ブロックチェーンからデータを変更または削除することは可能ですか？

ブロックチェーンの不変の性質を理解する

ブロックチェーンテクノロジーは、不変の元帳構造を通じてデータの整合性と透明性を確保するために基本的に設計されています。トランザクションが検証され、ブロックに追加されると、暗号化されたハッシュを使用して保護される時系列チェーンの一部になります。各ブロックには、前のブロックのハッシュが含まれており、単一のブロックを非常に困難にするリンクシーケンスを形成します。ブロック内のデータを変更するには、そのブロックのハッシュとその後のすべてのブロックを再計算する必要があります。このプロセスには、膨大な量の計算能力が必要であり、通常の状況では実質的に実行不可能です。仕事の証明（POW）やステークの証明（POS）などの分散型コンセンサスメカニズムは、ブロックが受け入れる前にネットワーク全体の合意を必要とすることにより、この不変性をさらに強化します。

ブロックチェーンが不正なデータの変更を防ぐ方法

ブロックチェーンのセキュリティは、暗号化と分布のコンセンサスに大きく依存しています。データがブロックに入力されると、ハッシュアルゴリズム（BitcoinのSHA-256など）を介して処理され、一意の固定長い出力が生成されます。入力データのわずかな変更でさえ、まったく異なるハッシュが生じます。各ブロックは前のブロックのハッシュを参照するため、1つのブロックを変更すると、次のすべてのブロックが無効になります。データをうまく変更するには、攻撃者がネットワークの計算能力の50％以上を制御する必要があります。これは、コンセンサスをオーバーライドしてチェーンを書き直すために、 51％の攻撃と呼ばれることです。このような攻撃は、特にBitcoinやイーサリアムなどの大規模で確立されたブロックチェーンでは、まれで費用がかかります。したがって、ハッシュチェーンとネットワーク全体の検証の組み合わせは、不正なデータ操作に対する堅牢な抑止力として機能します。

データが削除または変更される可能性のあるシナリオ

パブリックブロックチェーンは不変になるように設計されていますが、特定の条件はデータの変更または削除を可能にする場合がありますが、これらは例外的です。そのようなケースの1つには、中央当局またはコンソーシアムがノードアクセスを制御するプライベートまたは許可されたブロックチェーンが含まれます。これらのシステムでは、管理者が事前定義されたルールが許可されている場合、トランザクションを編集または削除する機能を持つ場合があります。たとえば、Hyperledger FabricやR3 Cordaなどのエンタープライズブロックチェーンは、特定のコンプライアンス要件の下でデータの編集を可能にするデータガバナンスポリシーをサポートしています。別のシナリオは、ネットワークが2つのバージョンに分割されるハードフォークから生じます。鉱山労働者またはバリデーターの大部分がブロックチェーンの新しいバージョンを採用している場合、古いチェーンは放棄され、アクティブな台帳からのトランザクションを効果的に削除することができます。イーサリアムとイーサリアムクラシックの作成につながった2016年のイーサリアムダオフォークは、コミュニティ主導のハードフォークを通じて資金が逆転した顕著な例です。

ブロックチェーンデータを変更するためのハードフォークに伴う手順

• 更新されたルールまたは変更されたトランザクション履歴を含むブロックチェーンソフトウェアの新しいバージョンを展開する
• ノードとマイナーの大部分が新しいソフトウェアのアップグレードと実行に同意することを確認してください
• 事前に決められたブロックの高さでフォークを開始し、チェーンを分割します
• 継続的なマイニングまたはステーキングアクティビティを通じて、新しいチェーンが支配的なバージョンになることを検証します
• ネットワークが新しいバージョンに収束する場合、古いチェーンのトランザクションを無効として扱う

  このプロセスは、元のチェーンからデータを消去するわけではありませんが、ネットワークが忠誠をシフトすると、非アクティブになります。元のデータはレガシーチェーンでアクセスできますが、プライマリネットワークには影響しません。

