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コンセンサスアルゴリズムとは?

このページでは、ブロックチェーン技術を下支えする仕組みの1つである「コンセンサスアルゴリズム」を解説しています。ブロックチェーンへの理解をより深めるため、ぜひ参考にしてください。

コンセンサスアルゴリズムによる合意とは?

正しい“と思われる”データを決めるためのルール

「コンセンサスアルゴリズム」とは、ブロックチェーンのブロックに追加するデータの合意形成を行う方法のことを言います。

中央管理者のいないブロックチェーン(P2Pネットワーク)では、各ノードが独立してやり取りできるため、同じトランザクションだったとしても答えが一致しないことが起こりえます。そのような場合には、誰が作成したデータが正しいと思われるものなのかを判断し、正当性のあるデータのみを台帳に記入するルールがなければ、システムが維持できなくなってしまいます(「ビザンチン将軍問題」と呼ばれる)。

このような状況下でも合意を取るための方法がコンセンサスアルゴリズムで、参加者が多いブロックチェーンにおいても不正行為を許さず、かつシステムを動かし続けるためには必要不可欠なのです。

コンセンサスアルゴリズムの種類

コンセンサスアルゴリズムは数種類あり、ブロックチェーンが生まれるきっかけになった暗号資産を見ても、仮想通貨ごとに適用されている方法が異なります。ここでは一例として、特に代表的なコンセンサスアルゴリズム5つをご紹介します。

  • PoW(プルーフ・オブ・ワーク)
    ビットコインなどに採用されているコンセンサスアルゴリズム。膨大な試行錯誤を行い、「ナンス値」という正解値を早く見つけた人がブロック生成できる
  • PoS(プルーフ・オブ・ステーク)
    新たなブロックの生成者はランダムに決まるが、暗号資産の保有量に応じて当選確率が高まるコンセンサスアルゴリズム
  • PoI(プルーフ・オブ・インポータンス)
    PoSの発展形ともいえるコンセンサスアルゴリズムで、暗号資産の保有量や取引回数・量などをもとに「重要度」をスコアリングし、その結果を加味してブロック生成者を決める。
  • PoC(プルーフ・オブ・コンセンサス)
    特定のノード(バリデーター)に限定してブロック生成の権限を与えるコンセンサスアルゴリズム。バリデーターの一定数以上が承認すれば取引可能となる。
  • DPoS(デリゲート・プルーフ・オブ・ステーク)
    PoSの進化型ともいえるコンセンサスアルゴリズムで、暗号資産保有量は加味されるものの、最終的には投票によってブロック生成者を決定する。

まとめ

コンセンサスアルゴリズムは、参加者全員が同じ権限を持っているブロックチェーン下だからこそ必要なルールであり、データの一貫性や真偽を担保するためには欠かせません

また、コンセンサスアルゴリズムは現在も進化が続いており、新たなアルゴリズムが続々考案されています。それぞれに一長一短がある、コンセンサスアルゴリズム。どのアルゴリズムが優れているかではなく、目的や用途に応じたものが組み込まれたブロックチェーンが選べると良いでしょう。

なお、会社にブロックチェーン技術の導入を検討しているのであれば、自社の目的に合ったプラットフォームを使用して構築することが大切です。当サイトでは導入事例とともに、ブロックチェーンのプラットフォームを提供している企業の情報をまとめています。こちらも併せて参考にしてください。

ブロックチェーン導入を検討するなら、基礎知識のほか“自社に適したプラットフォーム選び”も大事

非金融ブロックチェーンをパーミッション型で導入するなら「ユースケースに合ったプラットフォーム」を選ぶのがおすすめ

ブロックチェーンは、元々暗号資産などの金融領域で活用されていた技術です。各プラットフォームには特性があり、業界・分野によって向き不向きが分かれます。そのため、知名度や開発コストのみで決めようとせず、得意な分野やユースケースなどを総合的に判断し、自社に適したプラットフォームを選びましょう。

代表的なプラットフォーム3つに特化した 開発会社3選

3つのプラットフォームは、それぞれ日本国内での導入実績が多数ありますが、選ぶ際は開発会社を慎重に決めることが重要です。自社に適切なプラットフォームを選ぶには、システム構築はもちろん、その後のデータ活用やマーケティング戦略など、幅広いコンサルティング相談に対応している開発会社を選ぶ必要があります。ここでは、各プラットフォームに特化したおすすめの開発会社をご紹介します。

[各プラットフォームの対応領域について]
GoQuorum…「非金融領域」「金融領域(暗号資産以外)」「暗号資産」の領域に対応。
Hyperledger Fabric…主に「非金融」「金融(暗号資産以外)」の領域に対応。
Corda…主に「金融(暗号資産以外)」の領域に対応。

