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とってもやさしいビットコイン

ビットコインの知識が全くない初心者の方でもビットコインがどういうものなのか分かりやすく理解できるブログを目指してます。

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初心者にもわかりやすいビットコイン「マイニング」の仕組み

ビットコイン基礎知識

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ビットコインにおいてはマイニングというものがとても重要な要素を持ちます。厳密に言えばマイニング単体ではなく様々な独自システムで総合して動いておりますが「マイニング」というものはとにかくビットコインシステムを理解する上では知らなくてはならないものです。マイニングはビットコインのセキュリティを担い、新規発行をします。

まず「マイニング」という単語を始めて聞いた方はこちらをお読みください。⇒初心者も分かるビットコインのマイニングとは

 

今回はマイニングの仕組みについて初心者にも分かりやすく解説をさせていただきます。(詳しいところは思い切って省きます)

 

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マイニングの仕組み

 

まず、マイニングの仕組みを知るために

①マイニングに参加している人達について

②マイニングになぜ参加するのか

③マイニングがビットコインシステムのどの場面で行われているのか

④マイニングとは一体何をしているのか

について順を追って解説していきたいと思います。

 

 

①マイニングに参加している人達について

 

 ビットコインは中央管理や発行主体(国や銀行)がない為ビットコインシステムの一つであるマイニングには「誰でも参加が可能」です。こう言うと私も最初そうでしたが「自分もマイニングができるの?」と思われる方が多くいらっしゃると思います。

 

この問いに対する答えは「NO」です。(厳密にはYESです。後述します。)

NOの理由は現在のマイニングでは(とても簡単に言うと)「超々高性能なコンピューター」と「超々大量の消費電力」が必要となります。この二つを揃える為には初期投資とランニングコストが必要です。ですので現在では「個人での参加は事実上不可能」となっております。

 

では、どのような人がマイニングを行っているかですがマイニングは団体や組織(マイニンググループと呼ばれる)によって行われております。「超々高性能なコンピューター」と「超々大量の消費電力」をまかなえるほどのグループが世界に存在しビットコインシステムのマイニングに参加をしております。(マイニンググループの多くは中国にあります。詳しくはこちら⇒マイニンググループが中国に集中すると・・・

 

そんなコストがかかるマイニングですがビットコインの普及と共にコストは上昇しておりますので現在では広くから資金を集めてマイニングを行う「クラウドマイニング」やマイニングを行う個人の集合体でマイニングを行う「マイニングプール」なるものが存在します。こちらの二つであれば「個人」の参加も可能です。(先ほどは言った「YES」とはこういう事です。)

 

 

②マイニングになぜ参加するのか

 

さて、マイニングがどんな人たちによって行われているか分かったところで「こんなコストのかかるものになぜ参加するのか」という疑問が出てきます。いくらビットコインが革新的なシステムを採用しているからと言ってそれだけではもちろん損失を出すばかりで誰も参加してくれません。

 

マイニングに参加する目的は「報酬」です。コストよりも報酬がある為に皆マイニングに参加するのです。マイニングの「報酬」とは「ビットコイン」です。ビットコインをもらえるのでこれが参加する動機になります。

 

その報酬となるビットコインには種類が2つあり「新規発行ビットコイン」と「取引手数料」からなります。「新規発行ビットコイン」は2016年12月現在12.5BTC(BTC=ビットコインの単位。2016年12月現在1BTC=約9万円。)です。新規発行ビットコインについて詳しくはこちら⇒新規ビットコイン発行の仕組み

 

現在はこれが報酬のほとんどを占めます。この新規発行ビットコインは約4年に一度半分になっていきます。(開発当初2009年の報酬は50BTCでした。)今後新規発行ビットコインの報酬に占める割合は減っていき取引手数料の割合が増えていくことになります。マイニング報酬について詳しくはこちら⇒ビットコイン「マイニングの報酬」の仕組み

 

 

③マイニングがビットコインシステムのどの場面で行われているのか

 

マイニングがどのような人達がなぜ行うのか分かったら、続いてマイニングが行われる場面についてです。ビットコインの決済システムの中でいつマイニングというものは行われるのでしょうか。

 

ビットコイン決済システムの流れ(つまりビットコインを送金する時)のプロセスを簡単に表すと

 

ある人からある人へとビットコイン送金したい

取引データ(トランザクションと言います)の作成

参加者にネットワークを通じて取引データが(ほぼ)全員に伝わる

取引データに不正が無いか検証される

ビットコインの台帳(ブロックチェーン)の1ページ(ブロック)に取引データを載せる

ビットコインの台帳(ブロックチェーン)にその取引の載った1ページ(ブロック)が追加される

 

このようなプロセスになります。このプロセスの中でマイニングは

 

ある人からある人へとビットコイン送金したい

取引データ(トランザクション)の作成

参加者にネットワークを通じて取引データが(ほぼ)全員に伝わる

取引データに不正が無いか検証される(トランザクション)