  ブロックチェーンデータに対する法的および規制の影響

  欧州連合の一般的なデータ保護規則（GDPR）などの規制枠組みは、ブロックチェーンの不変性への課題を導入します。 GDPRは、個人に「忘れられる権利」を個人に付与し、個人データの削除を要求できるようにします。ただし、公共のブロックチェーンで個人情報を直接保存することは、その永続的な性質のためにこの権利と矛盾しています。従うために、開発者は多くの場合、データへのハッシュまたはポインターのみがチェーン上に保存され、実際のデータは可変データベースに存在するオフチェーンストレージソリューションを実装します。このようなアーキテクチャでは、個人データはオフチェーンストレージから削除でき、オンチェーンハッシュは無意味になります。あるいは、ゼロ知識の証明または暗号化を使用して、機密情報を不明瞭にし、ブロックチェーンの原則に違反することなくプライバシーを確保することができます。

  データ削除のための技術的な回避策

  ブロックチェーンからのデータの完全な削除は、公共の分散型ネットワークでは実行可能ではありません。ただし、特定の技術的アプローチは、特定のデータの可視性または使いやすさを軽減できます。 1つの方法には、スマートコントラクトを介してデータを上書きすることが含まれます。たとえば、スマートコントラクトをプログラムして、トランザクションを無効または取り消しとしてマークし、元のレコードを変更せずに効果的に非アクティブにします。別のアプローチは、 Chameleon Hashesです。これは、認定された関係者が特別なキーを所有している場合にデータを変更できるようにする暗号化手法です。主流のブロックチェーンでは広く採用されていませんが、カメレオンのハッシュは学術およびプライベートチェーンのコンテキストで調査されています。さらに、一部のノード実装では、ローカルストレージから古いトランザクションデータを削除するためにプルーニングを使用できますが、これにより、個々のノードデータベースからのブロックチェーン自体からデータが削除されません。

  データ変更を試みることの制限とリスク

  ブロックチェーンデータを変更しようとすると、正当な意図があっても、重大なリスクが導入されます。パブリックブロックチェーンでは、履歴データを変更する努力は、異なるノードが競合するバージョンのチェーンに続くネットワークの断片化につながる可能性があります。これは信頼を損ない、ネイティブトークンの価値の損失をもたらす可能性があります。さらに、データを変更すると、ユーザーと開発者が依存しているという信頼の仮定に違反し、法的紛争や信頼性の喪失につながる可能性があります。許可されたシステムでさえ、説明責任を確保するために、監査ログとアクセス制御を細心の注意を払って維持する必要があります。管理者による不正な改ざんは、ハッシュ検証とクロスノードの比較で検出でき、監視された環境では秘密の変更がほぼ不可能になります。

  よくある質問

  単一のノードはブロックチェーンからのトランザクションを削除できますか？いいえ、単一のノードではトランザクションを削除できません。各ノードは元帳のコピーを維持し、コンセンサスを通じて変更を合意する必要があります。トランザクションを削除または変更するには、ネットワークの大部分を制御する必要がありますが、これは大規模な分散型システムでは実行不可能です。

  ハードフォークの後、ブロックチェーン上のデータはどうなりますか？ハードフォークの後、2つの別々のチェーンが存在します。元のチェーンのデータはそのままのままですが、コミュニティが新しいチェーンを採用すると無関係になる可能性があります。放棄されたチェーンのトランザクションは、アクティブネットワークによって認識されなくなりました。

  ブロックチェーンを削除せずにデータを非表示にすることは可能ですか？はい、暗号化またはゼロ知識の証明を使用してデータを不明瞭にすることができます。データはチェーン上のままですが、そのコンテンツは許可されていない当事者にとって読めません。このアプローチは、プライバシーを向上させながら不変性を維持します。

  すべてのブロックチェーンは、データの削除を同じように処理しますか？いいえ、取り扱いは大きく異なります。 Bitcoinのようなパブリックブロックチェーンは設計上不変ですが、プライベートブロックチェーンは管理上のオーバーライドを可能にする場合があります。ガバナンスモデルとコンセンサスルールは、データを変更できるかどうか、どのように変更できるかを決定します。