ブロックチェーンのデータはどこに保存されている？仕組み・構造・物理的な場所を徹底解説

2025年12月6日

「ブロックチェーンのデータって、実際どこにあるの？」──これは多くの人が最初に抱く素朴な疑問です。

サーバーがないのに動く仕組み、世界中のノードがどうやって同じ情報を共有しているのか、そしてデータが物理的にどこに保存されているのか。

この記事では、ブロックチェーンのデータ構造・保存場所・分散ネットワークの実態を、専門用語をかみ砕きながら徹底的に解説します。

中央集権型との違いや、クラウドとの関係、スケーラビリティ問題までを一気に理解できる内容になっています。

読後には、「ブロックチェーンのデータは“どこ”にあり、なぜ改ざんできないのか」がクリアに見えてくるはずです。

そもそもブロックチェーンのデータはどこに保存されているのか？

「ブロックチェーンのデータはサーバーに保存されない」と聞くと、まるでクラウドの中に漂っているように思うかもしれません。

しかし、データは物理的にどこかのコンピューターのストレージ上に存在します。

ここでは、その“場所”と仕組みを、従来の中央集権型システムと比較しながら整理していきます。

なぜ「サーバーがない」と言われるのか？中央集権との決定的な違い

従来のインターネットでは、データは企業や組織が管理するサーバーに一括して保存されます。

つまり、情報の“出入口”は一つ。データを制御する鍵も、管理者だけが握っています。

この構造を中央集権型アーキテクチャと呼びます。

一方、ブロックチェーンにはその「中心」が存在しません。

世界中のコンピューター（ノード）が同一のデータコピーを分担して持ち合うことで、誰もが“部分的なサーバー”として機能します。

その結果、全体としては分散管理された巨大なデータベースが成立するのです。

比較項目	中央集権型	ブロックチェーン型
データの所有	企業や管理者	ネットワーク参加者全員
保存場所	特定のサーバー	世界中のノード
改ざんリスク	1箇所の侵入で全滅	全ノード書き換えが必要
信頼の源泉	運営者への信用	暗号学的な合意形成

P2Pネットワークがデータを共有する仕組み

ブロックチェーンの中核を成すのがP2P（ピアツーピア）ネットワークです。

これは、サーバーを介さずノード同士が直接通信する構造で、すべてのノードが対等な立場で接続されています。

各ノードは、新しいトランザクション（取引）を受け取ると即座に他のノードへ転送します。

その結果、取引情報は数秒以内に全世界へ拡散され、どのノードも同じ履歴を保持する状態になります。

このメカニズムが、ブロックチェーンの単一障害点の排除と高可用性を実現しているのです。

「分散して保存される」とは具体的にどういう状態か？

ブロックチェーンの分散保存を「図書館の比喩」で考えてみましょう。

中央集権型は「1つの国立図書館にすべての本を集める」方式。

一方ブロックチェーンは「世界中に同じ本の完全なコピーを持つ図書館が何万箇所もある」状態です。

どこかの図書館が災害で失われても、他の図書館が同じ本を保管しているので、情報は永遠に残ります。

つまりブロックチェーンとは、“みんなで持つバックアップ”を標準仕様にしたデータベースだといえます。

観点	従来型システム	ブロックチェーン
データ複製	管理者がバックアップ	全ノードが自動的に複製
障害発生時	復旧まで時間がかかる	他ノードから即時復元
運用コスト	管理コスト集中	分散的に分担

このように、ブロックチェーンの「保存場所」とは、特定のデータセンターではなく、世界中のノードに分散した集合的な空間のことなのです。

そして、この構造こそが「改ざんできない」「止まらない」という強靭な仕組みを支えています。

ノードが支えるブロックチェーンの実体

ブロックチェーンの“保存場所”を理解するには、ネットワークを構成するノードの働きを把握することが不可欠です。

ノードは単なるデータ保管庫ではなく、検証者・通信者・合意形成者という三役を同時に担っています。

ノードとは何か？世界中の参加者が支える分散構造

ノードとは、ブロックチェーンネットワークに参加している一台一台のコンピューターのことです。

各ノードは、ブロックチェーンの全履歴または一部を保存し、トランザクションの検証・承認・配信を行います。

つまり、ノードはブロックチェーンの“細胞”のような存在なのです。

ビットコインではおよそ7万台以上、イーサリアムでは数千台規模のノードが稼働しており、これらが協調して一つの巨大な生態系を形成しています。

フルノード・ライトノード・アーカイブノードの違い

ノードにはいくつかの種類があり、保存量と役割が異なります。

ノードの種類	保存範囲	主な機能	主な利用者
フルノード	全取引履歴を保存	ブロック検証・台帳維持	技術者・開発者・取引所
ライトノード	ブロックヘッダーのみ	軽量検証（SPV方式）	一般ユーザー（ウォレット）
アーカイブノード	全履歴＋過去の状態情報	履歴追跡・開発分析	研究機関・分析事業者

