たとえば、分散コンピューティング、マクロ経済学、さらにはゲーム理論-ゲーム理論法は、暗号通貨の数学的装置で広く使用され、参加者のさまざまな行動を刺激します。
本日の記事では、ブロックチェーンとは何かを確認し、その機能の特徴に触れ、歴史を少し探検します。
/ image DennisM2 PD
ブロックチェーンは、デジタル世界のイベントの記録の分散型台帳です。 ブロックチェーンの重要なコンポーネントはトランザクションログであり、トランザクション自体がレジストリのステータスを変更する唯一の方法です。
トランザクションは最後まで実行することも、何らかの方法で実行することもできません（中間状態での「フリーズ」操作は受け入れられません）。 さらに、トランザクションログのエントリは、ネットワーク参加者の大多数の同意を得てのみ作成できます。
ブロックチェーンのトランザクションログの重要な機能は、その不変性です。 このプロパティは、ジャーナルからトランザクションを慎重に削除したり、中間に新しいトランザクションを追加したりできないことを意味します。
不変性の特性は、組織や人への信頼ではなく、暗号技術によって実現されます。 ブロックチェーンで使用される最も単純な2つの暗号化アルゴリズムは、トランザクションの整合性を確保し、承認を担当するハッシュ関数と電子署名です。
ブロックチェーンは分散システムであり、各ノードはトランザクションを形成できますが、これはブロックチェーンネットワークのすべての参加者が等しいことを意味するものではありません-このテクノロジーのほとんどすべての実装では、ロールはバリデーター（ジャーナルにトランザクションを書き込む参加者）、監査人、および軽クライアントに割り当てられます。 さらに、この分離はプライベートブロックチェーンだけでなく、ビットコインなどのオープンブロックチェーンにも当てはまります。
グローバルな観点から見ると、ブロックチェーンは一連のルール（「プロトコル」）でトランザクションを処理するためのネットワークです。その後、参加者はトランザクションログの共通ビジョンに到達し、特定の時点でネットワークの状態を確立できます。 同時に、ブロックチェーンは分散化されています。ノードのかなりの部分が長時間動作しなくなったり、ハッキングされたりしても、システムは動作し続けます。
/一部のノードがハッキングされた場合でも、ネットワークは引き続き機能します
ブロックチェーンの分散化されたオープンで数学的に健全な性質により、人々と組織は、相互間のリスクを最小限に抑え、仲介者を除き、P2Pトランザクションを実行できます。 また、セキュリティにもプラスの効果があります。
ブロックチェーン環境では、大規模な中央銀行システムに損害を与える可能性のある従来のハッカー攻撃は、実現不可能であるか、少なくとも瞬時に検出可能です。
攻撃者がチェーン内の特定のブロックをハッキングしたい場合、彼の前にあるすべてのブロックをハッキングする必要があります。 同時に、すべてのネットワークログを変更する必要がありますが、その数は数千または数百万に達する可能性があります（ライトクライアントを考慮すると）。
/ネットワーク経由で配信される後続のすべてのブロックを不正にせずにトランザクション履歴を変更することはできません
次に、Bitcoinブロックチェーンの仕組みとブロック処理の発生方法を広く見ていきます。 ネットワーク上で進行中のすべてのトランザクションを追跡するために、それらはブロックに結合されます。
ブロックは、最後の10分間に生成されたデジタルトランザクションのセットであることに注意してください（ただし、含めるのはトランザクションのコミッションやその他のパラメーターに依存するため、最後のN分間のすべてのトランザクションがブロックに含まれるわけではないことに注意してください）。
ブロックヘッダーには、そのハッシュ、前のブロックのハッシュ、トランザクションハッシュ、および追加のオーバーヘッド情報が含まれます。 ビットコインシステムでは、ブロック内の最初のトランザクションは常にコミッションの受け取りを示します。これは、ブロックを決定した鉱夫に対する報酬となります。
トランザクションのブロックを解決するとき、マイナーはハッシュを計算します。 これは数字と文字のランダムなシーケンスであり、データブロック内で少なくとも1ビットが変更された場合、各ノードがトランザクション履歴を改ざんしようとする試みについてすばやく学習できることを保証します。 ビットコインブロックチェーンはSHA-256暗号化アルゴリズムを使用します。
作成されたブロックは、ヘッダーハッシュの数値が定期的に調整される特定の数値以下である場合、他のネットワーク参加者に受け入れられます。 難易度は、鉱夫の総処理能力に適応します。 これは、約2週間ごとに発生する2016ブロックごとにしきい値を更新することによって行われます。
