ブロックチェーンのデメリットとは?仕組みや特徴とともに理解

ブロックチェーンのデメリットとは?仕組みや特徴とともに理解

目次

本記事では、ブロックチェーンのデメリットに関して紹介しています。

ブロックチェーンのデメリットを理解するには、仕組みや特徴を理解する必要があります。

それらに関する簡単な説明を通じてブロックチェーンのデメリットを理解し、ブロックチェーンの実用性や将来性などを検討する一助になれば幸いです。

ブロックチェーンとは何か?仕組みを理解する

ブロックチェーンとは、ネットワーク上に存在する複数の異なるコンピューター間で、暗号技術を活用して取引情報などのデータを同期して保存する方法です。

一定期間毎の取引データをブロック単位でまとめ、コンピューター同士で検証することで、正しい記録をチェーン(鎖)のように繋いで保存することから、ブロックチェーン(分散型台帳)と呼ばれます。ビットコインなど仮想通貨の基盤技術として注目されています。

ブロックチェーンの特徴

次に、ブロックチェーンの特徴をご紹介します。

ユーザーによって運営される「分散型ネットワーク」

ブロックチェーンには、ネットワークに接続する複数の参加者により運営されるという特徴があります。

P2P(Peer to Peer: ピア・トゥー・ピア)と呼ばれる、複数のコンピューター同士で通信を行う際のアーキテクチャを採用しており、対等である参加者(Peer: ピア)同士が通信をすることを特徴とすることからこのように呼ばれます。

また、サーバーの運営・管理が役割である中央管理者を持たないことから、非中央集権システムとして呼ばれることがあります。

合意形成のルールを定式化する「コンセンサスアルゴリズム」

分散型ネットワーク上には、複数の参加者が存在する一方で、中央管理者が存在しないため、データを保存するかどうかを決めるためのルールがないと、間違った情報や悪意のある情報が追加されてしまうというような問題が容易に発生してしまいます。

そのために、問題を解決するための方法や手順の手続きを一般化する必要があります。アルゴリズムはプログラムによりこれらのルールを定式化することであり、参加者による合意形成(コンセンサス)に基づいて情報の正当性を決定することからコンセンサスアルゴリズムと呼ばれています。

ブロックチェーンでは、ネットワーク上の複数の異なるコンピューターが協力し合いながらシステムを維持する分散型ネットワークを採用していることから、追加的な情報が発生した際、ネットワーク上に保存するかどうかは参加者による多数決によって決められる仕組みになっています。

ブロックチェーンのデメリット

ブロックチェーンが持つ最大の特徴として、データの改ざん耐性が挙げられます。

ブロックチェーンは、ブロックと呼ばれる一定期間毎のデータの単位を生成し、それらを時系列に沿って、チェーンのように繋いでいくことで、データベースのように蓄積されることで、データが保存される仕組みになっています。

このような特徴に基づき、データを改ざんしようとする場合は、過去のデータを遡り、全てのデータを改ざんする必要があることから、実質的に改ざんが困難だとされています。

常にデータが最新ではない

CAP定理によれば、分散型ネットワークを採用したシステムにおいて、一貫性(Consistency)、可用性(Availability)、分断への耐性(Partition-tolerance)の3つの条件を同時に適うことはできないとされています。


一貫性→最新のデータであること、
可用性→システム耐性があること、
分断への耐性→一部のネットワークが遮断されてもサービスが停止しないことを意味します。

ブロックチェーンでは、可用性と分断の耐性は担保できるものの、一貫性は保証することができません。なぜなら、システムに保存されたデータの正当性を担保するためには、ネットワーク参加者による合意形成プロセスを複数経る必要があるからです。

計算処理の間に新たに保存したいと思うデータがあっても、それがすぐにネットワーク上に反映されるわけではありません。以上のことから、ブロックチェーンによるデータベースでは、参照できるデータが常に最新とはいえないのです。

開発は慎重に行う必要がある

ブロックチェーンは、一定期間毎の取引データをブロック単位でまとめ、ネットワーク上に分散して存在するコンピューター同士で検証することで、正しい記録を鎖(チェーン)のように繋いで保存していきます。

そのため、一度正しいデータとしてブロックに保存されれば、過去のすべてのブロックを遡って変更しない限り変更することができません。これはメリットである一方、一度システムの運用を開始してしまうと、データベースの修正や修復、やり直しをすることができないというデメリットにもなります。

取りあえずリリースして不具合があれば都度直していくというような、トライアンドエラーの体制をとることは不可能です。さらに、構造自体にバグが発見された場合、データベースの整合性が失われ、そのサービスが全くの無価値となってしまうという大きな欠点があります。

インセンティブ設計が難しい

分散型ネットワーク上には、複数の参加者が存在する一方で、中央管理者が存在しません。取引情報などのデータを保存するかどうかを決めるためのルールがないと、間違った情報や悪意のある情報が追加されてしまうような問題が容易に発生してしまいます。

そのために、問題を解決するための方法や手順の手続きを一般化する必要があります。アルゴリズムはプログラムによりこれらのルールを定式化することであり、参加者による合意形成(コンセンサス)に基づいて情報の正当性を決定することから、コンセンサスアルゴリズムと呼ばれています。

コンセンサスアルゴリズムの代表的なものに、PoW(Proof of Work)、PoS(Proof of Stake)、PoI(Proof of Importance)、PoC(Proof of Consensus)などが挙げられます。これらは電力消費量やコインの保有量、取引回数などの正当性を担保する評価基準としてきましたが、どれも一長一短であり、仮想通貨ネムで知られるPoCでは結果的に中央集権に近いシステムを採用するに至っています。

それくらいインセンティブ設計が難しく、分散型ネットワークという例を見ないシステムであることから、なかなか実用化が難しい現状にあります。

システムに不都合な参加者を排除できない

分散型ネットワークであることから、誰でもネットワークに参加することができる一方で、悪意をもったユーザーがいてもそれを排除できないという構造的問題があります。

通常は取引合意のプロセスには多数決制を採用していることから、他の大部分の参加者が合理的に判断する限り、計算結果は正しいものになります。ただブロックチェーンの参加者が少ない場合、誤った取引合意に至っても気付かない可能性があります。

もしくは、正しい取引合意に至ったとしても、余計な手間や時間がかかってしまうということも考えられます。さらに、このような参加者を排除したいと考えても、管理者をもたない仕組みであることから、排除が難しいことがデメリットだといえます。

ブロックチェーンの未来は果たして明るいのだろうか

ブロックチェーンは、ネットワーク上に存在する複数の異なるコンピューター(ノード)間で検証し合うことで、正しい記録をチェーン(鎖)のように繋いで保存していく仕組みです。

ユーザー間の多数決によって保存するデータを決めることができ、それらを改ざんすることは不可能であるという大きなメリットがある一方で、データが最新ではないことやシステム開発・インセンティブ設計の難しさ、悪意を持ったユーザーを排除できないことなど、仕組みや特徴に基づくデメリットを抱えることもまた事実です。

それでも、他に有しない特徴をもった技術であることは確かであり、実用化される可能性に期待でき、今後に注目といえるでしょう。

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