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ブロックチェーンとは

注：この文書は英語の原文からの自動翻訳です。

ブロックチェーンとは

ブロックチェーンとは、多数のコンピュータにわたって取引を記録する共有のデジタル台帳であり、過去の記録を改ざんすることを事実上不可能にする仕組みを備えています。記録の維持を単一の企業やサーバーに依存するのではなく、ブロックチェーンは同じ台帳のコピーを ノード と呼ばれる参加者のネットワークに分散させ、各ノードがすべての新しい記録が合意されたルールに従っているかどうかを独立して検証します。

ブロックチェーンは、誰も密かに編集できない共有スプレッドシートのようなものだと考えてください。数百人がそれぞれ完全なコピーを保持する Google スプレッドシートを想像してみてください。新しい行を追加する前に、その大多数が新しい行が有効であると合意する必要があります。いったん追加された行は恒久的なものとなり、誰も他の全員に気づかれずに過去にさかのぼって変更することはできません。これが本質的にブロックチェーンの仕組みですが、スプレッドシートの行の代わりに、記録は ブロック と呼ばれる暗号的にリンクされた取引のグループになります。

要約： ブロックチェーンは、分散型ネットワークによって維持される改ざん耐性のある共有台帳です。そしてクリプト AI の分野では、AI プロジェクトがデプロイし、取引を行い、オンチェーンでの活動を証明するためのインフラ層として機能します。

ブロックチェーンの仕組み

その仕組みを理解することは、プロジェクトが「ブロックチェーン上で動作する」と述べたり、プロフィールに特定のチェーンを記載したりするときに、それが何を意味するのかを評価するのに役立ちます。

ブロック

ブロックチェーンはデータを ブロック に整理します。各ブロックには取引のまとまり — 価値移転、スマートコントラクト呼び出し、その他のオンチェーン操作の記録 — が含まれます。ブロックにはまた、タイムスタンプ、直前のブロックへの参照、そして自身の内容の暗号的な要約といったメタデータも含まれます。

チェーンとハッシュ化

すべてのブロックには ハッシュ が含まれます。これはブロックのデータを暗号学的ハッシュ関数（SHA-256 など）に通すことで生成される固定長の文字列です。このハッシュはデジタル指紋として機能します。データの文字が一つでも変われば、ハッシュは完全に変わります。各ブロックは直前のブロックのハッシュも保存しており、これによって最初のブロック（ジェネシスブロック と呼ばれます）までさかのぼる依存関係の連鎖が形成されます。

このチェーン構造こそが、台帳を改ざん耐性のあるものにしています。チェーンの途中に埋もれた取引を改変するには、攻撃者はそのブロックのハッシュ、そしてそれ以降のすべてのブロックのハッシュを再計算し、しかもネットワークの残りが新しいブロックを追加し続けるよりも速くそれを行わなければなりません。実際には、これは適切に保護されたネットワークでは計算上実行不可能です。

ノード

ノード とは、ブロックチェーンのコピーを保存し、新しいブロックの検証に参加するコンピュータです。ノードはピアツーピアのネットワークを介して互いに通信します。新しいブロックが提案されると、ノードはそれを受け入れる前に、その取引がプロトコルのルール — 正しい署名、十分な残高、有効なコントラクトロジック — に従っているかを独立して検証します。ネットワークが持つ独立したノードが多いほど、単一の主体が台帳を操作することは困難になります。

コンセンサス

どの取引が有効かを決定する中央機関が存在しないため、ネットワークはすべてのノードが台帳の現在の状態について合意するための方法を必要とします。この方法は コンセンサスメカニズム と呼ばれます。ブロックチェーンによって異なるコンセンサスのアプローチが用いられます。

  • Proof of Work (PoW) — マイナーが計算量の多いパズルを解いてブロックを提案する権利を獲得します。Bitcoin で使用されています。
  • Proof of Stake (PoS) — バリデータがトークンを担保としてロックし、その持ち分に比例してブロックを提案するために選ばれます。2022 年のマージ以降の Ethereum で使用されています。
  • Delegated Proof of Stake (DPoS) — トークン保有者が、自分たちの代わりにブロックを検証する少数のデリゲートに投票します。

各コンセンサスメカニズムには、セキュリティ、速度、エネルギー消費、そして 分散化 の度合いの間のトレードオフが伴います。より詳しくは コンセンサスとは をご覧ください。

不変性

ブロックが確定し、その上に十分な数の後続ブロックが追加されると、その内部の取引は 不変 — 実質的に恒久的 — とみなされます。これは誤りやバグに決して対処できないという意味ではありませんが、真実の基盤レイヤーが追記専用であることを意味します。新しい記録は追加できますが、古い記録を密かに書き換えることはできません。