このように役割を分担しながら、ノード全体で一つのシステムを維持しています。

特定のノードが停止しても、他のノードが即座に同じデータを保持しているため、ネットワークは途切れません。

まさに自律分散型のインフラと言えるでしょう。

世界に広がるノードの地理的分布とデータ同期の仕組み

ノードはアメリカ、ドイツ、日本、中国、カナダなど世界中に点在しています。

それぞれが同じブロックチェーンデータをコピーとして持ち、数秒単位で同期を行います。

その際に利用されるのがコンセンサスアルゴリズムという“意見の一致を取る仕組み”です。

ノードは新しいトランザクションを検証し、条件を満たしたブロックだけをネットワーク全体に共有します。

この合意によって、全世界のノードが同一の「正しい台帳」を共有し続けることができるのです。

コンセンサスアルゴリズムが「正しいデータ」を選ぶプロセス

コンセンサスアルゴリズムは、ブロックチェーンにおける「民主主義のルールブック」のような存在です。

Proof of Work（PoW）では、計算競争によって最初に課題を解いたノードが新ブロックを提案します。

Proof of Stake（PoS）では、ステーキングされたトークン量と確率に応じて検証者が選ばれます。

どちらの仕組みでも、目的は全ノードが合意できる“唯一の真実”を選び出すことです。

このプロセスによって、悪意あるノードが存在しても、不正なデータが公式のブロックチェーンに採用されることはありません。

方式	概要	利点	課題
PoW	計算作業による競争	高い安全性	電力消費が大きい
PoS	ステーキングによる選出	省エネで高速	富の集中リスク

このように、ノードとコンセンサスの組み合わせによって、ブロックチェーンは世界中に分散しながらも整合性を保つ“生きたネットワーク”として動き続けています。

ブロックチェーンの中身を覗く：データ構造の基本

ブロックチェーンという名前は、「ブロック（Block）」と「チェーン（Chain）」を組み合わせた造語です。

つまり構造そのものがデータ保存の仕組みを示しています。では、この「ブロック」と「チェーン」がどのように情報を保持し、改ざんを防いでいるのかを具体的に見ていきましょう。

ブロックとハッシュ値の関係を図解で理解

ブロックとは、トランザクション（取引情報）の集合体です。ひとつのブロックの中には数百〜数千件の取引データがまとめて保存されます。

各ブロックには以下の情報が含まれています。

トランザクションデータ：実際の取引履歴（送金元・送金先・金額・署名など）
前のブロックのハッシュ値：一つ前のブロックを識別する“デジタル指紋”
ナンス（Nonce）：PoWで条件を満たすために探索される値
タイムスタンプ：ブロックが生成された時刻

ここで重要なのがハッシュ値です。ハッシュ値とは、任意のデータを一定の長さの文字列に変換する関数の出力で、まさにブロックのDNAのようなものです。

特徴は次の通りです。

一方向性：ハッシュ値から元データを逆算することはほぼ不可能。
衝突回避：異なるデータが同じハッシュ値を取る確率は極めて低い。
感度の高さ：1文字変わるだけでハッシュ値は全く異なる結果を返す。

つまり、ブロックAの中のデータを1ビットでも改ざんすると、ブロックAのハッシュ値が変わり、次のブロックBに記録されている「前のブロックのハッシュ値」と一致しなくなります。

これが「チェーンの連鎖が断たれる」ということです。結果として不正な変更は即座に検知され、ブロックチェーン全体の整合性が崩れるため、改ざんは現実的に不可能なのです。

ブロック内部構造	説明
ヘッダー	前のブロックのハッシュ・ナンス・タイムスタンプ
ボディ	トランザクション（取引データ）の集合

トランザクションがブロックになるまでの5ステップ

では、1つの送金がどのようにしてブロックとして確定するのか、その流れを見てみましょう。

トランザクション作成：ユーザーが送金操作を行うと、送金元・送金先・金額・署名を含むトランザクションが生成されます。
署名とブロードキャスト：秘密鍵で署名されたトランザクションは、P2Pネットワーク上の他のノードへ配信されます。
検証：各ノードが署名の有効性・残高・二重支払いの有無をチェックします。
メモプール保存：承認待ちトランザクションが「メモプール」という待機領域に一時保存されます。
ブロック生成：マイナー（またはバリデーター）がメモプールの取引をまとめ、コンセンサスルールに従って新ブロックを生成します。

