ビットコインとマークルツリーとマークルパスと

 

ビットコインのブロックチェーンはとても面白いです。何が面白いかというとそのシステムの良くできているところです。確かにまだまだビットコインには多く問題があるようですが私はもはやビットコインの虜です笑　とにかく分かりやすく（技術的に全く無知でも）システムを学ぶことを楽しめるように今回は「マークルツリー」と「マークルパス」というものについて解説させていただきます。

 

 

 

ビットコインのブロックヘッダ

 

まず、ブロックチェーンの大まかな概要の知識あることを前提に書きます。大まかな概要はこちらを読んでいただければ大丈夫です。⇒ブロックチェーンとは

 

ビットコインのブロックチェーンにはブロックヘッダというものが存在します。ブロックチェーンはデータにより構成されておりますので、形があるものではありません。なので、ブロックヘッダとは各ブロックの「頭の部分に書かれているデータ」という事です。以前書いたブロックの頭には全ての情報が詰まっている！？にも出てきたのですが、ブロックヘッダの部分にはそのブロックの中に埋め込まれている取引記録を要約した情報が入っております。

 

この要約された情報があるおかげで全員が全員、全てのブロックチェーンを保有している必要がなくなりそれぞれの用途に合わせたビットコインの利用方法を選択することができるようになるのです。例えば、あるレストランでの食事代をビットコインで支払う際に、もし全てのブロックチェーンを保存してあるコンピューターでしかビットコインで支払う事ができなかった場合、そのレストランにあなたは巨大なデスクトップを持っていくことになります。なんとも滑稽な姿です。（昔の携帯電話のよう…）しかし、少量のデータの保有ですむ端末、スマホなどで支払いができるのであればスマートにスマホでその支払いをビットコインで済ませる事が可能になります。

 

このような感じでビットコインは利用目的に合わせた端末で操作をすることができるようになっているのです。

 

マークルツリーとマークルパス

 

マークルツリーとはその各ブロックの中にある取引記録を要約するために使われている手法になります。簡単に言えば木（ツリー）のように根っこから枝葉に分かれていくような形で要約されていきます。イメージ的にはまず、隣り合う二つの取引を演算により一つにまとめます。（ハッシュ値を出します。ハッシュとは⇒ハッシュ関数って何？）そして数は二分の一になりました。またそこから隣り合う一つになった値同士をまた演算により一つにします。これを続けていき、最後の一つになったらOKです。最後の一つが根っこで、そこから枝葉のように分かれていっているのでマークル「ツリー（木）」と呼ばれるのです。

 

根っこの部分（最後の一つのハッシュ値）には全ての取引の記録が要約されております。根っこの部分と、枝葉の末端の取引（厳密には取引のハッシュ値）は同じ容量です。つまりどれだけブロック内に取引が埋め込まれていても一つの取引と同じ容量で全ての取引を要約してしまう事ができるのです。スマホ等の端末（軽量クライアントと言います。詳しくは⇒ビットコインの軽量クライアントとは）でビットコインを利用する場合はこの根っこの部分だけ保存しておくだけで全ての取引を参照することが可能になっているのです。

 

「マークルパス」はこのマークルツリーから個々の取引を取り出す際に構成されるものです。根っこの部分から末端の取引までのハッシュ値を出すことで軽量クライアントはその探したかった取引がそのブロック内に収納されている事が証明されるのです。

 

全てのブロックチェーンを保存する端末（フルノードと言います。フルノードについて⇒ビットコインのフルノードとは？）が保存しているブロックに比べて、軽量クライアントが必要とするデータはブロックヘッダとマークルパスだけなので約1000分の1ほどで済む事になるのです。

 

まとめ

 

ビットコインのブロックチェーンはかなり緻密な構成により創造されております。しかし、ビットコインがすごい＝ブロックチェーンがすごいというのは必ずしも合ってるとも言えません。（これについてはこちらで⇒ビットコインとプライベートブロックチェーンについて）ビットコインはこのすごいブロックチェーンにプラスして独自の合意形成システム（管理者がいなくても皆で管理できるインセンティブを形成するシステム。例えばプルーフオブワーク⇒プルーフ・オブ・ワークとは）があるので7年間信頼を獲得し続けているのです。

ビットコインや仮想通貨は本当に深く、知的好奇心を満たします。ハマりすぎには注意してください笑