ブロックチェーンは改ざんできないってホント?

ブロックチェーンが注目されている理由はいくつかありますが、その一つとして改ざんが実質不可能という点があります。
なぜブロックチェーンの改ざんは実質不可能といわれるのでしょうか?

・ブロックチェーンはどういう仕組み?

ブロックチェーンがどういうものかといえば、まず取引記録を詰めたブロックが時系列順に並んでいる様子をイメージしてください。
それらのブロックには、必ず1つ手前のブロックの情報が受け継がれています。
こうしたブロックがチェーンのように連なっているため、ブロックチェーンという名前が付けられているのです。
ブロックチェーンの中には、メタデータを持っているブロックヘッダーと取引記録であるトランザクションがあります。
ブロックヘッダーには、1つ前のブロックヘッダーが持つデータをハッシュ化したものと、そのブロック内にあるトランザクションの要約、マイニングをするために必要となる情報が含まれています。
ハッシュというのは、SHA256というアルゴリズムによってデータを文字列に変換することで、小さな容量のデータでありながら元のデータを識別できる状態になります。
ブロックを新しく追加するには、膨大な計算能力が必要となります。
Bitcoinでは、ブロックを1つ生成するのに世界中のコンピュータが計算していても10分ほどの時間がかかるのです。
ブロックチェーンは実質的に改ざんが不可能というのは、それが理由となっています。

・なぜブロックチェーンは改ざんできないのか

例えばブロックチェーンで、その時点での最新のブロックからいくつか前のブロックを改ざんした場合、そのブロックより後のブロックに含まれているデータと齟齬が生じてしまいます。
そのため、改ざんしたいブロック以降も全て書き換えなければいけなくなります。
しかし、改ざんが終わるころには新しいブロックが既に生成されているため、個人もしくは小集団でブロックチェーンを改ざんしていても追いつけるものではありません。
結局書き換えられたデータは、その後のブロックにハッシュ化されて保管されているデータによって修正されてしまい、改ざんはできないこととなります。
ブロックチェーンのルールの一つとして、最も長いブロックチェーンが正しいというルールがあるので、改ざんしたい場合は今のブロックチェーンよりも早くブロックを生成し続けなければいけないのです。
それはまず無理なので、ブロックチェーンは実質改ざん不可能となります。

・ブロックチェーンが改ざんされる可能性は?

それではブロックチェーンは絶対改ざんされないのでしょうか?
実はそういうわけではありません。
それが51%攻撃といわれるもので、簡単に言うと全体の計算能力のうち51%以上を特定のユーザー、若しくは、ある特定の集団が持ってしまった場合、その計算能力が最も早くなるためブロックチェーンを改ざんできることとなります。

例として、マイナーなコインのため計算しているコンピュータが全体で100台しかないと考えます。
すべてのコンピュータのスペックが同一とすれば、このうち51台を特定の集団が持っている場合、過去に遡って改ざんしたブロックはいずれ正しいブロックを追い抜いてしまいます。

また、新しいブロックの計算結果についても不正な答えを承認することができてしまうのです。
この51%問題は、マイニングプールというブロックの計算を行うマイニングを専門としている集団において、特定の集団が寡占化してしまった場合に起こり得ます。
時価総額が最も多いBitcoinでも、マイニングプールの上位グループが結託した場合は過半数を超えてしまいます。

ただ、それだけの計算能力があるのであれば、わざわざ不正をしなくても普通にマイニングをしている方が長期的に見て得となるため、めったに行われることはないでしょう。

・まとめ

ブロックチェーンは改ざんできないワケではありませんが、一部を改ざんすると全体的な整合性を保つのが難しい構造をしているので、実質的には改ざんが不可能といわれています。
しかし改ざんが全く不可能という訳ではないため、ブロックチェーンはそれぞれ安全性を高めるために様々な取り組みをしています。
そういった取り組みをしていないブロックチェーンを利用する際には注意しましょう。