ブロックチェーンデジタル通貨のトランザクションレコードはどのように保存されていますか？

ブロックチェーンは、時系列にリンクされたブロックでトランザクションレコードを保存し、それぞれが暗号化されたハッシュを介して保護され、ノードのネットワーク全体で複製され、データの整合性と改ざん耐性が確保されます。

2025/03/10 11:56

キーポイント：

• ブロックチェーンテクノロジーは、トランザクションレコードを保存するために分散型台帳システムを利用しています。
• 各トランザクションは「ブロック」にグループ化され、時系列にチェーンに追加されます。
• データは、暗号化およびコンセンサスメカニズムを通じて保護されます。
• ノードのネットワーク全体にブロックチェーンの複数のコピーが存在します。
• トランザクション履歴全体へのアクセスは公開されています（ブロックチェーンの設計に応じて）。
• さまざまなブロックチェーンでは、さまざまなストレージメカニズムとデータ構造を採用しています。

ブロックチェーンデジタル通貨のトランザクションレコードはどのように保存されていますか？

ブロックチェーンテクノロジーは、トランザクションレコードの保存方法を基本的に変化させ、集中化されたデータベースから分散型の分散型台帳に移行します。この分散された性質は、そのセキュリティと透明性の中核です。すべてのトランザクションデータを制御する単一のエンティティの代わりに、情報はノードと呼ばれるコンピューターのネットワーク全体で複製されます。

ブロックチェーン上の各トランザクションは、単一の孤立したデータとして保存されません。代わりに、彼らは一緒に「ブロック」にバンドルされます。これらのブロックは、複数のトランザクションを保持しているコンテナと考えてください。各ブロックには、一意の暗号化ハッシュが含まれています。これは、ブロック内のデータを表す指紋です。ブロック内のデータを変更すると、ハッシュが大幅に変更され、改ざんがすぐに明らかになります。

ブロックは年代順にリンクされ、「チェーン」を形成します。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、改ざん防止レコードチェーンが作成されます。このリンクにより、誰かが過去のトランザクションを変更しようとすると、その後のブロックのハッシュが無効になり、ネットワーク全体に操作の試みを警告することが保証されます。

暗号化プロセスが重要です。複雑な数学関数を使用して、一意のハッシュを生成します。これにより、データの整合性が保証され、不正な変更が防止されます。ブロック内のトランザクションをわずかに変更しても、そのブロックとその後のすべてのブロックに対して完全に異なるハッシュが発生します。これにより、履歴データの変更が不可能ではないにしても、非常に困難になります。

チェーンに新しいブロックを追加するプロセスは、コンセンサスメカニズムによって支配されています。さまざまなブロックチェーンは、仕事の証明（POW）やステークの証明（POS）など、さまざまなメカニズムを採用しています。これらのメカニズムにより、新しいブロックの追加が正当であり、ネットワークの大部分によって合意されることが保証されます。これにより、悪意のある俳優が不正な取引を追加することができなくなります。

ブロックチェーンの分散性は、ネットワーク全体にトランザクション履歴全体の複数のコピーが存在することを意味します。この冗長性は、セキュリティと回復力を大幅に向上させます。 1つのノードが失敗した場合、他のノードはブロックチェーンの完全性を維持し続けることができます。分散型の自然は、単一の障害点を排除します。これは、集中システムよりも大きな利点です。

ブロック内にデータが保存される特定の方法は、ブロックチェーンによって異なる場合があります。シンプルなキー価値ストアを使用するブロックチェーンもあれば、特定のユースケースに最適化されたより複雑なデータ構造を使用するブロックチェーンもあります。ただし、暗号化のハッシュを使用して時系列にリンクするという基本原則は一貫しています。データ自体には、多くの場合、送信者アドレス、受信者アドレス、転送された金額、タイムスタンプなどのトランザクションの詳細が含まれます。

特定のブロックチェーンに応じて、トランザクション履歴へのアクセスが一般的に可能です。ビットコインやイーサリアムのようなパブリックブロックチェーンは、誰でもトランザクション履歴全体にアクセスして表示できるようにします。この透明性は、ブロックチェーンの信頼モデルの基礎です。ただし、参加者のアイデンティティは、ブロックチェーンの設計と使用されるプライバシー機能に応じて、仮名または匿名である場合があります。

ストレージ自体は、ネットワークに参加するノード全体に配布されます。各ノードは、ブロックチェーンの完全なコピー（または実装に応じて一部）を維持しています。これにより、データの可用性と障害に対する回復力が保証されます。ノードの数とシステムに組み込まれた冗長性により、単一のエンティティまたはグループがブロックチェーンを制御または操作することが非常に困難になります。

新しいトランザクションを追加するプロセスには、トランザクションをネットワークにブロードキャストすることが含まれます。ノードは、ブロックチェーンのルール（たとえば、十分なバランス、有効なデジタル署名）に従ってトランザクションを検証します。検証されると、トランザクションは新しいブロックに含まれ、コンセンサスに達した後にチェーンに追加されます。これにより、すべてのトランザクションが安全で検証可能な方法で追加されることが保証されます。

さまざまな暗号通貨がさまざまなデータ構造を使用して、情報のストレージと取得を最適化します。基本原則は一貫していますが、実装の詳細は異なる場合があります。たとえば、Merkle Treesを使用して、1つのブロック内で大量のデータを効率的に保存および検証する人もいます。

よくある質問：

Q：すべてのブロックチェーントランザクションデータは公開されていますか？

A：多くのブロックチェーンは公開されており、透明性があり、トランザクションデータを公にアクセスできるようにしますが（多くの場合仮名ですが）、一部のブロックチェーンはプライバシーを優先し、識別情報を難読化するためのテクニックを採用しています。

Q：ブロックチェーンのサイズはどのように管理されていますか？

A：ブロックチェーンのサイズは、時間とともに非常に大きくなる可能性があります。一部のブロックチェーンでは、剪定（古いブロックの削除）やシャード（ブロックチェーンを小さな部品に分割する）などの手法を採用して、ストレージ要件を管理しています。

Q：ノードが失敗した場合はどうなりますか？

A：ブロックチェーンの分散された性質により、回復力が保証されます。 1つのノードが失敗した場合、他のノードはブロックチェーンの完全性と可用性を維持し続けます。冗長性は、ブロックチェーンのセキュリティの重要な機能です。

Q：攻撃に対するブロックチェーンはどの程度安全ですか？

A：暗号化のハッシュ、分散コンセンサスメカニズム、および冗長性の組み合わせにより、ブロックチェーンは攻撃に対して非常に耐性があります。ただし、特定の実装には脆弱性が依然として存在する可能性があり、新しい攻撃ベクトルは常に調査および対処されています。

Q：トランザクションレコードはブロックチェーンから削除できますか？

A：いいえ、ブロックチェーンにトランザクションが追加されると、実質的に不変になります。暗号化されたリンクおよび分散の自然により、レコードの削除または変更は、不可能ではないにしても、非常に困難になります。