データの速度

ブロックチェーンは決して忘れない:メモリはこの革新的な技術をどのように促進するのか

ゾウは決して忘れない、ということわざがありますが、ブロックチェーンも同じです。

基本的な部分で心と非常に似た構造を持つ、画期的なコンピュータプログラミング言語のブロックチェーンにおいて、メモリはその心臓部です。私たちの記憶が関連性により結びついているのと同じように、また、チキンスープの味が大切に思われていた幼少期の記憶を呼び覚ましたり、あるいは、香水の香りが過去の恋愛の記憶を思い起こさせたりするのと同じように、取引「チェーン」の各コード「ブロック」はその前のブロックと密接に繋がっています。

ことわざにあるゾウのように、ブロックチェーンのメモリは完全無欠です。各新規のブロックは、前のブロックから「ハッシュ」あるいは一連のコードを組み込んでいるため、また、各ブロックは追加される前に認証されなければならないため、チェーンの変更は不可能なのです。例えば、誰かに送った後で返金を受け付けるなど、後続のエントリにより取引を覆すことはできますが、たとえその取引を生じさせた本人であっても、取引自体をいじることはできません。

ブロックチェーン内に取引が多ければ多いほど、メモリの使用量は増えます。暗号通貨の「採掘者(マイナー)」は、新規の取引を認証して、それぞれに割り当てる固有のハッシュを検索します。各エントリは暗号化・圧縮され、チェーンは安全で確実に保たれます。これらのタスクは、元帳を監督する金融機関などの仲介者がない場合に極めて重要です。採掘者が作業を行うためには、コンピュータの豊富な空きメモリと、高速の処理速度が必要となります。

ブロックチェーンの長さと複雑性が増すにつれ、何も忘れられることのない仮想世界において、テクノロジーは、いかにして、メモリ、ストレージ、処理能力の進歩なくして、その信じられないほどの潜在能力の期待に応えるのでしょうか。

この問題は重要です。と言うのも、ブロックチェーンは確実に表れたのですから。私たちがまだ想像もしていないようなものも含め、あっという間に、全てのデジタル取引の基本を成すようになり得ます。既に、開発者はブロックチェーンベースのアプリを書いています。各事業がそのテクノロジーを利用しています。 それは、ビットコインのような暗号通貨の売買を行う消費者も同じことで、利用者は今後さらに増えます。

それを支えるインフラがある限り、ブロックチェーンはほぼ確実に、ビジネスや日々の生活において、私たちがコンピューティング端末を使ってできることを大きく変化させるでしょう。特に、取引を認証する際に使用するデバイス、あるいは「ノード」において、コンピュータメモリはカギとなります。そうすると、私たち人間が、元帳に委ねた何かを忘れたとしても、ブロックチェーンが覚えていてくれると安心できます。

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ブロックチェーンの仕組み

私たちがデジタル機器で実施するタスクの種類は、2つに分けられます。一つは取引、もう一つは非取引です。Eメールを書いたり、動画を見たり、ネットを閲覧したり、というのは非取引で、つまり、何の売買も契約上の合意も発生していないものです。しかし、契約書の署名や、店の予約や、商品の購入など、オンラインで取引を行う機会は次第に増えています。

インターネットでは既に、私たちがデジタル以前の「アナログ」時代では成し得なかった速度で取引が処理されています。つい最近まで、私たちは、店舗へ行くか電話をかけるかして、現金、クレジットカード、または小切手で支払わないとものが買えませんでした。(かつて小切手というものがあったのを憶えていますか?)契約書に署名するには、郵便で書類が届くのを待ってから署名し、それからまた郵便で返送しなければなりませんでした。

デジタル取引はより速く便利ですが、安全でない場合があり、自身のアカウントに入り込んだサイバー犯罪者に社会保障番号やその他の機密情報へのアクセスを許してしまったりすることがあります。さらに、今日の取引でも、ほとんどの場合、銀行、クレジットカード会社、弁護士、不動産会社といった第三者が間に入って処理を行う必要があります。ブロックチェーンはここが違います。

ブロックチェーンは、誰でも閲覧することができ、消えないインクで書かれている、仮想公開元帳のようなものとして機能するよう設計されています。各ブロックはファイルであり、10分毎に新しいものが作成されます。この新規ファイルには、その前の全取引の記録が含まれていて、順番に並び、最新の取引で終わっています。

デジタルの観点からすると、ブロックチェーンは分散型データベースであり、つまり、中央処理装置での作成、拡張、保存は行われません。代わりに、取引を処理・認証する各コンピュータ、あるいは「ノード」には、コピーがあります。取引が追加されると、全てのコピーが同時に変更されます。アナログの元帳でも、大抵の場合、各エントリの日付と場合によっては時間が記録されているように、チェーン内の各ブロックにもタイムスタンプがあるため、誰でも追加時刻が確認できます。また、「ハッシュ」と呼ばれる、ブロックを圧縮して暗号化する暗号化署名も含まれています。

