オンチェーン取引の解説：ブロックチェーンの仕組み、主なメリット、課題、そしてユースケース

暗号資産を仮想通貨経済圏に送金する際、どのようなプロセスが発生するか疑問に思ったことはありませんか？オンチェーン取引は、透明性が高く、安全で、改ざん不可能な取引を提供するブロックチェーンネットワークの基本的な操作です。

しかし、実際にどのように機能し、なぜ予想以上に時間がかかることがあるのでしょうか？

安全でオープンな分散型取引を可能にすることで、ブロックチェーン技術が金融セクターを変革したことは否定できません。この記事では、オンチェーン取引について、その定義や運用方法、メリット・デメリット、実用性など、様々な観点から解説します。

まずは、オンチェーン取引の実際の概念について理解しましょう。

オンチェーン取引とは？

暗号資産におけるオンチェーン取引とは、取引がブロックチェーン上に直接記録される取引のことです。取引の検証、確認、保存のすべての段階がブロックチェーンネットワーク上で行われます。

通常、プルーフオブワーク（PoW）ではマイナー、プルーフオブステーク（PoS）ではバリデーターと呼ばれるネットワーク参加者が各取引を検証します。取引が確認されると、ブロックチェーンの記録に永続的に記録されます。

検証された取引はブロックチェーンに保存され、永続的かつ公開されます。

各取引には通常、以下が含まれます：

• 送信者と受信者のウォレットアドレス
• 取引金額
• ネットワーク手数料（処理のためにマイナーまたはバリデーターに支払われる）
• 追跡用の固有の取引ID（TXID）

取引の速度とコストは、通常、ブロックチェーンの混雑状況、取引量、使用するネットワークによって異なります。一部のブロックチェーンは安価で高速な取引が可能ですが、多くのブロックチェーンにはスケーラビリティの問題があり、それはブロックチェーンごとに異なります。

オンチェーン取引の主な特徴

不変性

• ブロックチェーン技術に記録された取引は、編集や削除ができません。
• セキュリティを確保し、不正を防止します。
• 暗号化ハッシュとコンセンサス技術を使用します。

分散化

• 中央機関ではなく、分散したノードのネットワークによって検証されます。
• 銀行やその他の第三者仲介機関の利用を禁止します。
• コンセンサスにPoWとPoS技術を採用しています。
• セキュリティを強化し、検閲を防止します。

透明性

• 取引はパブリックブロックチェーンで閲覧可能です。
• ユーザー間の責任と信頼を確保します。
• 取引データは公開されていますが、ユーザーは仮名で残ります。
• プライベートブロックチェーンでは取引情報へのアクセスが制限される場合があります。

ネットワーク手数料が必要

• ユーザーはバリデーターまたはマイナーに取引手数料を支払う必要があります。
• 手数料はネットワークの混雑状況、取引サイズ、優先度によって異なります。
• 高額な手数料は処理を迅速化し、低額な手数料は遅延を引き起こす可能性があります。
• ネットワークのセキュリティと運用の維持に貢献します。

時間がかかる：

• 取引は確定前に確認が必要です。
• 確認時間はネットワークの混雑状況と取引手数料によって異なります。
• 高額な手数料はより迅速な確認につながります。
• ブロック時間はブロックチェーンによって異なります

オンチェーン取引の仕組み

ステップ1：取引の開始

ユーザーは、自身のウォレットから別のウォレットアドレスにビットコインを送信することで、オンチェーン取引を開始します。この取引には以下が含まれます：

• 送信者の公開アドレス
• 受信者の公開アドレス
• 送金額
• 取引手数料

ステップ2：ネットワークへのブロードキャスト

取引が行われると、ブロックチェーンネットワークにアップロードするために送信されます。この時点で、取引は保留中の取引の一時的な保管場所であるメモリプール（メムプール）に留まります。

ステップ3：検証と確認

• マイナー（またはバリデーター）は以下の方法で取引を確認します：
• 送金者に十分な資金があることを確認
• 取引データの有効性を確認
• 取引をブロックに追加
• ブロックに追加され検証されると、取引は確認済みとなりブロックチェーンの一部となります。確認時間は、ネットワークの混雑状況やブロックチェーンのコンセンサス方式などの要因によって異なります。

