「マイニング」と聞くと、地面から鉱石を掘る作業を思い浮かべる方も多いのではないでしょうか。
実際のビットコインのマイニングは、パソコンで取引内容を確認し、ビットコインのネットワークを支える作業です。
結論から言うと、ビットコインのマイニングとは、ネットワークへ送られた未確定の取引を確認してブロックへまとめ、そのブロックを新しい記録としてブロックチェーンへ追加するための仕組みです。
この作業を行う参加者は「マイナー」と呼ばれ、条件を満たしたブロックを作ることに成功すると、報酬として新しく発行されるビットコインと取引手数料を受け取ることができます。
ただし、誰でもかんたんに報酬を受け取れるわけではありません。
現在のビットコインのマイニングには資金力のある企業も参入しており、高い計算能力を持つ専用機器が使われています。
そのため、個人で一般的なパソコンやスマートフォンを使って利益を出すのは現実的ではないからです。
この記事では、マイナーが未確定の取引をブロックへまとめる流れ、報酬を受け取れる理由、過去の記録を書き換えにくい仕組み、個人でもマイニングに参加できるのかを順番に解説します。
- マイニングでマイナーが実際に行っている作業
- 新しいブロックが作られ、ほかの参加者に確認されるまでの流れ
- マイナーが新しく発行されるビットコインと取引手数料を受け取れる理由
- パソコンやスマートフォンによるマイニングで利益を出しにくい理由
紫乃マイニングは「ビットコインを掘って稼ぐ作業」ではなく、送金記録をつないで「ネットワークを維持する仕組み」と考えると理解しやすいですよ。
それでは解説を始めます。
しの
紫乃
ビットコインのマイニングでは何をしている？
ビットコインのマイニングは地中から何かを掘る作業ではなく、コンピューターで大量の計算を行い、ビットコインの送金記録をつないでいく作業です。
ビットコインには、銀行のようにすべての送金記録を一か所で管理する組織はありません。
その代わりに、世界各地のコンピューターが共通のルールを使い、同じ送金記録を共有しています。
マイナーは未確定の取引をブロックへまとめる
どこかのユーザーがビットコインを送金すると、その送金内容は最初に未確定の取引としてネットワークへ伝わります。
マイナーは、その未確定の取引の中から複数の取引を選び、新しい「ブロック」の候補へまとめます。
ブロックを箱にたとえると、送金A・B・Cを一つの箱へ入れて封をし、その箱を一つ前の箱につないでいくイメージです。
このように、ブロックが過去から順番につながった記録をブロックチェーンと呼びます。
未確定の取引を新しいブロックへまとめ、ブロックチェーンへ追加することが、マイニングの中心となる役割です。
新しいブロックはどのように追加される？
複数のマイナーが同時にブロックの候補を作るため、作った順番やマイナーの判断だけで追加できるわけではありません。
マイナーは、決められた条件を満たすハッシュ値を探し、その条件を満たしたブロックをネットワークへ伝えます。
条件を満たすハッシュ値が出るまで計算を繰り返す
ブロックの候補を追加するには、データから作られる「ハッシュ値」が、ビットコインで決められた条件を満たさなければなりません。
ハッシュ値とは、送金記録などのデータを計算へ通したときに作られる、一定の長さを持つ文字と数字の並びです。
元のデータが少し変わるだけでもハッシュ値は大きく変わるため、当たりとなる結果を先回りして予測するのは困難です。
マイナーはブロックの一部の値を少しずつ変えながら、条件に合うハッシュ値が出るまで計算を繰り返します。
試す回数を増やすほど当たりを見つける機会も増えるため、高い計算能力と多くの電力が使われます。
100人が数字を変えながら同じくじ引きに挑み、最初に当たりを引いた人だけが、次のページを書き足せます。
このように、計算した仕事を示して新しいブロックの追加を目指す方法が「Proof of Work」、日本語では「仕事による証明」です。
紫乃難しい内容なので、最初に当たりを引いた人だけがブロックを作れると理解しておけばOKです。
ほかの参加者がブロックと取引を確かめる
条件を満たすハッシュ値を見つけたマイナーは、自分が作ったブロックをビットコインのネットワークへ伝えます。
そのブロックは、ビットコインの記録を保存している「ノード」と呼ばれる参加者のコンピューターによって確認されます。
ノードは、送金に使われた署名が正しいか、同じビットコインが重ねて使われていないか、ブロックが決められたルールに合っているかを調べます。
計算競争に成功したマイナーでも、報酬を勝手に増やしたブロックや、ルールに反する取引を含むブロックを押し通すことはできません。
マイナーがブロックの候補を作り、ノードが同じルールで内容を確かめるため、一人の判断だけで記録を決める形にはなっていないのです。
マイナーはなぜビットコインを受け取れる？
マイニングには計算機や電力が使われるため、ルールに合うブロックを作ったマイナーへ報酬を渡す仕組みがあります。
報酬の中身は、新しく発行されるビットコインと、そのブロックに含まれた取引の手数料です。
新しく発行されるビットコインを受け取る
ネットワークに受け入れられたブロックを作ったマイナーは、ルールで決められた範囲のビットコインを報酬として受け取ることができます。
報酬は、誰かのウォレットからマイナーへ支払われるのではなく、新しいブロックが作られたときにビットコインが新規発行されます。
ビットコインの発行上限は約2,100万BTCと定められており、半減を繰り返しながら新規発行のペースが小さくなっていきます。
紫乃約4年に1回ごとに半分、半分、半分とマイニング報酬が減っていくため、希少性が上がっていく設計になっています。
ブロックに入れた取引の手数料も受け取る
マイナーは新規発行分に加えて、自分が作ったブロックに含まれる取引の手数料も受け取ります。
新規発行分が半減期ごとに小さくなると、マイナーの収入に占める取引手数料の割合は相対的に大きくなると考えられます。