この一連の流れは、まさに「検証・集約・承認・記録」という四段階の会計プロセスを自動化したものです。

「チェーン構造」が改ざんを防ぐメカニズム

チェーン構造は単なるデータリンクではなく、「過去から未来へ向けての整合性保証装置」です。

もし攻撃者が過去のブロックに含まれる1件の取引を改ざんしようとすると、そのブロックのハッシュ値が変わります。

すると次のブロックに記録された「前のブロックのハッシュ値」と一致しなくなり、連鎖が崩壊します。

攻撃者が改ざんを成功させるには、そのブロック以降すべてのブロックを再計算し、さらに全ノードの過半数に同意させる必要があります。

これは理論上は可能でも、実際には膨大な計算資源とコストを要するため、経済的にも実行不可能です。

このように、ブロックチェーンの改ざん耐性は暗号学的保証と経済的非効率性の二重構造で成立しているのです。

ブロックチェーンに保存されるデータの種類

「ブロックチェーンにはどんなデータが保存されているのか？」という問いは非常に重要です。

すべてのデータをオンチェーンに載せるわけではなく、保存される情報には明確な分類と設計思想があります。

取引履歴（トランザクションデータ）の構造

最も基本的なデータは、暗号資産の送受信や契約の実行履歴といったトランザクションデータです。

トランザクションには以下の情報が含まれます。

送金元アドレス（公開鍵ハッシュ）
送金先アドレス
送金額
電子署名（送金元の秘密鍵による）
UTXO（未使用出力）またはアカウント残高情報

ビットコインではUTXOモデルが採用されており、すべての取引は過去の出力を参照する形で構築されます。

これにより、残高管理を中央機関に依存せず、ネットワーク全体で自己検証できる仕組みが成り立ちます。

スマートコントラクトとNFT：プログラムと所有権の保存場所

イーサリアム以降のブロックチェーンでは、単なる送金だけでなくプログラム（スマートコントラクト）をオンチェーン上に展開できます。

スマートコントラクトは、条件を満たすと自動的に実行される契約コードであり、コード自体がブロックチェーンに保存されます。

その結果、「取引履歴」だけでなく「契約のロジック」までもが改ざんできない形で記録されるのです。

また、NFT（非代替性トークン）もスマートコントラクトによって生成・管理されます。

ただし、NFTの画像や動画などのメディアデータ本体はオンチェーンには保存されず、IPFSやArweaveといった分散ストレージに保管されます。

ブロックチェーン上に記録されるのは、そのメディアのハッシュ値（参照先）と所有者情報だけです。

データの種類	保存場所	例
トランザクション	オンチェーン	送金履歴、残高更新
スマートコントラクト	オンチェーン	DeFi・NFT発行ロジック
NFTメディア	オフチェーン	画像・動画データ（IPFS等）
メタデータ	オンチェーン or オフチェーン	タイトル、説明、属性

なぜ個人情報や画像データは直接保存されないのか

個人情報や画像データをブロックチェーンに直接記録することは基本的に行われません。

理由は主に3つあります。

コスト：オンチェーンにデータを載せるには手数料（ガス代）がかかり、大容量データは高額になります。
プライバシー：パブリックチェーンでは誰でもデータを閲覧できるため、個人情報の公開リスクが生じます。
削除不能：一度書き込まれたデータは原則として消せず、GDPRの「忘れられる権利」と矛盾します。

そのため、ブロックチェーンには個人情報そのものではなく、ハッシュ化された識別子や外部データへの参照だけを記録するのが一般的です。

たとえば、医療記録や学歴証明などは、実際のデータを安全な外部ストレージに保存し、そのハッシュ値をブロックチェーンに書き込むことで「改ざんされていないこと」を保証します。

オンチェーンとオフチェーンの最適な使い分け

ブロックチェーンのデータ設計は「すべてを載せる」のではなく、「何を載せ、何を外に置くか」という設計哲学に基づきます。

オンチェーンには永続性・透明性が必要なデータを、オフチェーンには柔軟性・機密性が必要なデータを配置する――これがWeb3の現実的なアーキテクチャです。

項目	オンチェーン	オフチェーン
保存例	送金履歴・契約コード・ハッシュ値	画像・動画・個人情報
長所	改ざん不可・公開性・永続性	高速・安価・プライバシー保護
短所	コスト高・削除不能	中央依存・改ざんリスク