ビットコインの台帳(ブロックチェーン)の1ページ(ブロック)に取引データを載せる

ビットコインの台帳(ブロックチェーン)にその取引の載った1ページ(ブロック)が追加される

 

この文字を大きくした部分がマイニング参加者の行う部分になります。より深く④にてご説明をさせていただきます。

取引の送金から受取までの仕組みの初心者向けの解説はこちら⇒<仕組み>初心者にもわかるビットコイン送金から受取まで

 

 

④マイニングとは一体何をしているのか

 

③にてマイニング参加者がビットコインシステムのどの場面で関わっているのかが分かりました。ここではよりその行動について深く説明をいたします。

 

ただ、マイニングはプログラムによって行われております。ですので具体的な方法を述べてしまうのは初心者にとってビットコインを敬遠してしまう要因になり得ると考えております。ですのでここでは、技術的な事や専門用語はなるべく使わずに説明を試みます。

 

・取引データに不正が無いか検証される

 

まず、各マイニング参加者は個々の取引データに不正が無いか検証作業を行います。不正と言うのは例えば既に使ったビットコインを再度送金に使おうとするようないわゆる「二重支払い」に該当していないか、などの取引における不正行為を言います。

これらの不正行為がある取引データは捨てられ、正当な取引データのみがビットコインネットワークに次々と伝わります。

 

・ビットコインの台帳(ブロックチェーン)の1ページ(ブロック)に取引データを載せる

 

ここでは先ほどの検証された取引データを集めていく作業を行っていきます。ここで「ビットコインの台帳に載せる」ではなく「ビットコインの台帳の1ページに載せる」としているのはこの時点ではマイニング参加者が埋め込んでいくブロックはまだビットコインの台帳である「ブロックチェーン」に含まれていないからです。

 

この状態を例えるならばバインダー(ブロックチェーン)に挟まれていないルーズリーフ(ブロック)です。つまりまだどのマイニング参加者が作成しているブロックがブロックチェーンに新たなブロックとして承認されるのか分からない状態なのです。

 

ですのでマイニング参加者はとりあえずそのルーズリーフ(ブロック)を取引データで埋めるべく検証済みの取引データを集めていくのです。ちなみに優先的に集められるのは古い取引と手数料の高い取引(報酬が増える為)です。(だから手数料を高くしてビットコインを送金すると安全度が増すのです。)

 

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・ビットコインの台帳(ブロックチェーン)にその取引の載った1ページ(ブロック)が追加される

 

ここまできたら後はマイニング参加者が作成し取引データで埋められたルーズリーフ(ブロック)をバインダー(ブロックチェーン)に挟むだけです。

 

しかし、ここがまさにマイニング競争に決着がつく場所です。先ほども言ったようにマイニング参加者は独自にそれぞれブロックを作成しております。ですがブロックチェーンが次に受け入れるのは基本的に1つのブロックのみです。そして受け入れられたブロックを作成したマイニング参加者のみが「報酬」のビットコインを受け取れる仕組みになっております。

 

で、勝者は一人だけという事はお分かりいただけたと思うのですが気になるのが「何を持ってマイニングの勝者は決まるのか」です。

 

マイニングの勝者が決まるのは単純な計算問題を最も早く解いた人です。その計算問題をマイニング中にずっとコンピューターで解を出そうと計算をし続けているのです。それは例えるならば正解が「100以上」という問いに対し1から順に足していき2.3.4...と100以上かどうかを確かめていくような、単純かつ単調な計算問題です。

(実際はハッシュ関数という演算を利用します。詳しくはこちら⇒ハッシュ関数って何?

 

この単純な計算問題を最も早く解く事ができれば晴れてマイニング勝者になりビットコインの報酬を得る事ができます。これと同時にビットコインの取引は新たなブロックがブロックチェーンに繋がる事で成立し、また再び次のマイニングが始まっていくのです。

 

まとめ

 

以上が分かりやすい「マイニング」の説明です。正直マイニングでもここに書ききれなかったことはかなりありますし、マイニングはビットコインシステムの一幕に過ぎません。そのくらい複雑なシステムが絶妙に絡み合う事でビットコインは中央管理者がいないのにデジタル通貨として7年間も存在し続けているのです。

 

ビットコインのシステムや仕組みは学ばなくても投資で儲けたり、取引を行ったりできるかもしれません。しかし、ビットコインがこれだけ支持を集めるのはこのような仕組みの面白さが絶対に関係していると思います。また、ビットコインは分散型と言われる中央管理者不在の為に全ては自己責任なので仕組みを知らないと予期せぬリスクを招きます。(ビットコインシステムではなくあなたが盗難や攻撃の対象になり得ます)

 

要するに言いたいことは「ビットコインの仕組みを知っておいて損はない!というか得!」という事です。是非、興味のある方はどんどんと情報を収集してより自由な通貨を利用していってください!

 

 

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ビットコインとブロックチェーン:暗号通貨を支える技術

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