つまり、マイニング報酬は「新しく発行される分」と「利用者が支払った取引手数料」の2つに分けられます。
受け取った報酬がそのまま利益になるわけではない
マイニングで報酬を受け取っても、その金額がそのまま手元に残るわけではありません。
たとえば報酬が1万円相当でも、電気代や機器代などの負担が合計1万2,000円なら、差し引きでは2,000円の赤字です。
採算はビットコイン価格、計算競争の強さ、機器の性能、電気料金などで変わるため、報酬を受け取ることと利益が残ることは分けて考えましょう。
マイニングがあると過去の記録を書き換えにくいのはなぜ？
マイニングで行われる大量の計算は、報酬を得るための競争だけでなく、過去の送金記録を書き換える負担を大きくする働きも持っています。
その理由は、各ブロックが前のブロックとつながり、正しい記録の上では新しいブロックが作られ続けるからです。
過去を変えると後ろのブロックも計算し直すことになる
各ブロックには一つ前のブロックとつながる情報が含まれるため、過去の送金記録を書き変えると、そのブロックのハッシュ値も変わります。
すると後ろに続いていたブロックとのつながりが崩れるので、書き換えた地点から後ろの計算もやり直すことになります。
書き換えを試みている間にも、ほかのマイナーは正しい記録の上へ新しいブロックを追加していくため、追いつくには非常に大きな計算能力が必要になります。
不正を完全に不可能にする仕組みではない
Proof of Workは不正を物理的に不可能にするものではなく、書き換えにかかる計算量と費用を大きくして実行しにくくする仕組みです。
計算能力が一部のマイナーへ偏るリスクはありますが、大きな計算能力を持っているだけで、他人のビットコインを自由に送れるわけではありません。
他人のビットコインを送るには、その人の秘密鍵を使った署名が求められ、ルールに反する取引やブロックはノードに受け入れられません。
個人のパソコンやスマートフォンでもマイニングできる？
現在のビットコインでは企業が運用している専用機器との競争になるため、一般的なパソコンやスマートフォンで利益を稼ごうとするのは現実的ではありません。
現在はASICと呼ばれる専用機器が使われている
ビットコインのマイニングでは、特定の計算を高速で繰り返すために作られた「ASIC」と呼ばれる専用機器が広く使われています。
一般的なパソコンはさまざまな用途に使える一方、ビットコインのマイニングに絞った計算能力ではASICより不利になります。
- スマートフォン：計算能力が低く、発熱やバッテリーへの負担も考えなければならない
- 一般的なパソコン：スマートフォンより高性能でも、ASICとの計算競争では不利になりやすい
- ASIC：計算能力は高いものの、機器代、電気代、騒音、発熱への対応が求められる
自宅でASICを動かす場合は、本体の価格だけでなく、使用できる電源、冷却方法、設置場所、連続する動作音まで考えることになります。
紫乃ASICは、騒音や冷却方法まで考えれる、データセンターのような場所で運用する危機だということです。
くまニキ個人が運用するものじゃないんだね。
一人で挑む方法と複数人で報酬を分ける方法がある
自分の機器だけでブロックの発見を目指す方法は「ソロマイニング」と呼ばれます。
ブロックを発見できれば報酬を受け取れますが、計算能力が小さい場合は、長期間にわたって一度も発見できない場合がほとんどです。
一方で、複数の参加者が計算能力をまとめ、貢献した割合などに応じて報酬を分ける方法が「プールマイニング」という方法があります。
プールを利用すると報酬を受け取る機会を平準化しやすくなりますが、利益が保証されるわけではありません。
利用料、報酬の分け方、最低支払額などはサービスごとに異なりますので、興味があったら調べてみてください。
クラウドマイニングは自分で機器を動かす方法とは違う
クラウドマイニングは、自宅へASICを置く方法ではなく、事業者が提供する計算能力などについて契約するサービスです。
機器を直接管理しない代わりに、収益や支払いは契約内容と事業者の運営状況に左右されます。
機器を持たずに契約できることと、手軽に利益を得られることは同じではなく、元本や利益が保証されるものでもありません。
個人で検討するなら、仕組みを学びたいのか、利益を得たいのかを先に分けると、自分に合う方法か判断しやすくなります。
紫乃以前は個人のパソコンでもビットコインをマイニングできた時代がありましたが、現在はASICマイナーが主流となっています。
パソコンやスマートフォンでもマイニングに参加できるサービスはありますが、ビットコインを直接採掘して利益を得るのは現実的ではありません。
また、クラウドマイニングには運営会社へ資金を預ける仕組みもあるため、契約内容や事業者の信頼性を十分に確認することが大切です。
現在のビットコインのマイニングは、大規模な設備を持つ事業者が中心です。そのため、個人で利益を目指すよりも、マイニングがどのような仕組みでビットコインを支えているのかを理解することが大切です。
よくある質問
まとめ
ビットコインのマイニングで行われていることを、最後に整理します。
- マイニングでは、未確定の取引をブロックへまとめ、条件を満たすハッシュ値が出るまで計算を繰り返す
- 計算に成功したブロックでも、取引や報酬がルールに反していればノードに受け入れられない
- マイニングで受け取れる報酬は、新しく発行されるビットコインと取引手数料がある
- 過去の記録を書き換えるには後ろのブロックも計算し直すため、大きな計算能力と費用がかかる
- 一般的なパソコンやスマートフォンはASICとの競争で不利になり、稼ぐのはとても難しい
現在のビットコインのマイニングは、大規模な設備を持つ事業者が中心です。
個人で利益を目指すのはかんたんではないため、まずはマイニングの仕組みを理解し、自分の目的に合っているかを判断するとよいでしょう。
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