ビットコイン採掘(マイニング)の仕組みを理解する4つのポイントとは?

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ビットコイン採掘(マイニング)仕組み

ビットコインの採掘(マイニング)って一体どんなことするの?仕組みってどうなっているの?初めてビットコインに興味を持ったときに誰もが採掘(マイニング)ってどんなことをしているのか気になったのではないでしょうか。

ビットコインの採掘(マイニング)の仕組みを理解するのに大きくはこの4つのポイントさえ押さえておけば十分ではないかと思います。それぞれのポイントについて見ていきましょう!

ビットコイン採掘の仕組み;Proof of Work

ビットコインの採掘(マイニング)とはビットコインの取引の正しさを確認する作業のことを指しています。この作業をするにおいてマイニング専用の採掘機と呼ばれる高性能なPCを用いて計算を行っています。

ビットコインの仕組みはブロックチェーンという技術の上に成り立っています。ビットコインは取引記録を10分ごとにブロックにする仕組みとなっており、ブロックが連なったブロックチェーンの最後尾にどんどん生成されたブロックを繋げていく作業を行っていきます。

ブロックチェーンの最後尾にブロックを繋げることができるのはただ一人だけとなっており、ブロックを繋げてくれた見返りとして新規に発行されたビットコインを報酬として得ることができる仕組みとなっています。

このただ一人になるためには計算式を解く必要があり、日夜高性能なPCを用いて、膨大な電気代を使って採掘(マイニング)を行っているのが現状です。この計算自体は不毛な計算で、なんの結果も生み出さないただの時間を浪費するだけの計算式です。

一見、なぜ膨大な電気を使用してまで不毛な計算をさせるのか疑問に思う人もいるかもしれませんね。

なぜこのような採掘(マイニング)の仕組みを取り入れたのでしょうか?

それは、ブロックチェーンを不正に改ざんするのを防ぐ目的で導入されているからとなります。仮にブロックチェーンを改ざんしようとすると、世界中のマイナーとの計算競争に勝たないといけないだけでなく、ブロックチェーンのつながりに妥当性を持たせるには前のブロック情報をも改ざんしないと成り立たない仕組みとなっています。

労力をかけて得られる対価が割に合わないことから、ブロックチェーンを改ざんしようとするものが現れない仕組みとなっており、その結果、ビットコインはこれまで安全性を担保し、立証してきています。

不毛ではあるのですが、この大量の電気代を使って取引の正しさを証明するために計算をする仕事がビットコイン取引の信頼性を担保する仕組みとなっており、この概念は仕事量による証明(Proof of Work/POW)と呼ばれています。

ビットコイン採掘の仕組み;難易度

ビットコイン採掘の仕組みを理解する上で、難易度についても理解しておく必要があります。

ビットコインの取引記録をブロックにして、どんどん繋げていくには計算式を解く必要があるとの話をしましたが、PCの性能が上がるほど計算式を解くスピードが上がり、どんどん繋がっていくのが早くなっていきそうな気がしますよね。過当な競争が起こるにつれてビットコインの仕組みが破たんしてしまいそうな気がします。

でも、ビットコインは10分ごとにブロックを繋げる仕組みであることはプログラム上決められています。これを制御するのに難易度と呼ばれる仕組みが採用されています。

難易度を説明する前に、ブロックを繋げるのにどんな計算式を解かないといけないのかを知っておく必要があります。

ビットコインのブロックチェーンの最後尾のブロックにはハッシュ値という情報が含まれています。このハッシュ値の情報を使ってハッシュ関数として解を得る必要があります。

この計算式は簡単にいうと、既存のハッシュ値にでたらめにひたすら色々な数字を当てはめてハッシュ関数を解くいうものです。ビットコインではこの得られた解として、ゼロが10個なり連続した数字を一番初めに見つけた人をブロックを繋ぐ権利を持つことができるとの仕組みになっています。

ここで、難易度というものが出てきます。ビットコインは10分ごとにブロックを繋げることが決まっているため、高性能なPCで計算能力を上げて対応したとしても、その性能を見極め、ゼロの数を増やすなどの難易度の調整を行ってきます。

マイナーの計算能力を理解したうえで、約10分となるようにゼロの数を常に調整しているとの仕組みですね。

この 2,3年で急速に難易度は上昇していますが、極端に難易度が上がらないような調整機能は設けられています。難易度は、 2016ブロック毎に調整が行われて、新しい難易度は前の2015ブロックの生成にかかった総時間から算出されます。 また難易度の変動は、最大で4倍、最小で 1/4になるように設計されています。

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ビットコイン採掘の仕組み;発行数

ビットコインはいつまでも採掘(マイニング)ができるのでしょうか?

