ブロックチェーンとIoTの可能性について詳しく解説

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YuuKI

普段はWEBディレクション・UI/UXデザイン・フロントエンド開発・WEBマーケターとしてマルチに活動しています。ブロックチェーンを使ったサービスを国内で推進できるよう、導入事例やブロックチェーンの今後の動きについて発信していきたいと思います。

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今回の記事では、仮想通貨であるビットコインの基盤技術として知られるブロックチェーンを、IoTに分野に活用する動きが活発化しています。ブロックチェーンとIoTとはどのように相乗効果を高めていくのか。ブロックチェーンによって広がろうとしているIoTの可能性とビジネスにどう活かしていくか詳しく解説していきます。

ブロックチェーンとIoTの可能性について詳しく解説

IoTにとってブロックチェーンは相性の良い技術と言われています。それぞれの言葉の意味と、両者を組み合わせると何が実現できるのかを解説していきます。

「ブロックチェーン」と「IoT」の特徴

IoTとは

インターネットオブシングス Internet of things

IoT(Internet of Things)とは、モノがインターネットなどのネットワークとつながり、AI、ビッグデータなどの技術と組み合わさることで、センサーなどを備えた端末から得たデータを活用して自動制御、遠隔計測・監視、自動認識などを行う技術です。IoTは工場などの生産現場や医療・ヘルスケアの分野で実用化が進んでいる他、IoT家電なども増えており、身近な存在になっています。

ブロックチェーンとは

ブロックチェーン

ブロックチェーンとは、暗号技術と複数のコンピュータによる分散型ネットワークを用いて、取引情報などのデータをブロックごとにまとめ、コンピュータ同士(P2P)で検証し合いながら正しい記録をチェーンのようにつないで記録する手法です。二者間の取引を効率的に、永久に記録できる「オープンな分散型台帳(distributed ledger)」とも言われます。ブロックチェーンはビットコインなどの仮想通貨システムを支える中核技術として知られています。

ブロックチェーンとIoTを組み合わせる意義

ブロックチェーンとIoTという2つの技術を組み合わせると、どのような効果が生まれるのでしょうか?
現在、IoTが普及しつつあり、高度なサービスが登場するにつれて課題となると予想されるのが、従来のクライアント・サーバ型の中央集権型ITシステムの技術的弱点です。

中央集権型のクライアントサーバー

大量のIoT端末から膨大なデータが送信されてトラフィックが増加すると、通信回線やサーバに多くの負荷がかかり、障害やサーバーダウンの可能性も無いとは言い切れないと思います。
そうなれば多くのIoTシステムにとって重要なリアルタイム性が損なわれ、場合によっては障害によって通信の継続性が失われるリスクが懸念されます。
このようなIoT機器の通信に使用されるシステムのほとんどは中央集権型のシステムだと思います。

ここで「中央集権型システムの特徴」「自律分散型システムの特徴」を簡単に説明させていただきます。

中央集権型システムの特徴

また、IoTのような中央集権型のITシステムはシステムが複雑化するほど管理が難しくなり、コストもかかる傾向があります。さらにサイバー攻撃などに対しては、中央にきわめて堅牢なセキュリティ対策を講じる必要があります。

自律分散型システムの特徴

自律分散型のシステム

それに対し、自律分散型システムであるブロックチェーンはトラフィックが集中しないため負荷を軽減でき、たとえ一部でトラブルが起きてもサービスは停止することなく、継続することが可能です。
また、中央にサーバが存在するわけではないのでサーバの構築や設定といった作業が不要で、サーバーの運用コストも削減ができIoT端末などの管理もネットワークの参加者がそれぞれで行えばよいという状況を作れます。セキュリティにおいても、ブロックチェーンは参加者が分散してデータを保持しているため攻撃リスクを軽減することが可能とされています。IoTとの組み合わせにおいては、データを暗号化と分散管理によってデータの改ざんが困難になること、透明性が高いことがIoT機器がブロックチェーンの技術を基盤とすれば、より安心して、より安全にIoT機器やIoTのサービスをエンドユーザーに届けることができると思います。