ユーザーには、暗証コードあるいは「カギ」により、取引へのアクセスが与えられます。このカギは、発行するシステムでさえコピーを有さない機密のカギです。誰かがカギをなくした場合、そのエントリの暗号を解くことはできず、そこに保存・記録したものへのアクセスは不可能となります。秘密鍵の紛失により何千ドルもの暗号通貨を失った人は多く、今後も、そのカギが見つからない限り、回収はできません。

ブロックチェーンの簡単な歴史

ブロックチェーンの最も有名な利用は、仮想通貨のビットコインです。また、これはこのテクノロジーの存在理由でもあります。ビットコインは2008年に立ち上げられ、ホワイトペーバーには、Satoshi Nakamotoというハンドルネームを使う謎の人物あるいはグループ(身元は依然不明)が書いた「ピア・ツー・ピア型の電子現金システム」と説明されています。世界初の暗号通貨は、驚くべき事件が起こるまで何年もの間、人々の意識の周辺にくすぶっていました。

2017年、単価が年初の$1,000から12月中旬には$20,000近くまで飛躍的に上昇し2,000パーセントの上昇を記録すると、公衆の興味を瞬く間に盛大にかき立てました。この大波は新しい投資家や以前からの機関投資家の間で仮想「ゴールドラッシュ」を刺激し、暗号通貨の管理者である採掘者たちは、複雑な計算を実行するのに必要なハードウェアの購入に走り、その結果、不足へと繋がりました

その後の価値の急落によりビットコインの狂乱は収まりましたが、デジタルキャッシュへの関心は依然残っているようです。700以上の「アルトコイン」通貨が、現在、市場シェアを競っており、その投資家たちは、ビットコイン時の現象の再発を期待しています。米財務省の2018年第1四半期の報告書には、G20の財務当局の間で「暗号化資産への関心は(中略)この1年で大幅に増している」と記載されています。

暗号通貨の処理能力を可能にするのは、メモリです。それも、たくさんのメモリです。

Blockchain 2

ブロックチェーンの採掘

暗号通貨や他の形のブロックチェーンを扱う人のほとんどは、特別なプロセッサや追加のメモリを必要とはしません。彼らの場合、アプリやウェブサイトを使って行う自身の取引しか関係がないからです。

しかし、採掘者の場合は、取引を処理・認証するため、チェーン全体へのアクセスが必要となります。

この記事の執筆時、ビットコインチェーンには532,698ブロックありましたが、その間にも、8分19秒に1個のペースで、新規のブロックが追加されており、コイン1枚当たりの価格は$7,500近くでした。

ブロックを追加する際、その前に固有のコードあるいはハッシュが割り当てられなければなりません。正しいハッシュを得るのは、コンピュータにしか解けない数学アルゴリズムを使った複雑なプロセスです。スピードも不可欠です。数百件の取引を開いて一つのブロックに束ねると、今度は採掘者が一番にそのパズルを解こうと競います。勝利したコンピュータには報酬が与えられます。この記事の執筆時、その報酬は1ブロックにつき12.5ビットコイン、つまりほぼ$94,000、プラス、ブロック内の各取引に課される手数料、という価値あるものです。

したがって、報酬を得るためには、超速のコンピュータに加えてたくさんのメモリが必要になるわけです。ブロックを開始するには、ソフトウェアがまず、容量8ギガバイトのファイルを作成します。しかし、迅速な処理を行うためには、たくさんの空きメモリが必要です。そこで、この作業に必要な重労働を遂行するため、採掘者は、通常、ビットコインの採掘専用に作られた特別処理チップ(ASIC)を使い、あるいは、他のほとんどの通貨の場合は、コンピュータにメモリを追加します。これらの非常に特殊なASICには、問題解決能力を最大限に引き伸ばすため、一貫したデータ入力が求められます。今日、これはDDR4 DRAMで行われます。

メモリを原動力に

最も有名なアルトコインのイーサリアムを含め、ビットコイン以外の暗号通貨の採掘には、画像処理ユニット(GPU)と呼ばれるチップを含んだグラフィックスカードあるいはビデオカードが有効です。ビデオゲームのグラフィック表示を支える際にコンピューティング能力を上げるためによく使用される、これらのカードは、暗号通貨の採掘において同等に重要です。

実行するには、各GPUには平均7ギガバイトのグラフィックダブルデータレート(GDDR)が必要になります。これは、従来のコンピューティングメモリよりも断然早く処理ができる、特殊なコンピューティングメモリです。多くの採掘者は、一度に複数のGPUを使用します。