このオン／オフの設計バランスが、今後のブロックチェーンアプリケーションの品質を決める鍵になります。

ブロックチェーンのデータは物理的にどこにある？

「分散されている」と言われるブロックチェーンのデータも、現実には地球上のどこかのストレージに保存されています。

その正体がノードです。では、ノードはどこにあり、どのように運用されているのでしょうか？

ノードが稼働するPCやサーバーのリアルな姿

ブロックチェーンのノードは、世界中の個人や企業が運用するコンピューター上で動いています。

ノードの運用には特別な装置が必要なわけではなく、一般的なパソコンでも可能です。実際の推奨スペックは以下の通りです。

ブロックチェーン	ストレージ容量	RAM	CPU
Bitcoin（フルノード）	約600GB〜700GB	4〜8GB	2コア以上
Ethereum（フル＋コンセンサス）	1〜2TB	16〜32GB	4コア以上

自宅でノードを運用する個人もいれば、データセンターやクラウド上で常時稼働させる企業も存在します。

つまりブロックチェーンとは、地球規模の分散型データセンターなのです。

例えば、アメリカ・ドイツ・日本・オランダ・カナダなどに特に多くのノードが存在しており、1国単位でネットワークを停止させることは実質的に不可能です。

ノードが世界中に拡散していることは、ブロックチェーンが政治的・地理的な制約を受けない理由のひとつです。

パブリックチェーンとプライベートチェーンの保存構造の違い

ブロックチェーンと一口に言っても、その構造には大きく2つのタイプがあります。それがパブリックチェーンとプライベートチェーンです。

項目	パブリックチェーン	プライベートチェーン
参加者	誰でも自由に参加可能	許可されたメンバーのみ
運営者	存在しない（自律分散）	特定組織またはコンソーシアム
データ保存場所	世界中のノード	特定の企業・団体のサーバー
透明性	高い（全履歴公開）	限定的（関係者のみ閲覧）
処理速度	遅い（分散性優先）	速い（制御可能）

パブリックチェーン（例：Bitcoin、Ethereum）は誰でもノードを立てられる完全分散構造であり、世界中にコピーが分布しています。

一方で、プライベートチェーンは特定企業や組織が許可制で管理するため、データはその企業のクラウドやオンプレミスサーバーに保存されます。

また、その中間として複数企業で運用する「コンソーシアムチェーン」も存在し、企業間取引や業務連携に多く採用されています。

クラウド（AWS・GCP）上で運用されるブロックチェーンの現実

「分散型」と聞くと、クラウドとは正反対に感じるかもしれません。しかし実際には、多くのブロックチェーンノードがAWS（Amazon Web Services）やGCP（Google Cloud Platform）上で稼働しています。

理由は、可用性・冗長性・メンテナンス性の高さにあります。企業は自社でサーバーを保守するよりも、クラウドを利用する方が効率的なのです。

例えば、AWSが提供する「Amazon Managed Blockchain」は、Hyperledger FabricやEthereumノードを数クリックで構築できるマネージドサービスです。

メディアドゥ社はこれを活用し、電子書籍流通プラットフォームを構築。自社インフラを20％削減しながらも、1秒あたり5,000件以上のトランザクション処理を実現しました。

しかし、このクラウド集中化にはリスクもあります。

ノードが特定クラウド事業者（例：AWS）に偏ると、障害発生時にネットワーク全体が影響を受ける。
地政学リスク（制裁・検閲など）によって一部ノードが停止する可能性。
本質的な「分散性」が損なわれる危険。

つまり、ブロックチェーンの物理的保存場所は“どこにでもあり、そしてどこにも集中してはいけない”という哲学で設計されているのです。

クラウドや従来のデータベースとの違い

ブロックチェーンは単なる新しいデータベースではありません。
その構造は、クラウドやリレーショナルデータベースとは根本から異なります。

中央集権型と分散型の構造を表で比較

観点	中央集権型データベース	ブロックチェーン
管理者	企業・組織	存在しない（合意形成で維持）
保存場所	データセンター（クラウド）	世界中のノード
改ざん防止	アクセス制御による	暗号化＋ハッシュ構造による
信頼モデル	管理者を信頼	アルゴリズムを信頼
障害耐性	冗長化で対応	ノード分散で自動回復
スケーラビリティ	容易（サーバー増設）	難しい（全ノード同期が必要）

