イーサリアム (Ethereum) の技術仕組みを初心者向けに解説

イーサリアム (Ethereum) は、2015年にヴィタリック・ブテリン氏らによって開発されたブロックチェーン技術を基盤とする分散型プラットフォームです。

単なる仮想通貨ではなく、「スマートコントラクト」というプログラムを利用できる点が特徴です。

この仕組みが、従来のブロックチェーン技術と異なる新しい可能性を切り開きました。

まずは、イーサリアムの基本的な構造や機能について理解を深めていきましょう。

ブロックチェーン技術の基本

イーサリアムを理解するためには、ブロックチェーンの基本概念を知る必要があります。

ブロックチェーンは、以下のような仕組みで構成されています。

分散型台帳 ブロックチェーンは、ネットワーク全体で共有される台帳 (データベース) です。一部の中央管理者が操作するのではなく、ネットワーク全体で管理されるため、不正や改ざんが非常に困難です。
取引の記録 データは「ブロック」という単位で記録されます。そして、ブロック同士がチェーンのように繋がり、過去の記録がすべて保存されます。
暗号技術 データの改ざんを防ぐため、取引データは暗号化されています。また、ブロックの生成や承認には「マイニング」と呼ばれる仕組みが利用されます。

これらの基本を土台に、イーサリアムは進化した形のブロックチェーンを提供しています。

スマートコントラクトは、イーサリアムが他のブロックチェーンと大きく異なるポイントです。

スマートコントラクトとは？ スマートコントラクトは、自動的に実行されるプログラムです。人間が介入しなくても、決められた条件が満たされると契約が実行されます。例: ある商品が購入され、支払いが確認されたら、自動的に配送指示が出される仕組み。
プログラミング言語 イーサリアム上では、スマートコントラクトを作成するための専用プログラミング言語「Solidity (ソリディティ)」が使われます。この言語を使うことで、さまざまなアプリケーションを開発できます。

イーサリアムを使うことで、分散型アプリケーション (Decentralized Applications、略してDApps) を構築することができます。

これらは、以下のような特徴を持ちます。

イーサリアムのプラットフォームでは、Ether (イーサ) と呼ばれる仮想通貨が利用されます。

この通貨は、以下のような用途があります。

イーサリアムネットワークは、複数のコンピュータ (ノード) によって構成されています。

ノードは、ネットワークの維持や取引の承認に参加します。

イーサリアムは、取引の正当性を確認するために「コンセンサスアルゴリズム」を利用します。

プルーフ・オブ・ワーク (PoW) 過去にはマイニングにより取引を承認していました。
プルーフ・オブ・ステーク (PoS) 現在のイーサリアムは、より環境に優しいPoSに移行しています。この仕組みでは、通貨を保有することでネットワークの運営に参加できます。

イーサリアム上で取引やスマートコントラクトを実行する際には「ガス代」が必要です。

このガス代は、ネットワークの負荷や計算量に応じて変動します。高いガス代を支払うと取引が優先され、早く処理される傾向があります。

イーサリアムは、さまざまな分野で応用されています。

金融 (DeFi) 分散型金融 (Decentralized Finance、DeFi) アプリケーションは、銀行や仲介業者を必要とせずに金融サービスを提供します。例: 貸付、投資、資産管理。
NFT (非代替性トークン) アートやゲームアイテムなど、唯一無二のデジタル資産を表現するために使用されます。
サプライチェーン管理 取引や商品の追跡を透明性のある形で行うためのシステムとして活用されています。
投票システム 改ざんが困難な特性を活かし、安全で透明性のあるオンライン投票に応用されています。
医療分野 医療データの管理や共有、患者データのセキュリティを強化するためにイーサリアムが活用されています。例えば、患者が自分の医療情報へのアクセス権を誰に与えるかをスマートコントラクトで制御する仕組みです。
エンターテイメントとゲーム ゲームの中で使われるアイテムやトークンをブロックチェーン上で管理し、プレイヤーが所有権を持つ仕組みが広がっています。これにより、アイテムの売買や交換が容易になります。