ハッシュ結果（SHA-256関数）は不可逆的であるため、目的の結果を取得するためのアルゴリズムは存在しません。この操作はランダムな列挙によって実行されます。 通常、多数の再カウントが必要です。
オプションが見つかると、ノードは受信したブロックを、それをチェックする他の接続されたノードに送信します。 エラーがない場合、ブロックはチェーンに追加されたと見なされ、次のブロックのヘッダーにハッシュが含まれます。 したがって、ブロックチェーンには所有権の履歴が含まれており、たとえば、専門サイトで見つけることができます 。
ちょっとした歴史
ブロックチェーンの出現の前提条件は20〜30年前に定められました。 これは、 リンクされたタイムスタンプの出現-トランザクションをブロックに収集し、ハッシュ関数を使用してリンクし、 分散コンピューティング -ノードのフォールおよび悪意のある動作に耐性のあるネットワークを構築する原則によって促進されました。
電子マネーの出現は、有名な暗号学者David Chaumが最初の実用的なアプリケーションであるDigiCash （ただし、ビットコインとは異なり、広く使用されていなかった）を開始したときにも重要な役割を果たしました。
最初のブロックチェーンは暗号通貨ビットコインであり、今日まで経済的および技術的に最も人気のあるブロックチェーンです。
テクノロジーの始まりは、ビットコインの仕組みに関する記事を2008年に公開した中本S氏によって築かれました。 ビットコインブロックチェーン自体は2009年1月に作成されました。
ビットコインの人気は着実に伸び、代替ブロックチェーンの出現につながりました。 2010年代初期の代替物（たとえば、Litecoin）はビットコインコードに基づいており、それと大差はありませんでした。 次に、まったく新しい機能を備えた暗号通貨が登場しました。 例は、MoneroおよびzCashの支払いのプライバシーです）。
銀行はブロックチェーンを積極的に検討しています。 たとえば、2016年の秋、バンクオブアメリカとマイクロソフトは、金融ブロックチェーンプラットフォームの開発を発表しました。
同時に、リアルマネーとの最初の本当の取引が行われました-イスラエルの会社Wave、イギリスの銀行Barclays、アイルランドの酪農生産者Ornuaは10万ドルの信用状を保持しました 。 ブロックチェーン技術の使用により、操作時間が数週間から4時間に短縮されました。
ブロックチェーンはロシアでも使用されています。 昨年12月21日に、アルファバンクとS7はブロックチェーンを通じて信用状を実施し 、ロシア連邦の中央銀行は国内の主要銀行とともにマスターチェーンプラットフォームを実装しました。その目的は、既存の金融システムの効率を高めることです。
金融および技術コンサルティング会社Aiteによると、2015年、世界の銀行はブロックチェーン技術に約7,500万ドルを費やしました 。 2019年までに、この数字は4億ドルに成長する見込みです。
さらに、ブロックチェーンは、電子マネーの実装だけでなく、任意の分散コンピューティング（スマートコントラクト）の実行にも使用できるようになりました。 数千のノードでロジックを実行することで、数学的法則に基づいて信頼が形成されるという考え方です。
こうした機会は、企業環境におけるブロックチェーンへの道を開いた。 IBM 、 Intel 、 MicrosoftのようなITの巨人は、製品にテクノロジーを組み込み始めています。 ブロックチェーンと分散レジストリを扱う業界内および業界間コンソーシアム（ R3 、 Hyperledger 、 PTDL Group ）も作成されています。
このテクノロジーは、 金融セクター 、 医療 、 モノのインターネットなど、さまざまな分野の活動に潜在性を見出している研究者の注目を集めています。 ブロックチェーンの使用を普及させるために努力しているプレーヤーはますます増えています。たとえば、EU議会は、その助けを借りて公的機関への選挙の実施を検討しています。
ブロックチェーンの新しいプロジェクトは、その主な利点であるオープン性、セキュリティ、セキュリティに基づいていると言えます。 したがって、ブロックチェーンは、ユーザーが詐欺や個人データの安全性を心配しているすべてのサービスに役立ちます。
PS次の投稿では、ブロックチェーンで使用される暗号化アルゴリズム、コンセンサスアルゴリズムについて詳しく説明し、スマートコントラクトとは何か、その使用方法についても検討します。
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