ブロックチェーン技術はビットコインなどに代表されるように、分散型の暗号化手法として注目を集めています。ブロックチェーンに関するスキルを身につけることで、エンジニアとしての仕事の幅も広がり、キャリアアップも期待できるでしょう。この記事では、ブロックチェーンをより理解したいと思う方向けにブロックチェーン関連技術の勉強方法について解説します。あわせて押さえておくべき用語、つまづかない基礎知識の習得順番についてもまとめているので、ぜひ参考にしてください。
- ブロックチェーンとは？
- ブロックチェーンの勉強をスムーズに進める順番
- ブロックチェーンの勉強方法【初心者編】
- ブロックチェーンの勉強方法【ブロックチェーンエンジニア編】
- 押さえておくべき用語
- ブロックチェーンの勉強方法に関するFAQ
- まとめ
ブロックチェーンとは？
ブロックチェーンとは、複数のコンピュータで分散して取引情報等の機密情報を管理する仕組みのことです。ビットコインをはじめとした仮想通貨の盛り上がりに合わせて、ブロックチェーンをシステム開発にも適用できないか検討が進められています。
従来型のクライアントサーバシステムに代表されるような中央集権型での管理と比較して、ブロックチェーンによる分散管理はセキュリティレベルやシステムの継続性向上、コスト低減などのメリットがあるといわれています。
ブロックチェーンは新しい技術であり、主に実証実験などの形で検討が行われていますが、一部ではすでに実用化も行われています。実用化の例としては仮想通貨や電力取引、サプライチェーン管理などへの適用が挙げられます。
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ブロックチェーンの知識は仕事に活かせるのか
ブロックチェーン技術の盛り上がりに合わせて、実証実験の取り組みを進めている企業も見られます。
たとえブロックチェーンそのものを扱うポジションにつかないとしても、ブロックチェーンの基盤技術となっている分散処理や数学・ネットワークに関する理解を深めることで、エンジニアとしての地力の向上にもつながります。
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ブロックチェーンの勉強をスムーズに進める順番
ブロックチェーン開発に携わりたい、知識を学びたいと学習する方はいますが「何から手をつければいいか」に悩むケースは多いです。そこで、ブロックチェーンの勉強をスムーズに進める順番に注目し、一つずつ解説します。
1.ブロックチェーン（ビットコイン）の概念
ブロックチェーンとはすなわちビットコインであり、まずは基本的な概念を学習することから始めます。ブロックチェーンは改ざんできず、その点に価値のあるシステムですが「なぜ改ざんできないのか」を理解してからコードの学習に入るとスムーズです。
ブロックチェーンプログラミングを学ぶ場合、最初にプログラムを書くことが考えられがちですがそもそも概念の理解が不十分だと次のステップであるスマートコントラクトが理解できません。ビットコインの概念はオンライン学習サイトや書籍で入門者向けに丁寧に解説されているので、利用してみるとよいでしょう。
2.イーサリアムとスマートコントラクトの概念
イーサリアムはGethというツールを使い、スマートコントラクトを書くにはSolidityという言語を用います。二つの概念に触れる前に、イーサリアムの仕組みを理解しておきましょう。
おすすめしたいのが、計画書であるイーサリアムのホワイトペーパーを読むことです。内容は決して易しいものではありませんが、ビットコインをどのように応用しスマートコントラクトが構築されるのか理解できるようになるでしょう。自分に適した学習方法で、これ以降のツールの使用方法やスマートコントラクトの記述方法を理解する基礎を作ります。
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3.イーサリアムノード（Geth）
1、2のステップを経て各ツールの意味が把握できたところで、イーサリアムノードを理解し動かしてみましょう。Gethとは「Go ethereum」を略したもので、Go言語で実装されたイーサリアムを指します。
Gethを学ぶには実際に動かすことをおすすめします。イーサリアム入門ではイーサリアムとは何かの基本から、実際に触れてみることまで可能です。経験者やより深い知識を知りたい方向けに、Gethの詳細なドキュメントであるGetting Started with Gethも公開されています。