現在のグラフィックス・カードは、マイクロンのGDDR5とGDDR5xグラフィックスメモリに支えられています。 次世代のカードでは、1秒間に20 GBのデータを処理できることが分かっている、マイクロン最新のGDDR6テクノロジーを支えます。GDDR6は、グラフィックス、ネットワーキング、自動車アプリといった、多くの高帯域幅でスピードが求められるアプリ用に設計されました。採掘者は、GDDR6で可能となる速度から必ずや恩恵を受けることでしょう。

「私たちがグラフィックスメモリ技術を構築したのは、基本的には、ゲームや他の従来の高性能アプリを対象としてのことです」と、マイクロン社戦略マーケティング・マネージャーのブライアン・クレーブンは言います。「しかし、このメモリは、暗号通貨の採掘においても理想的です。」

ブロックチェーンのアプリや利用法が拡大するにつれ、 コンピューティングメモリと高速処理速度への需要も増え続けます。

ビットコインの初期の頃から、マイクロンの技術は、ブロックチェーン革命と暗号通貨採掘の最前線にありました。ビデオゲーマーが既に好んで使用している当社のGDDRメモリは、ブロックチェーンテクノロジーを可能にするメモリ帯域幅と速度を提供してきました。マイクロン製GDDR6およびその他のメモリ技術により、ブロックチェーンは今後も、私たちのデジタル取引を記録、管理、保護し続け、そして、おそらく最も重要なことには、決して忘れずにいてくれることでしょう。

さまざまな利用法

ブロックチェーンの利用で最も有名なのが、暗号通貨です。しかし、この技術は、お金を動かしたり、金融その他の幅広い取引を行うための、安全かつ迅速なピア・ツー・ピア型のメカニズムとして、開発者やイノベーターの興味をかき立てました。その利用法には、次のものがあります:

  • スマートコントラクト:銀行、住宅金融専門会社、保険ブローカー、その他の機関が書類の処理を行う間の長々とした待ち時間とはお別れです。ブロックチェーン・ベースの「スマート」コントラクトは、当事者同士の直接の取引(「ピア・ツー・ピア型」)を可能にし、「if-then」の条件式で自動実行します。例:Xの金額をZの口座に預金すると、家の財産所有権は私のものになる。
  • スマートトレード:ブロックチェーンを使うと、株式市場の取引は断然早く、安価になります。透明性があり非集中的な分散型元帳を利用していることから、処理が遅くなる原因となる、仲介人、取引許可、規制、さらには面倒な書類手続きが無くなります。
  • スマートエネルギー:ブロックチェーンデジタルテクノロジーの組み合わせ:電力会社がデジタル計器を使ってエネルギー利用料を監視し、電力を供給する、「スマート」エネルギー供給網と、オフグリッドの太陽光・風力発電が意味するのは、人や事業が、電力会社を通して直接取引を行う「ピア・ツー・ピア」により電力を売ったり供給したりできるということです。
  • スマートサプライチェーン:提供されるセンサーやデータを使って、企業は、供給量や商品がどこにあったか、どこに向かっているか、またその状態を、ブロックチェーンで確認することができます。
  • スマートカルテ:ブロックチェーンの元帳では、特定の当事者のみがアクセスキーを利用できる状態で、人々の医療記録が保管、保護、管理されています。スマートコントラクトにより、手術の完了や患者の入退院時など、特定の条件が満たされた瞬間に、医療機関が保険会社から集金することができるようになります。
  • スマートパスポート:開発者のコミュニティであるGithubが、既に、2014年からデジタルパスポートの提供を開始しています。ユーザーは写真を撮り、正当性が確認できる暗号化公開、秘密鍵で印を押し、パスポートが保管されている元帳へのアクセスを得ます。
  • スマート国際支払:海外への送金は時間とお金がかかります。さらに、銀行や他の仲介者をいくつも通すことで、エラーの可能性は大きくなります。Abra, Align CommerceBitsparkといった企業は、既に、迅速で安価のブロックチェーンによる送金サービスを提供しており、ブロックチェーンの開発者Rippleは、各銀行と提携して当日の国際送金を可能にしています。
  • スマート家電:「モノのインターネット」は、私たちの家電をこれまで以上にインターネットにつなげることで、遠隔でも管理できるようにしています。ブロックチェーンテクノロジーは、家電の所有権を保護したり安全に譲渡したりできるだけでなく、例えば、牛乳の在庫が少なくなったら、冷蔵庫が自動的に注文・支払をおこなうよう誘発するなど、「if-then」条件式による実行もできます。
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