ブロックチェーンの最大の特徴は、信頼の前提を「人」や「企業」から「数学的な合意ルール」へと移した点にあります。

この構造的違いが、データ改ざんを事実上不可能にし、権力集中を回避する仕組みをもたらしました。

コスト・スピード・セキュリティを多次元で比較

項目	従来型DB / クラウド	ブロックチェーン
処理速度	高速（秒間数万件）	低速（Bitcoin：7件/s、Ethereum：15件/s）
保存コスト	安価（GB単位で月数円）	高コスト（オンチェーン1MBでも数百円〜）
セキュリティ	内部アクセス制御に依存	暗号・ハッシュ・分散性で担保
可用性	クラウド事業者依存	ノード冗長性で自律維持
耐改ざん性	管理者次第	構造的に保証

つまり、ブロックチェーンは「速く・安く」ではなく「遅くても改ざんできない」を選んだデータ保存技術です。

この設計思想は、信頼・透明性・永続性が最優先される金融・監査・行政の分野にこそ適しています。

ブロックチェーンが活きるケースと不向きなケース

ブロックチェーンは万能ではありません。適材適所の理解が重要です。

活用が適するケース	不向きなケース
資産移転・証明書管理・投票・NFT発行	リアルタイム取引や大容量データ処理
データの真正性・監査証跡が重要な領域	プライバシー性が極めて高い業務
多主体が関与するビジネスネットワーク	単一企業内で閉じるデータ管理

クラウドはスピードと拡張性に優れ、ブロックチェーンは透明性と信頼性に特化しています。

したがって、両者を競合ではなく補完関係として設計することが、次世代システムの鍵になります。

ブロックチェーンのデータ容量とスケーラビリティ問題

ブロックチェーンは安全性や信頼性に優れていますが、その裏で深刻な課題を抱えています。

それがデータ容量の肥大化とスケーラビリティ（拡張性）問題です。

この章では、なぜチェーンが重くなり、どのような技術でそれを克服しようとしているのかを解説します。

なぜブロックチェーンは「重くなる」のか

ブロックチェーンは、過去のすべてのトランザクションを永久に保持する構造です。

つまり、10年前の1円送金データであっても、今なお削除されずに全ノードに保存されています。

その結果、ブロックチェーンは年々巨大化し続けます。

チェーン	ブロック高（例）	総容量	年間増加量
Bitcoin	約900,000ブロック	約700GB	+70〜100GB/年
Ethereum	約20,000,000ブロック	約1.5〜2TB	+150GB/年

このデータの増大は、ノード運用者にとっての負担になります。ストレージ容量・通信帯域・検証時間がすべて増加するため、個人がフルノードを維持するのが難しくなるのです。

この現象は「中央化への逆流」とも呼ばれます。つまり、容量が増えるほど運用できる人が限られ、結果的に一部の事業者にノードが集中してしまうのです。

ライトニングネットワーク・ロールアップ・シャーディングの実例

こうした問題に対処するため、さまざまなスケーラビリティ技術が登場しました。

ライトニングネットワーク（Lightning Network）：
ビットコインの「第2層（Layer2）」にあたる技術で、オンチェーン外での即時・安価な送金を実現します。
複数の支払いをまとめて最終的な結果だけをチェーンに書き込むため、処理速度とコストを大幅に削減します。
ロールアップ（Rollup）：
イーサリアムで採用される技術で、多数のトランザクションを一括圧縮し、検証用の証明データ（SNARK/STARK）だけをオンチェーンに記録します。
シャーディング（Sharding）：
ネットワークを複数の小さなグループ（シャード）に分割し、それぞれが異なるトランザクションを処理することで並列化を図ります。

技術	仕組み	メリット	課題
ライトニングネットワーク	オフチェーン取引	高速・低コスト	チャネル管理が複雑
ロールアップ	トランザクション圧縮	ガス代削減・安全	実装の複雑性
シャーディング	データ分割処理	スループット向上	セキュリティ分散リスク

これらの技術の方向性は共通しています。それは、「オンチェーンを軽くする」という思想です。

すべての取引をブロックチェーン本体に載せるのではなく、外部層で処理し、結果のみを記録する構造に移行しているのです。

IPFS・Filecoin・Arweaveなど分散ストレージの革新

スケーラビリティの問題は、トランザクションだけでなく「データそのもの」にも関わります。

そこで登場したのが分散ストレージ技術です。

技術名	特徴	用途
IPFS（InterPlanetary File System）	コンテンツアドレス方式でファイルを分散保存	NFT画像・ドキュメント共有
Filecoin	IPFS上に経済インセンティブを追加	ストレージ貸出しによる報酬型保存
Arweave	「永久保存」を掲げるブロックチェーン型ストレージ	学術・アート・公文書の保存