4.スマートコントラクトの開発知識
Gethを理解できたら、スマートコントラクトプログラミングを始めましょう。スマートコントラクトを書くためにはSolidityという言語を使います。Solidityの学習は書籍やオンラインでも可能です。
早くて1日あればSolidityを理解し、スマートコントラクトを書けるようになるでしょう。スマートコントラクトにアクセスするためにはクライアントツールが必要で、ブラウザに埋め込むJavascriptであるWeb3.0などの学習も始めます。
5.イーサリアム以外のブロックチェーン
スマートコントラクトの知識が深まると、開発フレームワークも理解できるようになるでしょう。イーサリアム以外のQuorumやCorda、Hyperledgerなど、他ブロックチェーンの学習を進めてもこれまでより深く理解できることが実感できるかもしれません。もしイーサリアムではなくQuorumを利用しブロックチェーンの勉強をしていても、基礎であるビットコインとイーサリアムの概念を押さえておけばスムーズに理解できるでしょう。
ブロックチェーンの勉強方法【初心者編】
ここからはブロックチェーンの勉強方法をご紹介します。まずはブロックチェーンに初めて触れる方、入門者に向けた基礎知識の学び方を見ていきましょう。
初心者用の書籍で基礎知識を学ぶ
ブロックチェーンは大きな話題を集めた技術であることもあり、多数の関連書籍が出版されています。
ブロックチェーン関連書籍としては、主にビジネス面での活用をテーマとしたビジネス書と、エンジニアリングの観点からの技術書に分かれます。エンジニアであったとしても、ブロックチェーン技術のビジネス活用方法について学ぶことは実務上重要ですので、可能であればビジネス・技術の両面の知識を身につけるとよいでしょう。
初めてブロックチェーンに触れる方には、基礎知識から丁寧に教えてくれる書籍がおすすめです。勉強方法でもご紹介したように、まずは基本的な部分から入ると途中でつまづくことを防ぎ、正しくブロックチェーン技術を理解できます。
セミナーやスクールの活用
ブロックチェーンの盛り上がりに合わせて、ブロックチェーンに関する勉強会やセミナーなどが開催されているため、独学が難しいと感じる方は活用することをおすすめします。特にブロックチェーンに関して全く知識がなく、どのように学習を開始したらよいかわからない場合などは、一度セミナーに参加すると基礎的な知識を身につけることができるでしょう。
暗号資産のホワイトペーパーを読む
ホワイトペーパーとは、暗号資産の計画書です。仮想通貨に投資する方が判断材料として活用したり、ブロックチェーン（ビットコイン）を勉強する方が仕組みを理解するために読んだりすることがあります。
ホワイトペーパーでは、各暗号資産の特徴や目的、販売方法、流通規模やロードマップなどが説明されています。
ブロックチェーンを勉強する上で参考にしたいのは、暗号資産の代表格であるビットコインのホワイトペーパーです。ここにはブロックチェーン技術の仕組みが詳しく解説されているため、ブロックチェーンの基礎学習としておすすめします。
YouTubeを見て学習する
YouTubeでは、有識者がブロックチェーンを分かりやすく解説する動画を公開しています。ラジオ感覚で視聴でき、隙間時間でブロックチェーンを学びたい方にはおすすめです。
ただし、YouTubeだけを信じるのではなく自分で学習範囲を広げ、書籍や実際のホワイトペーパーなど動画以外でも参考元を増やしておくと安心です。他の勉強法も組み合わせるとよいでしょう。YouTubeの投稿者は実際にブロックチェーンを活用するエンジニアなのか、IT関連に専門性が高い方なのかをチェックした上で学習に役立てることをおすすめします。
書籍で開発の基礎を学ぶ
ブロックチェーン関連書籍には、基礎知識からもう一歩踏み込んだ開発知識関連のものも多数出版されています。基本的な概念が理解できたら、開発の基礎を学ぶとよいでしょう。
気を付けたいのは書籍の情報は次第に古い情報になるため、コードが動かない可能性が出てくることです。実際に動かすときの基礎動作を理解するため、全体構造の把握のために利用してみましょう。
資格の取得を目指す
ブロックチェーン関連資格として、現在では日本クリプトコイン協会（JCCA）が実施する暗号通貨技能検定が存在します。
暗号通貨技能検定に合格するためにはブロックチェーンや仮想通貨に関するビジネス面と技術面の両面からの知識が求められます。この資格は初級、上級といったレベル分けが存在し、資格を取得するためにはそれぞれ対応する講座を受講する必要があります。ブロックチェーンについて初めて学ぶのであれば、まずは初級検定講座を受講し、資格取得を目指すことをおすすめします。