▼横スクロールできます▼
開発会社 トレードログ 日本アイ・ビー・
エム
TIS
対応プラットフォーム
GoQuorum
Hyperledger Fabric
Corda
ユースケース
  • ・サプライチェーン
  • ・銀行および金融サービス
  • ・国際貿易と商品相場
  • ・高級ブランドの真贋証明
  • ・銀行間情報ネットワークなど
  • ・貿易金融
  • ・銀行
  • ・非接触型電子チケット
  • ・医薬品のサプライチェーン
  • ・教育と訓練
  • ・スマートエネルギー管理など
  • ・キャピタルマーケット
  • ・貿易金融
  • ・サプライチェーン
  • ・不動産
  • ・デジタルアイデンティティ
  • ・デジタルアセット
  • ・エネルギー
  • ・ヘルスケア
  • ・保険
  • ・GovTech
  • ・通信など
主な利点
プライベート
トランザクション
実行するノードを指定したトランザクションであり、トランザクションの実行結果は、指定されたノードにのみ保持され、データの秘匿化が可能。
コンセンサス
アルゴリズム
複数の情報管理者がいる状況下でも、データの改ざんや不正がなく、正しく取引が承認されます。
開発コストを抑制
フルマネージドサービスのAzure Blockchain Serviceやイーサリアム向けの開発ツールに対応しているため、開発コストの削減が期待できます。
機密性の高い取引
共有したいデータのみを、共有したい当事者に公開します。
プラグ可能な
アーキテクチャー
業界ニーズに対応するためのブロックチェーンの調整には、汎用的なアプローチではなく、プラグ可能なアーキテクチャーを使用
開始が簡単
チームが現在使用している言語でスマート・コントラクトをプログラムできます。カスタム言語やカスタム・アーキテクチャーの習得は不要です。
プライバシーの担保
取引を全ノードで共有することはせず、必要なノード間でのみ共有するため、他社に自社の取引内容を知られることがありません。
インターオペラビリティ
Corda上で動く複数のアプリケーション間でデータの移転や連携ができることで、複数システム間をシームレスにつなげることが可能です。これによりバリューチェーン融合が可能。
スケーラビリティ
Cordaは関係者ノードとの通信であるため、トランザクションの並列処理が可能で、処理速度はネットワークサイズに依存しません。
「開発会社」の
特徴
非金融領域に特化したブロックチェーン導入をしており、GoQuorumに精通している。 Linux Foundation Hyperledgerプロジェクトの創設メンバーであり、許可制ブロックチェーン・ネットワークの認定フレームワークであるHyperledger Fabricの開発に協力している。 米国R3社と資本・業務提携している。
公式サイト
[代表的なプラットフォーム3選の選定基準]
ブロックチェーンなどの分析を手掛ける「Blockdata(https://www.blockdata.tech/)」による2019年4月のレポート「Forbes ブロックチェーン 50 の分析」(参照元:https://www.blockdata.tech/blog/general/breaking-down-the-forbes-blockchain-50)のうち、最も人気のある開発プラットフォーム上位3社をピックアップ。
※1位の「Ethereum(イーサリアム)」は暗号資産メインのため、ここではEthereumをtoB企業向けに改編した4位の「Quorum」を選出。
[各プラットフォームに特化した開発会社3選の選定基準]
「ブロックチェーン」「開発会社」「ベンダー」でGoogle検索して表示された非金融領域でのブロックチェーンを開発している開発会社35社のうち、下記条件に合致している開発会社をピックアップ。
トレードログ:公式サイトに導入実績を公開しており、かつGoQuorumの実績掲載数が一番多い。
日本アイ・ビー・エム:公式サイトに導入実績を公開しており、かつHyperledger Fabricの実績掲載数が一番多い。
TIS:公式サイトに導入実績を公開しており、かつCordaの実績掲載数が一番多い。
どの開発会社も専門的な知識があるので
安心できそうだね!
でも大企業ばかりだし、開発費用も莫大なんじゃないかしら。その点はちょっと不安ね。
適したプラットフォーム選びから
データ活用まで、相談したい場合には…

「ブロックチェーン技術を非金融領域に導入したいけれど、どんな開発会社に相談していいかわからない…」そんなときは、代表的なプラットフォームを使った非金融ブロックチェーンの導入実績がある開発会社を選ぶのがポイントです。適切なプラットフォーム選びはもちろん、構築後のデータ活用、マーケティング戦略など、さまざまな相談にのってもらえるコンサルティング対応の開発会社であれば、さらに安心です。