不変性こそが、ブロックチェーンを検証に有用なものにしています。あるプロジェクトが、自社の AI モデルが特定の時刻に特定の出力を生成したと主張し、その主張がオンチェーンに記録されていれば、誰でもその記録を独立して確認できます。

クリプト AI プロジェクトにとってなぜ重要か

ブロックチェーンは、DecAIHub に掲載されるすべてのプロジェクトのインフラ層です。ブロックチェーンが何を提供し、何を提供しないのかを理解することは、プロジェクトカードを正確に読み解くために不可欠です。

検証可能な記録保持

AI システムは、しばしば監査が難しい意思決定を行います。モデルが信用申請をスコアリングしたり、取引を推奨したり、コンテンツを生成したりするかもしれませんが、入力と出力が改ざん不可能などこかに記録されていない限り、後から何が起きたのかを検証する方法はありません。ブロックチェーンはその改ざん不可能な記録レイヤーを提供します。AI プロジェクトが推論結果、モデルのハッシュ、意思決定のチェックポイントをオンチェーンに記録すると、それらの記録は誰でも独立して検証できるものになります。

分散型コンピューティングのためのインフラ

AI モデルのトレーニングと実行には相当な計算能力が必要です。複数のクリプト AI プロジェクトは、ブロックチェーンベースのマーケットプレイスを利用して、分散型の GPU や計算リソースを調整しています。このモデルでは、プロバイダがハードウェアの容量を提供し、消費者が計算を要求し、ブロックチェーンが支払い、スケジューリング、評価の追跡を処理します。ブロックチェーン自体は AI の計算を実行しているわけではなく、その周りの経済レイヤーを調整し、決済しているのです。

トークンによるインセンティブの整合

多くの AI プロジェクトは、参加者間のインセンティブを整合させるためにブロックチェーントークンを使用します。データプロバイダはトレーニングデータを提供することでトークンを獲得します。計算プロバイダは推論ワークロードを実行することでトークンを獲得します。バリデータはモデルの出力を確認することでトークンを獲得します。ブロックチェーンは スマートコントラクト を通じてこれらのインセンティブ制度のルールを強制し、それらを透明で監査可能なものにします。

「ブロックチェーン上」と「ブロックチェーンを利用」の区別

重要なニュアンス：ほとんどの AI 計算はブロックチェーン上で直接行われるわけではありません。ニューラルネットワーク をスマートコントラクト内で実行することは、すべての計算がガスを消費する Ethereum のようなネットワークでは法外に高価になります。そのため、ほとんどのクリプト AI プロジェクトはハイブリッドアーキテクチャを採用します。AI は オフチェーン（従来のサーバーや分散型計算ノード上）で実行され、ブロックチェーンは検証、決済、支払い、ガバナンスを処理します。このハイブリッドモデルを理解することは、「ブロックチェーン AI」が AI が文字通りチェーン内で動作することを意味するという誤解を避けるための鍵となります。

パブリック、プライベート、コンソーシアムのブロックチェーン

すべてのブロックチェーンが誰にでも開かれているわけではありません。ブロックチェーンの種類は、実際に「オンチェーン」が何を意味するかに影響します。

  • パブリック（パーミッションレス） — 誰でもノードを実行し、取引を送信し、台帳を読むことができます。Ethereum、Solana、Bitcoin はパブリックブロックチェーンです。ほとんどのクリプト AI プロジェクトは、オープン性が独立した検証を可能にするため、パブリックチェーン上で運用されます。
  • プライベート（パーミッションド） — 承認された参加者のみがネットワークにアクセスできます。サプライチェーン追跡のために社内ブロックチェーンを運用する企業は、プライベートチェーンを使用しています。プライベートブロックチェーン上のデータは、一般の人々が独立して検証することはできません。
  • コンソーシアム — 定められた組織のグループが共同でネットワークを運用する中間的な形態です。コンソーシアムチェーンはプライベートチェーンよりも分散していますが、パブリックチェーンよりは開かれていません。

DecAIHub のプロジェクトカードが Main chain を記載するとき、それはほぼ常にパブリックブロックチェーンを指します。DecAIHub の方法論が依拠する検証上の利点 — 独立した監査可能性、透明な取引履歴、検証可能なスマートコントラクト — は、チェーンが公開されてアクセス可能であることに依存しています。