ブロックチェーンの勉強方法【ブロックチェーンエンジニア編】
すでにエンジニアとして経験がある方向けに、ブロックチェーンエンジニアを目指すための勉強方法を解説します。
最新動向の情報収集
ブロックチェーンを学ぶ上で、先述したWeb3.0など次世代型の新しい概念が次々と登場しています。こうした最新動向は常に情報を収拾しアップデートしていく必要があるでしょう。
最新の動向はTwitterなどのSNSや専門情報サイトのニュースで知ることができます。最新の情報を仕入れておき、実務に役立てるだけでなくビジネス的観点も持っておくとエンジニアとしての地力向上に繋がるでしょう。
専門的な記事を読む
専門的な記事にはブロックチェーンの基礎ではなく、開発事例や市場価値、実際に起こった問題点などが取り上げられています。より実践的なブロックチェーンの活用法を学ぶ上で、参考になるでしょう。
より専門性の高い記事を読むには、国内メディアだけでなく海外の記事も読み解く必要があります。翻訳された記事や自分で記事を読み進めてみてもよいかもしれません。
開発に活かせる書籍や情報で学習
開発に活かせる書籍や情報もありますが、書籍は次第に情報が古くなる点に注意しましょう。発行された時期を確認し、自分の求める情報が記載されているかあらかじめリサーチすることをおすすめします。
また、インターネット上にも学習に適した情報が公開されています。書籍を活用しブロックチェーンの開発をネット上で体験するとより深く理解できるでしょう。
関連記事：【翻訳記事】Pythonを使ったブロックチェーンの学習
最新のGitHubの情報で開発を進める
プロジェクトでも活用されるGitHub。この情報を参考に開発を進めると「古い知識」や「使えないコード」といったノイズなしにブロックチェーンを体感できます。先端IT技術は更新も早いため、可能な限り生きたログを活用するのがポイントです。
個人でもGitHubのベース部分は利用可能なので、勉強のためにダウンロードしておくとよいでしょう。
押さえておくべき用語
以下では、ブロックチェーンの学習を行う上で押さえておくべき用語について紹介します。
マイニング
ブロックチェーンでは新たに行われた取引の妥当性と整合性を確保するために、ブロックチェーンに新たな電子署名（チェーン）を追加する作業を各コンピュータで行います。この作業をマイニングといいます。
マイニングの実施には報酬が与えられますが、その報酬はブロックチェーンに対して最初に電子署名を追加したコンピュータに対して支払われます。
マルチシグネチャ
ブロックチェーンでは悪意のあるコンピュータによる改ざんを防ぐために、複数の秘密鍵により合意が得られないと処理の継続を行えない仕組みとなっています。これをマルチシグネチャと呼びます。
例えば、ブロックチェーンでの取引を実施する前にあらかじめ秘密鍵を3つ発行しているケースでは、そのうち2つの秘密鍵がないと取引を実施できないようにしておきます。これにより、万が一秘密鍵が漏洩したとしても情報が改ざんされるリスクを減らすことができます。
プルーフ・オブ・ワーク
プルーフ・オブ・ワークとは、取引データをブロックチェーンに追加していく際に、そのデータの正しさを仕事量によって証明する考え方のことです。
プルーフ・オブ・ワークを採用するブロックチェーンでは、計算量が最も多いコンピュータが行った計算結果を正しいものとして認めます。計算量を判断する方法としてブロックチェーンの長さに注目し、最も長いチェーンをもった取引データが唯一正しいものだと考えます。もし悪意を持ったコンピュータが取引データを改ざんしようとしても、悪意を持った一部のコンピュータの処理より、多数の正しい処理を行うコンピュータがより早くチェーンを追加していくため、全体として悪意を持ったコンピュータの処理を除外することができます。
リレー取引
ブロックチェーンではP2P技術により、取引ネットワークに参加するコンピュータ間を経由してバケツリレーのように処理内容を送受信します。これをリレー取引といいます。リレー取引によりシステム全体での耐障害性や処理分散を実現しています。
中央に処理をつかさどるサーバが存在しないブロックチェーンでは、単体のコンピュータの耐障害性は高くありませんが、P2Pを利用することで全体としての耐障害性は高まります。
Solidity
Solidityは、Ethereumブロックチェーン上にアプリケーションを構築するために利用されるプログラミング言語のことです。構文はJavaScriptに似ており、比較的初心者でも扱いやすい言語仕様となっています。