ステップ4：取引の完了

取引が複数回の確認を受けると、取り消し不可能となり、ブロックチェーン上で完全に保護されます。

オンチェーン取引の利点

セキュリティ

オンチェーン取引は分散化されたノードのネットワークによって確認されるため、非常に安全です。暗号化ハッシュとコンセンサスプロセス（プルーフオブワークやプルーフオブステークなど）により、二重支払いなどの不正行為を防止します。

ネットワークを単一の組織が管理していないため、ハッキングや改ざんの試みに対して耐性があります。ブロックチェーン取引のセキュリティは、資金とデータの交換の完全性と有効性を保証します。

透明性

パブリックブロックチェーンネットワークは、誰でも全ての取引を確認できるオープンな台帳を維持します。この透明性のレベルは、取引記録が隠蔽や改変できないため、ユーザー間の信頼を促進します。

企業や組織は、金融取引やサプライチェーンの追跡においてアカウンタビリティを促進するためにブロックチェーンを活用できます。取引の詳細は誰でも確認できますが、ユーザーの身元は仮名で保護され、プライバシーと透明性の両立を実現しています。

不変性

ブロックチェーンに追加された取引は最終的なものであり、いかなる方法でも変更、取り消し、削除することはできません。ブロックチェーンのこの特性により、不正、不正な変更、データ破損の可能性が低減されます。

これは履歴の正確性を維持し、金融取引、記録管理、デジタル契約に最適なソリューションとなっています。企業や法的機関は、監査とコンプライアンスの目的で、この不変の記録に依存することができます。

分散化

オンチェーン取引は、銀行、決済処理業者、第三者機関などの仲介者の必要性を減少させます。取引は関係者間で直接実行され、中央集権的な管理がもたらすリスクを軽減します。これらのシステムに加えて、分散化により、銀行口座がなくても金融サービスにアクセスできるようになり、金融の民主化を促進します。

また、単一の企業や政府による取引の管理を防ぎます。

オンチェーン取引の制限事項

取引手数料

オンチェーン取引では、取引を処理・検証するマイナーやバリデーターに支払うネットワーク手数料が必要です。これらの費用は、ネットワークの混雑状況、取引サイズ、ブロックチェーン技術などの要因によって変動します。

ピーク時には取引手数料が非常に高額になり、少額取引や頻繁な送金が高コストになる可能性があります。ビットコインやイーサリアムなどのブロックチェーンネットワークでは、需要が増加すると手数料が急騰し、ユーザーは迅速な処理を得るためにより高い手数料を提供して競争することになります。

新しいブロックチェーンシステムではコストの削減を試みていますが、オンチェーン取引の基本的な費用として残っています。

処理時間

ほとんどのデジタル決済と同様に、オンチェーン取引は時間に依存し、チェーン上で清算される前に検証証明と確認を待つ必要があります。この形式の取引は即時には実行されません。

各ネットワークの混雑状況、ブロックサイズ、処理待ちの取引数に依存します。これらは個々の取引に大きな影響を与えます。

ビットコインのようなプルーフオブワーク（PoW）ブロックチェーンでは、平均ブロック時間は約10分です。多くのユーザーがネットワークを使用している場合、予想以上の待ち時間が発生する可能性があります。

プルーフオブステーク（PoS）やレイヤー2スケーリングによるソリューションは、取引実行に必要な時間の短縮に焦点を当てています。

スケーラビリティの課題

ほとんどのブロックチェーンの分散化された性質により、大量のトランザクションを効率的に処理することが困難です。ビットコインを例に取りましょう。1MBのブロックサイズ制限があり、単一ブロック内のトランザクション数が制限され、その結果、混雑が発生します。

そして、イーサリアムネットワークで発生したスケーリングの問題を私たちは覚えています。主要なNFTの販売やDeFiイベント時にネットワークが実質的に停止し、応答時間の遅延とガス代の極端な高騰を引き起こしました。ライトニングネットワークやオプティミスティックロールアップなどのレイヤー2ソリューション、およびブロックチェーンのシャーディングを使用して、優れたスケーラビリティを実現する方法を模索しています。しかし、分散化とセキュリティを失うリスクを伴うスケーラビリティの問題を解決することが、ブロックチェーン開発における大きな課題となっています。