DecAIHub のプロジェクトカードでどこに現れるか

ブロックチェーンという概念は、いくつかのプロジェクトカードのフィールドに直接現れます。

  • Main chain — プロジェクトが主にどのブロックチェーンネットワーク上で運用されているかを指定します（例：Ethereum、Solana、BNB Smart Chain、Avalanche、Arbitrum One、Base、Bittensor）。これはすべてのプロジェクトカードで最も目立つフィールドの一つであり、インフラの基盤を即座に示します。
  • Type — ブロックチェーンに対するプロジェクトのアーキテクチャ上の役割を示します（例：L1、L2、Appchain、EVM、non-EVM）。これはプロジェクトがブロックチェーン である のか、それともブロックチェーン上で 動作している のかを判断するのに役立ちます。
  • Consensus — プロジェクトが依拠または実装するブロックチェーンが使用するコンセンサスメカニズムを示します（PoS、PoW、DPoS など）。
  • Network status — ブロックチェーンがメインネット、テストネット、ベータのどの段階にあるかを示します。

プロジェクトカードを読むとき、Main chain フィールドは、プロジェクトのオンチェーン活動がどこで記録され、検証されるかを示します。Ethereum に掲載されているプロジェクトは、Solana や独自の Appchain 上のものとは異なる特性（ガスコスト、ファイナリティ時間、バリデータセット）を継承します。これらの違いは、プロジェクトの Onchain necessity がどのように評価されるかに影響します。

ブロックチェーンだけでは証明できないこと

プロジェクトのプロフィールにブロックチェーンが記載されていれば、そのプロジェクトがオンチェーン上のどこに存在するかは分かりますが、それは自動的に次のことを保証するものではありません。

  • AI reality — ブロックチェーン上で動作していることは、プロジェクトに本物の機能する AI コンポーネントがあるかどうかについて何も語りません。プロジェクトは高度なオンチェーンのトークンメカニズムを持ちながら、検証可能な AI をまったく持たないこともあり得ます。AI reality はエビデンスのフラグ（AI_0 から AI_4）を通じて別途評価されます。
  • 分散化 — 分散型ブロックチェーン上にデプロイされたプロジェクトでも、自身の運用、ガバナンス、意思決定については完全に中央集権的な管理を維持していることがあります。Ethereum 上にスマートコントラクトをデプロイしても、プロジェクト自体が分散化されるわけではありません。
  • セキュリティ — ブロックチェーンのコンセンサスセキュリティを継承しても、スマートコントラクトのバグ、オラクルの操作、管理者キーの悪用、オフチェーンコンポーネントの障害から保護されるわけではありません。
  • Token necessity — ブロックチェーンが存在することは、特定のプロジェクトがなぜ独自のトークンを必要とするのかを説明しません。多くの有用なアプリケーションは、トークンを発行せずにブロックチェーン上で動作しています。Token necessity は DecAIHub の方法論における別の問いです。
  • 品質や有用性 — ブロックチェーンはインフラです。それは基盤を提供するものであり、製品ではありません。プロジェクトの価値は、その基盤の上に何を構築するか、そして結果が検証可能かどうかに依存します。
  • AI の透明性 — 結果をオンチェーンに記録することはそれらの記録を透明にしますが、AI モデルが内部でどのように動作しているかを明らかにするわけではありません。プロジェクトは推論出力をオンチェーンに投稿しながら、モデルのアーキテクチャ、トレーニングデータ、意思決定ロジックを完全に不透明なままにしておくことができます。オンチェーンの透明性とモデルの透明性は別々の特性です。

混同しないでください

  • 暗号通貨 — ブロックチェーンは基盤となる技術であり、暗号通貨はブロックチェーンを移転と記録保持に利用するデジタル資産です。Bitcoin は暗号通貨であり、Bitcoin ネットワークはブロックチェーンです。すべてのブロックチェーンとのやり取りが暗号通貨の支払いを伴うわけではありません。
  • スマートコントラクト — ブロックチェーン上で動作するプログラムです。スマートコントラクトはブロックチェーン 上に デプロイされますが、それ自体がブロックチェーンではありません。ブロックチェーンはスマートコントラクトなしでも存在できますが（Bitcoin のスクリプトは非常に限定的です）、スマートコントラクトはそれを実行するブロックチェーンなしには存在できません。
  • データベース — 従来のデータベースは単一の運用者によって管理され、管理者によって編集または削除でき、外部の者が独立して検証することはできません。ブロックチェーンは、信頼を最小化した追記専用の記録保持のために設計された、特定の種類の分散型データベースです。
  • 分散型 — 「ブロックチェーン」と「分散型」は関連していますが同義ではありません。ブロックチェーンは、少数の既知の運用者によって運用されるパーミッションド型（プライベートまたはコンソーシアムチェーン）であることもあります。分散化は程度によって変わる特性であり、すべてのブロックチェーンが自動的に備えている機能ではありません。
  • クラウドコンピューティング — ブロックチェーンのノードは多数の運用者にわたって分散していますが、ブロックチェーンはクラウドコンピューティングの代替ではありません。それはコンセンサスと検証に最適化されており、生の計算性能のためのものではありません。

