ブロックチェーンは電気工学に影響するか?

この議論を始めるにあたり、まず断っておきたいことがあります。暗号通貨と関連付けられることが多い分散型データベース技術であるブロックチェーンは、急速に進化を続けている分野です。金融や銀行業務における当初の用途から始まり、科学、医療、小売、不動産へとその応用範囲を広げてきました。

人工知能(AI)と同様に、ブロックチェーンについては大多数の人がよく理解していませんが、さまざまな分野におけるその存在と応用は頻繁に議論の的となり、時に肯定的に、時にそうでない形で語られます。ブロックチェーンはAIではありませんが、近い将来、この2つの強力な技術が連携する場面を目にすることになるかもしれません。

その発展速度の速さから、ブロックチェーンの応用や技術革新に関するニュースは日々変化しており、世界中の多くのグループが最新の話題のアプリを求めて競い合ったり、それに一喜一憂したりしています。つまり、今日の議論は明日には古いニュースになっている可能性があるということです。そのため、私たちはできる限り最新の情報を提供するよう努めます。この点については以上とします。 

ブロックチェーンとは何か――基本のおさらい

ブロックチェーンは、コンピューターネットワークのノードや接続点の間で、保存されたデータベースまたは台帳を共有できるようにするデジタル技術です。それ自体は特に目新しいものではありません。ブロックチェーンの独自性は、用途にもよりますが、一度データが入力されると、そのデータは改ざんできず、保護された取引記録が作成され、データが追跡可能で安全かつ透明性の高いものになるという点にあります。 

ブロックチェーンでは、スクリプトと呼ばれるプログラムを使って情報の入力、保存、アクセスが行われます。情報はブロック(またはセル)に入力されます。データセットがブロックに入力されると、その中に含まれる情報はアルゴリズムによって暗号化され、ハッシュと呼ばれる16進数が生成されます。このハッシュは次のブロックのヘッダーに組み込まれ、そのブロック内の情報とともに暗号化されます。このプロセスによって一連のブロックが鎖のようにつながっていくことから、「ブロックチェーン」という用語が生まれました。誰かが個々のブロック内の情報を改ざんしようとすると、そのブロックのハッシュが変化します。これは、検証を通過するためには、それ以降のすべてのブロックのハッシュも変更しなければならないことを意味し、そのためには膨大な計算能力が必要になります。 

ブロックチェーンでは、入力された情報は分散されます。つまり、ネットワーク全体の多数のマシンに複数のコピーが保存され、それらすべてが一致して初めて情報が有効とみなされます。これは、管理がすべてのユーザーによって集団的に維持されることを意味し、セキュリティの向上と取引の透明性を可能にします。ブロックにはタイムスタンプが付与され、時系列で保存されるため、イベントの追跡を可能にするタイムラインが自動的に作成されます。 

ブロックチェーンを利用することで、事実上あらゆる業界や組織が使用するデータセットを、改ざん不可能な、変更できないものにすることができます。信頼が必要となるのは、情報が最初に入力される時点だけです。

ブロックチェーンはどのように活用されているか

そのセキュリティと追跡可能性という特性から、ブロックチェーンを利用したアプリケーションはデジタル通貨の分野を超えて研究・導入が進められており、複数の組織間で安全なデータ共有と追跡が必要となる状況を支援しています。以下はその一部(すべてではありません)の例です。

  • 貨物輸送における通関手続き
  • 法務分野および小売分野におけるスマートコントラクト
  • 知的財産の移転と保護
  • 国および地域の投票システム
  • 金融証券の資産管理
  • 安全な医療・健康記録
  • 臨床試験における医薬品研究
  • 安全な不動産取引および記録
  • サイバーセキュリティ
  • 保険金請求の追跡と検証
  • AIによるコンテンツ生成における知的財産(およびロイヤリティ)の保護

電気工学におけるブロックチェーンの活用

ご存じのとおり、製品の設計、エンジニアリング、開発は、公開・専有を問わず、さまざまなデータベースを常に活用する取り組みです。その過程で情報は移動され、共有され、監査証跡として将来使用するために保管されます。電気・電子工学における設計・製造の成果は、信頼性が高く本物の製品、サプライチェーン、そして安全な製品調達に左右されます。 

電気・電子部品を含む製品の設計・調達サイクルにおいて、ブロックチェーン技術が補完的な役割を果たすと考えられる分野には、次のようなものがあります。 

  • サプライチェーンの管理、追跡、および完全性の確保
  • 部品の通関時間の短縮
  • 在庫管理における模造部品の排除
  • 規制遵守および報告への支援
  • 大規模な技術データベースの安全な共有と追跡
  • 重要部品の供給の検証
  • 部品品質データの検証と追跡
  • 多様なサプライヤー間での専有データの安全な共有の実現
  • 希少資源の配分
  • モノのインターネット(IoT) 

私たちの仲間である CircuitBread.com は、エンジニアリング分野におけるブロックチェーン技術活用の進展を追跡し、多くのユーザーのためにこの分野での情報ニーズを評価しています。ブロックチェーンというテーマに関する彼らの最初の見解は、以下でお読みいただけます。  ブロックチェーン技術――エンジニアリングにとって何を意味するのか?

簡単な事例

航空宇宙企業は、新型航空機の設計・生産を管理するために、デジタルツインおよびデジタルスレッド技術の活用をますます進めています。デジタルスレッドとは、設計から製造、さらにその先まで、製品のライフサイクルにおけるデータ要素をつなぐデータおよびコミュニケーションの枠組みです。これにより、ライフサイクルに関わる多くの関係者間で効率的なデータ連携が可能になりますが、その一方で、しばしば専有かつ重要なデータベースの共有が必要となります。このプロセスにブロックチェーン技術を組み込むことで、安全な共有が実現し、関係企業間の信頼が高まり、成果の向上につながる可能性があります。

まとめ

ブロックチェーンは、多くのユーザーにまたがるデータのセキュリティと検証という多様な課題に対する、ある意味で洗練された解決策です。セキュリティの向上、障害への耐性、レジリエンス、信頼性、追跡可能性、そして費用対効果の高さをもたらします。しかしその一方で、高い計算負荷、ネットワークの拡大に伴う取引速度の低下、既存システムとの互換性、そして導入コストの高さといった課題も抱えています。

しかしながらエンジニアリングの観点では、ブロックチェーン技術によって、専有の知的財産に対する安全性と保護を確保しながら、多様な外部データ資産を開発サイクルに統合することが可能になります。プロジェクトの規模によっては、こうした能力によって開発期間の短縮や効率の向上が図られ、より優れた製品につながることもあります。ここで自らに問うべきなのは、「ブロックチェーンを自分(自社)のためにどう活用できるか」ということです。     

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