ビットコインの採掘(マイニング)の仕組みとしてビットコインには発行数が決まっているとのことを知っておく必要があります。これまでビットコインは金のようだと比喩させることがあるのを聞いた方もいるかもしれませんね。

仮想通貨の中には発行数に上限がないものもありますが、ビットコインの発行数は上限が2,100万枚と定められています。金は地球上の総量が決まっているからこそ、金の価値が担保されています。いくらでも見つかるようなものが希少価値を得ることはありません。

これと同じようにビットコインは総発行数が決まっているからこそ、希少性の価値を有していることになります。

今現在ではビットコインの発行数は1600万枚を超えており、既に全体の76%ものビットコインが市場に流通している事になります。2140年頃には発行が終了してしまう予定です。

また、ビットコインの採掘(マイニング)の仕組みの特徴として半減期というものを採用しています。

これは一定の採掘(マイニング)量に達すると、報酬を半減するような仕組みとなります。ブロックを繋げることができた人に新規に発行されたビットコインが報酬として払われる仕組みとなっていたとの話があったと思いますが、この報酬の量が半減してしまうのです。

採掘(マイニング)の難易度も上がってきており、いつかは採掘(マイニング)量が上限に達してしまう。しかも、途中から報酬は半減していくとなると、今後採掘(マイニング)がなくなりそうな気がしてきますが、その点は次の報酬のところで確認してみましょう!

ビットコイン採掘の仕組み;報酬

ビットコインの採掘の仕組みを成立させているのは報酬として、それなりに見合う量の新規ビットコインを得ることが採掘(マイニング)のモチベーションとなってきます。

では、いったい採掘(マイニング)を行うどれくらいの報酬が見込めるのでしょうか?

もともとはビットコイン初期のマイニング報酬は50BTCを得ることができていましたが、1回目の半減期を2012年に迎え、25BTCとなっており、こ2016年に2度目の半減期を迎えて、今現在は12.5BTCとなっています。

ビットコインの市場価格を45万円とすると、約一回の採掘(マイニング)に成功すると562万円程度の報酬が見込めることになります。毎日1回成功できると1カ月で1億7千万円もの報酬を得られることはすごいことですね。

この12.5BTCの報酬も2020年ごろにはまた半減期が訪れ、6.25BTCとなってどんどん報酬は少なくなっていきます。

このような事情を踏まえると、ビットコインの採掘(マイニング)はいずれなくなってしまいそうですね。ただ、採掘(マイニング)がなくなるとブロックチェーンに繋ぐ作業がなくなることになり、ビットコインの流動性が確保できなくなる事態となってしまいます。

今後このようなことが起こり得るのでしょうか?

そのようなことが起きないようにビットコインの採掘(マイニング)には仕組みが取り入れられています。

一つは、発行数に上限を設けていることにより希少性が上がる点ですね。例え報酬が半減したとしてもビットコインの価値自体が2倍に増えていれば、その差は相殺されることになります。

また、新規ビットコインの発行による報酬だけでなく、ブロックの中には様々な取引記録があり、そのぞれぞれに手数料も一緒に収められています。今後、作業を行って欲しい場合には手数料を増やして優先してもらうようなことが起こり得るかもしれません。

この手数料の増加により、ビットコインの採掘(マイニング)の仕組みはこれからも維持されるだろうと考えられています。

ビットコイン採掘の仕組み;まとめ

ビットコインの採掘(マイニング)が今後どうなっていくかは正直どうなるかわからないのが実情ではあります。現段階では仮想通貨において、圧倒的な規模を誇っているのはビットコインであり、基軸通貨として使用されている点からも優位性はある状況ですが、いずれビットコインに変わる使用勝手のよい設計を行ったコインが大頭してくるのではないかと個人的には考えています。

よくよく考えるとビットコインは使いにくい点があるのは事実であり、新規コインには将来性のある仕様を伴ったコインが続々と登場しているので、やっぱり今後はそんな新鋭のアルトコインに注目するほうがいい気がしますね。

 

ビットコインのマイニング(採掘)に関する様々な情報をまとめていますので、ぜひこちらの記事も参考にしてみて下さいね。

⇒ビットコインのマイニング(採掘)方法やソフト、仕組み、会社などまとめ

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