Ethereumネットワーク上ではEthereum Virtual Machine（EVM Code）により処理を記述しますが、EVM Codeは低水準言語のバイトコードの形式であり人間の可読性は低いです。SolidityはEthereumを手軽に扱えるように高水準言語として設計されており、Solidityで記載されたプログラムをコンパイラによりEVM Codeに変換することができます。
EIP/ERC
EIPとは、Ethereum Improvement Proposalの略称であり、Ethereumのシステム全体に関する改善提案のことです。また、ERCはEthereum Request for Commentsの略称であり、Ethereum上で動作する機能の実装に関わる標準仕様の提案のことです。
EIP/ERCはGitHub上にてチケット管理されており、コミュニティ内でEthereumブロックチェーンの機能更新やアプリケーションで使われる標準規格などが提案・議論されています。コミュニティによりEIP/ERCが承認されれば、Ethereumの技術仕様として採択されます。
関連記事：【翻訳記事】誰もブロックチェーンの使用方法を思い付いていない件について
ブロックチェーンの勉強方法に関するFAQ
Q1.ブロックチェーンを勉強する順番を教えてください。
まずはブロックチェーンの仕組みを理解した上で、イーサリアムなどのスマートコントラクトの書き方を勉強しましょう。ブロックチェーン・スマートコントラクトの理解はビットコインの理解が前提となっており、そのためにはビットコインとは何かを学ぶ必要があります。
関連記事：ブロックチェーン資格を解説！取得のメリットや仕事への活用も
Q2.ブロックチェーンの開発初心者が学ぶべき順番は？
まずはGeth・イーサリアムノードを学び、そのためのSolidityを勉強するのがおすすめです。開発フレームワークまで理解した後、より発展した学習としてその他のエンタープライズ向けブロックチェーンを勉強する方もいます。
いずれにしても自分の興味が湧いた範囲を学習すると、理解もスムーズです。
Q3.ブロックチェーンエンジニアの難易度はどれくらいですか？
ブロックチェーン開発には高度な数学の知識や専門性の高いWeb知識が必要なため、簡単になれる職種ではないといえます。ブロックチェーンエンジニアを転職で目指す場合、「未経験OK」とする企業もありますが難易度は高いと考えておきましょう。
一定以上の開発経験も必要であり、何より自分のものにするまで勉強時間は相当数かかります。
Q4.ブロックチェーンプログラミングの参考書を教えてください。
参考書として手元に置いておくのにおすすめしたいのは、基礎・概念を網羅している参考書です。
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・Ethereum＋Solidity入門 Web3.0を切り拓くブロックチェーンの思想と技術／著：Chris Dannen他・堅牢なスマートコントラクト開発のためのブロックチェーン［技術］入門／著：田篭 照博
・ブロックチェーン実践入門 ビットコインからイーサリアム、DApp開発まで／著：Bikramaditya Singhal他
この他、セキュリティに興味があるなら関連した書籍を、よりビジネス面を知りたい場合はその関連書籍を選ぶとよいでしょう。
書籍は発行した年や情報元を確認し、勉強に活かすのがポイントです。
Q5.暗号通貨（仮想通貨）は何から勉強すればいいでしょうか？
何から手を付けてよいか分からない場合、まずは「暗号通貨とは？」を分かりやすく解説するYouTubeなどのコンテンツから触れることをおすすめします。初心者向けから上級者にとってもわかりやすい情報もあり、自分のペースで暗号通貨を学べます。
ブロックチェーンを活用した最初の仮想通貨はビットコインです。概念や基本を学びたい場合は、まずビットコインとは何か、活用法や問題点を知ると理解が深まるでしょう。
まとめ
ブロックチェーンは近年注目を集めている分散型の暗号化手法です。ブロックチェーンの勉強を行うことで、ブロックチェーン技術を利用するエンジニアを目指す際にはもちろんのこと、エンジニアとしての地力向上につながり、キャリアアップも期待できるでしょう。客観的なスキルを証明するために、資格を取得しておくこともおすすめです。
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