オンチェーントランザクションの実世界での応用

暗号通貨決済

ビットコン、イーサリアム、USDTなどのステーブルコインといった暗号通貨で支払いや受け取りが可能です。

これらの支払いには仲介業者や銀行機関などの仲介者のサービスが含まれないため、ユーザーは仲介者なしで相互に取引することが可能です。ブロックチェーンを使用した支払いは、ほとんどのシステムよりも国境を越えて容易にアクセスできるため、より良い選択肢となります。また、より安全で透明性も高くなっています。企業や個人は現在、商品やサービスの支払い、給与支払い、送金にも暗号通貨を利用できます。これらはすべて、取引にかかるコストと時間を大幅に削減します。

スマートコントラクト

スマートコントラクトは、指定された条件が満たされると自動的に契約条件を実行する契約です。さらに、これらの条件はコード形式で定義されています。これらの契約は第三者の仲介者の必要性を排除します。これは費用の削減だけでなく、人的エラーの可能性も低減します。法的合意、金融取引、分散型アプリケーション（DApps）など、さまざまな用途で一般的に使用されています。

例えば、不動産では、支払いを受け取った後に即座に物件の譲渡を簡素化できます。ゲームやNFTでは、所有権と資産の譲渡を透明に管理します。

サプライチェーン管理

オンチェーントランザクションは、供給品の登録と操作の検証において重要であり、トレーサビリティと信頼性を保証します。

企業は、不正や偽造を軽減するために、原材料の購入から配送までの製品ライフサイクルのすべての段階を記録するためにブロックチェーンを使用しています。

ブロックチェーンは、出荷とトランザクションに関するデータをリアルタイムで提供することで、食品安全、医薬品、高級品などのさまざまな産業で効率性と信頼性の説明責任を提供します。

IBMとWalmartが食品製品の安全性向上のためにサプライチェーンにブロックチェーンを導入する取り組みを考えてみましょう。

分散型金融（DeFi）

オンチェーントランザクションは、従来の銀行や企業を介さずにサービスを実行できるDeFiアプリケーションを支えています。DeFiシステムを適用することで、個人はイーサリアムやバイナンススマートチェーンなどのブロックチェーンネットワーク上で、貸付、借入、ステーキング、取引を行うことができます。

スマートコントラクトは通常のものよりも安全で、中央機関による検証や認証を必要とせずに取引を実行できます。DeFiタイプのシステムの例としては、分散型取引所のUniswap、貸付プロトコルのAave、流動性を提供することで利益を得られるイールドファーミングシステムなどがあります。

結論

ブロックチェーンの最も重要な要素の1つは、デジタル資産の安全な転送を可能にするオンチェーン取引です。このシステムは高度なセキュリティと分散化を提供するという利点がありますが、コストとスケーラビリティの問題も抱えています。ブロックチェーンの仕組みを理解することで、個人や企業はその技術を効果的に活用できるようになります。

よくある質問

Q: ブロックチェーン上でウォレットやアカウント間で暗号通貨を転送することを何と呼びますか？

A: この方法はオンチェーントランザクションとして知られています。ビットコインを転送する際、そのトランザクションは検証者によって検証され、ブロックチェーン台帳に記録されると「オンチェーン」トランザクションとみなされます。

オフチェーントランザクションはブロックチェーンを通じた検証を必要としないため迅速ですが、説明責任を提供しないため安全性が低くなる可能性があります。オンチェーントランザクションは、より安全で説明責任がありますが、追加の手数料が必要で処理に時間がかかります。

Q: なぜオンチェーントランザクションにはネットワーク手数料が必要なのですか？

A: ネットワーク手数料は、ブロックチェーンネットワーク上のトランザクションの認証と保護を行うマイナーまたはバリデーターに対する報酬です。

Q: オンチェーントランザクションが承認されない場合はどうなりますか？

A: オンチェーントランザクションがネットワークの過負荷や手数料不足により処理されない場合、処理完了までに非常に時間がかかるか、ネットワークから完全に消失して未確定な状態のままとなる可能性があります。