もちろん、ブロックチェーンに全く欠点がないというわけではありません。万一、システム内に何らかのバグが生じると、すべてのブロックを修正するのは難しく、システム全体に致命的な影響が及ぶリスクがあります。また、データチェックも中央集権型システムであれば集中的に行なえますが、ブロックチェーンではブロックごとに行う必要があり、メンテナンスや確認に時間がかかります。

▼こちらの記事ではブロックチェーンのメリットとデメリットについて詳しく解説しています!
ブロックチェーンのメリットとデメリット

それでも「高い拡張性、相互運用性、耐障害性」といった要件が求められるIoTシステムにとって、ノード分散による汎用性の高さ、導入コストの安さといったブロックチェーンの特徴は非常に魅力的です。しかも、IoTとブロックチェーンを組み合わせると参加者間で台帳を共有することになるのでデータ形式やアクセス方式が標準化され、契約の条件確認や履行を自動化するスマートコントラクトの共有によってルールの統一化が図られるというメリットも得られます。

ブロックチェーンはインターネットよりもさらに大きな取引だと言われていて多くの人たちがIoTとブロックチェーンを組み合わることに注目していると思います。

ブロックチェーンはIoTの世界に何をもたらすだろうか?

ブロックチェーンはIoTの世界に何をもたらすだろうか?

ブロックチェーンは分散ネットワークであるため、取引(例えばデータの共有)を承認する第三者が必要ない。つまり、直接ピア同士(Peer to Peer: P2P)の取引を行うのだ。ブロックチェーンは分散でありコピーではない。もしデータを上書きしたい場合には、ネットワーク全体を変更しなければならないため、データが破損することは(ほぼ)ない。これには非常に大きな計算パワーが要求される。また、ブロックチェーンは数分おきにチェックを行うため、あるノードのみ異なることはできない。つまり、それらはすべて同じ値、もしくは同じ状態でなければならないのだ。

ブロックチェーンは各タイムスタンプが一致し、各ノードが認識されなければいけないため、セキュリティの問題はほとんどなく、デジタルインフラストラクチャ(情報をやりとりする通信の経路)は保たれたままだ。

IoTネットワーク

産業IoTのブロックチェーン環境はIoTデバイスにセキュリティを提供するとともに、デバイスの管理をさらに簡単にする。現在と古いデバイスの状態やその操作コマンドなどは、ネットワークのリンクが途切れることはなく安定するため、しっかりと記録、共有されます。
ブロックチェーンの力を引き出している業界の一つは金融サービス、特に保険会社だ。ここまで話してきた通り、産業関連サービスと産業技術のコラボレーションの出現は、新しい分野になりつつあります。

IoTとブロックチェーンの組み合わせ事例

IoT スピーカー

IoTとブロックチェーンの組み合わせは、国内外ですでにいくつかの活用事例が存在します。中でも目立つのは、IoTシステムのセキュリティ対策のためにブロックチェーン技術を導入するケースです。

たとえばIoT端末や端末が取得したデータの真正性を、改ざんを困難にするブロックチェーン技術を用いて確保するというIoT向けのセキュリティサービスが登場しています。サービスの用途として想定されるのは、オフィスなどの入退室用の顔認証システム、ビル設備管理や産業用制御装置関連のIoT端末の管理、自動車の鍵の管理などです。

IoT 電気自動車

特定のIoTサービスやIoT端末とブロックチェーンを組み合わせて提供する事例も見られます。具体的には「スマートスピーカー、スマートロック、電気自動車の充電、腕時計型医療用IoTデバイス、サプライチェーンにおけるトレーサビリティシステム」などが挙げられます。
社有車の管理などは既にブロックチェーンをベースにした管理システムの運用が試験的に始まっています。営業車などの社有車の管理は、車両の整備メンテナンスの管理や、利用する際に物理的に車の鍵を受け渡ししなければなりませんでした。そこでブロックチェーンを利用したデジタルキーを使い、メンテナンスや運行管理、鍵の受け渡しなどをセキュアな環境で実現しています。

まとめ

ビッグデータへのシフトと分析といった需要がIoTを活用する鍵であり、ブロックチェーンが導入されるべきポイントだと僕は感じています。ブロックチェーンはIoTの可能性を広げる技術の一つとして期待されています。今後さらに多様なIoTとブロックチェーンの組み合わせが生まれていくと思います。今後将来ブロックチェーンとIoTがどのようなサービスに変化するのか動向がとても楽しみです。