ITパスポート 2021年 問97

ブロックチェーンに関する説明問題【ITパスポート 解説】

正解の理由

• 「複数のコンピュータが同じデータを保持」＝分散（distributed）・複製
• 「各コンピュータが正当性を検証」＝合意形成（コンセンサス、consensus）
• これらにより「改ざんが困難」＝歴史的な記録が変えにくい構造

解法ステップ

1. 問題文のキーワードを探す：「複数のコンピュータ」「同じ内容のデータを保持」「検証して担保」「改ざんが困難」「分散型台帳」など。
2. 各選択肢の定義を思い出す（短くでよい）。
3. キーワードと定義を照合して一致するものを選ぶ。
4. 一致しない選択肢は除外する（消去法）。

選択肢別の誤答解説

• ア: クラウドコンピューティング（cloud computing：インターネット経由でサーバやソフトを提供する仕組み）
  • 理由：クラウドは「サービス提供の形態」です。データを複数ノードで共通持ちして合意を取ることを本質とはしません。集中管理のクラウドも多くあります。
• イ: ディープラーニング（deep learning：大きなニューラルネットワークを使った機械学習手法）
  • 理由：学習・推論の技術であり、台帳や分散検証とは無関係です。データの「学習」に関する用語です。
• ウ: ブロックチェーン（blockchain：分散台帳技術）
  • 理由：問題文の条件と一致。複数のコンピュータ（ノード）が台帳を持ち、合意形成で改ざんを防ぐ仕組みです。
• エ: リレーショナルデータベース（relational database：表（テーブル）でデータを管理するデータベース）
  • 理由：一般に中央管理型で、改ざん防止のための分散合意機能は標準では持ちません。検索や整合性（関係性）管理に強みがありますが、分散台帳とは違います。

よくある誤解

1. 「ブロックチェーンは完全に改ざんできない」
   • 正しくは「改ざんが非常に困難で、改ざんするとすぐ分かる」。ただし理論上は多数派のノードを支配すれば改ざん可能（いわゆる51%攻撃）。
2. 「分散＝クラウドと同じ」
   • クラウドは単にサービスの提供形態で、運用は集中でも分散でもあり得ます。一方、ブロックチェーンはデータの複製と合意の仕組みが重要です。
3. 「ブロックチェーンはすべて暗号資産（仮想通貨）だけに使われる」
   • 暗号資産で広く使われていますが、契約履歴、サプライチェーン管理、電子投票など他用途もあります。

補足コラム

• ブロック：取引データなどをまとめた塊。
• ハッシュ関数（hash function：入力データを短い固定長の値に変換する関数。出力は入力に敏感で、小さな変化でも大きく変わる特性がある）
• 連鎖（チェーン）：各ブロックに前のブロックのハッシュを含めることで時系列のつながりを作る。これにより過去のブロックを書き換えると後続のハッシュが全て変わり、不整合が発生する。
• 合意形成（コンセンサス、consensus）：ネットワークのノードがどの記録が正しいかを決める仕組み。代表的な例はProof of Work（PoW：計算で正当性を示す方式）やProof of Stake（PoS：保有量などで正当性を決める方式）です。

FAQ

• 用途によります。頻繁に更新し高速で検索したい業務系はリレーショナルDBが向きます。複数主体で改ざん防止が重要ならブロックチェーンが有利です。

• 公開（パブリック）型と非公開（プライベート）型があります。公開型は誰でも参照可能ですが、プライベート型は参加者を限定できます。

• 完全ではありません。設計や運用により脆弱性が生じますし、合意アルゴリズムやネットワークの性質によっては攻撃を受ける可能性もあります。