よくある質問

ブロックチェーンは Bitcoin と同じものですか？

いいえ。Bitcoin は広く採用された最初のブロックチェーンですが、数多くあるうちの一つにすぎません。Ethereum、Solana、Avalanche、BNB Smart Chain、そして他の数百のネットワークはすべて、異なる設計、能力、コンセンサスメカニズムを持つブロックチェーンです。Bitcoin はその概念を導入しましたが、技術はそれ以来、当初の設計をはるかに超えて進化してきました。

ブロックチェーンのデータは削除や変更ができますか？

通常の運用下ではできません。チェーン構造と暗号学的ハッシュ化により、過去のデータは実質的に不変になります。例外的な状況では、ネットワークは ハードフォーク — チェーンの新バージョンを作成する協調的なプロトコル変更 — を実行できますが、これにはバリデータと開発者の間での幅広い合意が必要です。ハードフォークはまれで、論争を呼び、公に可視化されます。実務上、適切に維持されたブロックチェーンに記録されたデータは恒久的です。

すべてのブロックチェーンは分散型ですか？

必ずしもそうではありません。分散化はスペクトラムです。Ethereum や Bitcoin のようなパブリックでパーミッションレスなブロックチェーンは、高い分散化を目指します。誰でもノードを実行でき、単一の主体がネットワークを管理することはありません。プライベートまたはコンソーシアムのブロックチェーンは参加を承認された主体に制限し、比較的少数のバリデータしか持たないことがあります。プロジェクトを評価する際は、ネットワークを運用する独立したバリデータの数、誰がアップグレードを管理しているか、参加がオープンか制限されているかを考慮してください。より深い議論については 分散型とは何を意味するか をご覧ください。

AI プロジェクトはなぜブロックチェーンを必要とするのですか？

常に必要とするわけではありません。問題は、ブロックチェーンが AI のワークフローに本物の価値を加えるかどうかです。妥当な理由には、AI の意思決定の検証可能なロギング、計算リソースの分散型調整、トークンを通じた透明なインセンティブ配分、AI サービスの検閲耐性のあるデプロイなどが含まれます。妥当でない理由には、意味のあるオンチェーンロジックなしに、ナラティブの訴求のためにマーケティングに「ブロックチェーン」を加えることなどが含まれます。DecAIHub はこれを Onchain necessity の軸を通じて評価します。

プロジェクトカードの「Main chain」とは何を意味しますか？

DecAIHub のプロジェクトカードの Main chain フィールドは、プロジェクトのオンチェーン活動が行われる主要なブロックチェーンネットワークを特定します。例えば、Main chain: Ethereum のプロジェクトは、その取引を記録し、スマートコントラクトをデプロイし、価値を Ethereum ネットワーク上で決済します。一部のプロジェクトは複数のチェーンにわたって運用されますが、メインチェーンは主要なインフラ基盤を示します。

AI はブロックチェーン上で直接実行できますか？

ほとんどの実務的な目的においては、できません。ブロックチェーンの計算は、すべての操作がネットワーク内のすべてのノードによって検証されなければならないため高価です。ニューラルネットワークをスマートコントラクト内で実行すると、法外な量のガスがかかり、はるかに長い時間を要します。代わりに、AI の計算は通常オフチェーンで行われ、結果、証明、チェックポイントのみがブロックチェーンに記録されます。このハイブリッドモデルは、クリプト AI の分野における標準的なアーキテクチャです。詳しくは オンチェーンとオフチェーンとは をご覧ください。

ブロックチェーンと暗号通貨の違いは何ですか？

ブロックチェーンは基盤となる技術 — 分散型台帳、コンセンサスメカニズム、ノードネットワーク — です。暗号通貨はその台帳上に存在するデジタル資産です。Ethereum はブロックチェーンであり、ETH はそのブロックチェーンに固有の暗号通貨です。ブロックチェーンは暗号通貨を超えた目的（データの記録、スマートコントラクトの実行、計算の調整）にも利用でき、すべてのブロックチェーンとのやり取りが暗号通貨の売買を伴うわけではありません。

外部リンク

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