ブロックチェーンとは何ですか?またどのように機能しますか? （簡単な説明）

ブロックチェーンとは何ですか?

1. ブロックチェーンは、後続のすべてのブロックを変更しない限り、登録されたエントリを遡って変更できないように、多数のコンピューターにわたるトランザクションを記録するデジタル台帳です。

2. 各ブロックには、前のブロックの暗号化ハッシュ、タイムスタンプ、およびトランザクション データが含まれており、本質的に変更に対する耐性を備えています。

3. この構造により、透明性、不変性、分散化が確保され、記録を検証または管理する中央当局の必要性がなくなりました。

4. ブロックチェーンは暗号通貨に限定されません。ブロックチェーンは、スマート コントラクト、トークン化された資産、分散型 ID システム、サプライ チェーン追跡をサポートします。

5. ネットワークは、新しいブロックを検証し、参加者間の合意を維持するために、Proof of Work (PoW) や Proof of Stake (PoS) などのコンセンサス メカニズムに依存しています。

ブロックのリンク方法

1. すべてのブロックには、その内容と前のブロックのハッシュから生成された、ハッシュと呼ばれる固有のフィンガープリントが含まれています。

2. 誰かが以前のブロック内のデータを変更しようとすると、そのハッシュが変更され、保存されている「以前のハッシュ」が一致しなくなるため、後続のブロックはすべて無効になります。

3. 履歴の変更を成功させるには、攻撃者は、ネットワークの残りの部分が新しいハッシュを生成するよりも速く、後続のすべてのハッシュを再計算する必要があります。これは、大規模でアクティブなチェーンでは、計算的に非現実的です。

4. この連鎖メカニズムはトラストレス検証のバックボーンを形成します。参加者はお互いを信頼する必要はなく、プロトコルの数学的保証のみが必要です。

5. 開発者はブロック内でマークル ツリーを使用してトランザクション セットを効率的に要約し、軽量クライアントが完全な履歴をダウンロードせずにトランザクション セットが含まれていることを確認できるようにします。

分散型コンセンサスの実践

1. ブロックチェーン ソフトウェアを実行しているノードは、事前定義されたルールに従ってトランザクションと提案されたブロックを独立して検証します。

2. PoW システムのマイナーは、複雑なパズルを解くために競い合います。勝者は解決策をブロードキャストし、新しく鋳造されたコインと報酬として手数料を受け取ります。

3. PoS システムのバリデーターはネイティブ トークンを担保としてロックします。ブロックを提案または証明するために選ばれた人はステーキング報酬を獲得しますが、プロトコルのルールに違反した場合はスラッシュの危険があります。

4. フォークは、チェーンの競合バージョンが出現したときに発生します。ネットワーク遅延中の一時的なもの、またはプロトコルのアップグレードやコミュニティの分割による永続的なものです。

5. ファイナリティはチェーンによって異なります。即時不可逆的な確認を達成するものもありますが、トランザクションを決済済みとして扱う前に複数の確認を必要とするものもあります。

仮想通貨における実際の使用例

1. Bitcoin は、速度やプログラマビリティよりもセキュリティと検閲耐性を優先し、ピアツーピアの値の転送のみにブロックチェーンを使用します。

2. イーサリアムはチューリング完全スマート コントラクトを導入し、自己執行契約、分散型金融プロトコル、代替不可能なトークンを可能にしました。

3. USDC のようなステーブルコインは、オンチェーンの透明性を維持しながら規制報告要件を遵守するために、許可型ブロックチェーンまたはハイブリッド ブロックチェーンに依存しています。

4. Optimism や Arbitrum などのレイヤー 2 ソリューションはイーサリアム上で実行され、オフチェーンでトランザクションを処理し、セキュリティのために圧縮されたプルーフをメインネットにポストします。

5. クロスチェーンブリッジは、ブロックチェーンベースのオラクルとマルチシグネチャウォレットを使用してエコシステム間で資産を移動しますが、いくつかの有名なエクスプロイトにより設計の脆弱性が明らかになりました。

よくある質問

Q: ブロックチェーンデータは削除または編集できますか?ブロックチェーン データは不変になるように設計されています。ネットワークによって書き込まれ確認されると、コンセンサスを破ることなしにエントリを削除したり変更したりすることはできません。単一のエンティティはオーバーライド機能を持ちません。

Q: すべてのブロックチェーンはマイニングを使用しますか?いいえ、マイニングは特に Proof of Work システムに適用されます。最新のチェーンの多くは、プルーフ オブ ステーク、委任されたプルーフ オブ ステーク、またはビザンチン フォールト トレランスなどの代替手段を使用し、エネルギーを大量に消費する計算を排除しています。

Q: ブロックチェーンは Bitcoin と同じですか?いいえ、Bitcoin はブロックチェーン技術に基づいて構築されたアプリケーションの 1 つです。ブロックチェーンは基盤となるインフラストラクチャ、つまり分散データベース アーキテクチャであり、特定の暗号通貨と同義ではありません。

Q: パブリック ブロックチェーンは誰が管理しますか?それを管理する個人や組織はありません。制御は世界中の何千もの独立したノードに分散されます。変更には、プロトコル自体によって定義されたガバナンス プロセスを通じて広範な合意が必要です。