1.
Copyright © 2016 TIS Inc. All rights reserved.
5分でわかる
ブロックチェーンの基本的な仕組み
嶋村 亮
2016年2月17日
TIS株式会社
5分でわかる

2.
1自己紹介
嶋村 亮
Shimamura Ryo
@cooklecurry

3.
2本日のテーマ
ブロックチェーン
の基本的な仕組み

4.
3ブロックチェーンとは
不正が難しい取引台帳
ブロックチェーンはどういう技術？

5.
4不正とは
取引の改竄 二重取引
A
C
B
10コイン
10コイン
10コイン
A
C
B
×

6.
5ブロックチェーンの仕組み
データ構造
＋
データの管理方法

7.
6ブロックチェーンの仕組み
データ構造
＋
データの管理方法

8.
7データ構造
ブロック
取引：A → B
取引：C → D
取引：E → F
一定時間内に発生した取引をまとめる

9.
8データ構造
ブロック１つ前のブロック
取引：A → B
ハ
ッ
シ
ュ
取引：C → D
取引：E → F
取引：P → Q
ハ
ッ
シ
ュ
取引：R → S
取引：T → U
１つ前のブロックのハッシュも含める

10.
9データ構造 －ハッシュ－
4ec288e11f533dba63ff3d0a842d4ebe
取引：P → Q
ハ
ッ
シ
ュ
取引：R → S
取引：T → U
元のデータを要約した短いデータ

11.
10データ構造 －ハッシュ－
4ec288e11f533dba63ff3d0a842d4ebe
cb32411e38910bfca6e5f0b89b0f2733
取引：P → Q
ハ
ッ
シ
ュ
取引：R → S
取引：T → U
取引：P → Q
ハ
ッ
シ
ュ
取引：R → M
取引：T → U
元のデータを変更すると変わる。

12.
11データ構造
過去 最近
各ブロックは時系列でつながっている
ハ
ッ
シ
ュ
取
引
ハ
ッ
シ
ュ
取
引
ハ
ッ
シ
ュ
ハ
ッ
シ
ュ
取
引
ハ
ッ
シ
ュ
取
引

13.
12データ構造
ハ
ッ
シ
ュ
取
引
ハ
ッ
シ
ュ
取
引
ハ
ッ
シ
ュ
ハ
ッ
シ
ュ
取
引
ハ
ッ
シ
ュ
取
引
改竄
改竄するには後続ブロックも作り直し

14.
13データ構造
過去のブロックの改竄は大変

15.
14データ構造
ブロック
＋
チェーン（鎖）のように伸びる
ブロックチェーン

16.
15データ構造
１つ前の取引 新しい取引
内容：A → Bハ
ッ
シ
ュ Bの公開鍵
Aの署名
内容：B → Cハ
ッ
シ
ュ Cの公開鍵
Bの署名
取引データもつながっている

17.
16データ構造 －公開鍵暗号－
秘密鍵
自分だけが
知っている鍵
公開鍵
他人に
公開している鍵
対応する2つの鍵による暗号方式

18.
17データ構造
１つ前の取引 新しい取引
内容：A → Bハ
ッ
シ
ュ Bの公開鍵
Aの署名
内容：B → Cハ
ッ
シ
ュ Cの公開鍵
B秘密鍵で署名
新しい取引は秘密鍵の所有者が作成

19.
18疑問
データ構造を守らなければ
不正ができるのでは？

20.
19ブロックチェーンの仕組み
データ構造
＋
データの管理方法

21.
20データの管理方法
普通のシステム ブロックチェーン
データはネットワークの各参加者が管理

22.
21データの管理方法
参加者の誰かが新しいブロックを配布

23.
22データの管理方法
各参加者は検証後、各自データに追加
＋
＋
＋
＋
＋

24.
23データの管理方法
大きく２つの方法
誰が新しいブロックを配布するか？

25.
24データの管理方法
Proof of Work

26.
25データの管理方法 － Proof of Work －
000000088d3a603a6dddeba052aa0af
ハ
ッ
シ
ュ
取
引
＋
新しいブロックに追加すると、0から始まるハッシュ
になるようなデータを求めなさい。
問題
計算を早く解いた参加者が配布

27.
26データの管理方法 － Proof of Work －
多くの電気と時間が必要

28.
27データの管理方法
Proof of Stake

29.
28データの管理方法 － Proof of Stake －
A
D
C
B
コイン保有割合から選ばれた参加者が配布

30.
29
新しいブロックに
含まれる取引
A → B
過去のすべての取引
OK
NG
（二重取引）
C → D
B → P
B → Q
E → F
・
・
データの管理方法
過去のすべての取引データで検証

31.
30データの管理方法
まだ確定していない

32.
31
ブロック
データの管理方法
ブロック
ブロック
ブロック
？ or ？
チェーンは分岐することがある

33.
32データの管理方法
ブロック ブロック ブロック
ブロック ブロックブロック ブロック
ブロック
一番長いチェーンを正とする

34.
33データの管理方法
ブロック ブロック ブロック
ブロック ブロックブロック ブロック
ブロック
仮に３つブロックがつながったら
正しいチェーンとした場合
他の分岐したチェーンは捨てられる

35.
34データの管理方法
参加者のチェーンの様子

36.
35データの管理方法
A
B
C

37.
36データの管理方法
未確定データ
A
B
C

38.
37データの管理方法
未確定データ
A
B
C

39.
38データの管理方法
未確定データ
A
B
C

40.
39データの管理方法
確定データ 未確定データ
A
B
C

41.
40データの管理方法
確定データ 未確定データ
A
B
C

42.
41データの管理方法
確定データ 未確定データ
A
一時的に参加者間はデータ不整合
B
C

43.
42データの管理方法
確定データ 未確定データ
A
一時的に参加者間はデータ不整合
B
C

44.
43データの管理方法
確定データ 未確定データ
A
一時的に参加者間はデータ不整合
B
C

45.
44データの管理方法
確定データ 未確定データ
A
最終的に1つのデータに収束
B
C

46.
45まとめ
データ構造
＋
データの管理方法
不正が難しい取引台帳

47.
THANK YOU