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著者:チーズマガジン編集部

チーズマガジンは、マネックスグループの100%子会社であるマネックスクリプトバンク株式会社の「チーズマガジン編集部」が執筆しています。当社では、ビットコインが無料でもらえるポイ活アプリ「チーズ」を提供しています。

仮想通貨・ビットコインのマイニングとは

仮想通貨・ビットコインのマイニングとは、新たなトランザクションデータ(送金情報)をブロックチェーンに取り込んで、台帳を更新するときに行われる作業のことです。

具体的には、特定の条件を満たすランダムな数値を総当たり方式で計算して見つけるという作業が行われます。

こちらの記事では、マイニングの仕組みや目的、マイニング報酬などについて、詳しく・わかりやすく解説します。

マイニングの仕組み

台帳を管理するのはマイナー

ブロックチェーンの仕組みの項目では、それぞれが台帳を管理できるが、実際はマイナーと呼ばれる人たちが管理していると説明しました。

このマイナーと呼ばれる人たち(実際にはマイナーが立てたコンピューター)は、仮想通貨の保有者から次々と送られてくるトランザクションデータについて、公開鍵で複合化して、本人が送金しているかをチェックしながら、自身が管理している台帳に更新分として取り込んでいきます。そして、その更新分を常に他のマイナーと確認しあうことで、台帳の正しさを保っています。

ブロック更新の仕組み

ブロックチェーンでは、台帳の更新分だけをマイナー同士で確認しながら、ブロックとして台帳に追加していくと説明しました。

これは毎回、過去の台帳をすべて確認していたら手間が掛かりすぎるからです。しかし、それでは過去の台帳が改ざんされていたり、気が付くとマイナー同士で過去の台帳にずれが生じている可能性もあるのでは?と思われるかもしれません。

そこで、ブロックを更新するときに、過去の台帳の中身までは確認しませんが、過去の台帳が一致しているかだけを確認します。そのためには、過去の台帳データをハッシュ化します。ハッシュ化とは、詳しい説明は割愛しますが、電子データを36ビットのハッシュ値に変換するという方法です。ハッシュ値自体は軽いデータですが、過去の台帳データが少しでもずれれば、ハッシュ値もずれます。

つまり、ハッシュ値が一致していれば、過去の台帳データも一致している(ずれていない)ということが確認できるわけです。

マイニング(採掘)の仕組み

マイニング作業とは

ビットコイン等のブロックチェーンでは、さらに改ざんを難しくするために、マイニングという仕組みが導入されています。

これは、ブロックの追加時に、特定の条件を満たす数値をランダムな計算で求めるという作業です。特定の条件を満たす数値は、方程式を解くように逆算で求めることはできず、常にランダムに数字を代入して条件を満たすかどうかをチェックして、条件にあわなければ、次の値をランダムに代入して、ということを繰り返すことでしか見つけられないようになっています。

このとき、特定の条件を満たす数値は、世界中のマイナー(コンピューター)が計算に参加している状況で、およそ7分に1回ほど答えが出る程度の難易度に自動で調整されます。

最初に答え(条件を満たす数値)を見つけたマイナーは、この答えをブロック情報に取り込んで、みんなに配布します。他のマイナーはそのブロックを自分の台帳に追加して、また次のブロックを追加するために条件を満たす数値の計算を始めます。

なぜ、こんな面倒な作業をするのでしょうか。それは、およそ7分に1度しかブロックを更新できないようにするためです。

ブロックチェーンでは、それぞれが台帳を管理しているため、たまに台帳の内容が別々に更新されて、ずれてしまうことがあります。台帳がずれると、先ほど書いたようにハッシュ値がずれるので、お互いの台帳がずれていることにマイナーは気付きます。このとき、ブロックチェーンは更新履歴が一番長いものが正しいというルールで運用されているので、マイナーは自分の台帳が正しいものではないなと気付いたら、他の人から正しい台帳をもらって、更新を再開します。ここで、もしも悪意を持った人が、最も更新情報が長い台帳をつくって、みんなに配れてしまうと、みんなの台帳が改ざんされてしまう可能性があります。

そこで、マイニング作業を導入することで、7分に1回しか新しいブロックを追加できない(更新できない)ようにしているわけです。これを積み重ねてきた歴史があるため、今から誰かが一番更新履歴が長い偽物の台帳をつくるというのは不可能に近いと言えるでしょう。

マイニング報酬と手数料

ここまで読んで、何か疑問に思われたことはないでしょうか?

そうです。「なぜマイナーはこんなに面倒な作業を引き受けているのか?」ということです。

みんなのために台帳を更新・管理して、お互いにずれていないかを確認して、改ざんを防ぐために特定の条件を満たす数値を約7分ごとに計算し続ける。実際の作業をするのはマイナーのコンピューターですが、電気代も掛かるわけですから、ボランティアでこんな作業をするはずがありません。

ブロックチェーンでは、マイナーに「マイニング報酬」というものが用意されています

先ほど、特定の条件を満たす数値を見つけたマイナーは、その答えをブロック情報に取り込んで、他のマイナーに配布すると書きました。このときに、答えを見つけた報酬として、一定額のビットコインがもらえるようになっています。これがマイニング報酬です。

また、マイニング報酬に加えて、トランザクションデータをマイナーに台帳に反映してもらうために、仮想通貨の保有者は送金のたびに手数料をマイナーに支払います

これはオークション形式のようになっており、マイナーは手数料をたくさん払ってくれる送金者のトランザクションデータから順番にブロックに取り込んでいきます。

ブロックには、ブロックサイズというものがあり、ここに収まらないトランザクションデータは、7分後に取り込まれる次のブロックに回されて順番を待つことになります。それもいっぱいであれば、さらにその次のブロックに回されます。つまり、トランザクションデータを早く台帳に取り込んでもらおうと思うと、よりたくさんの手数料をマイナーに支払うことになります。

マイナーは、このマイニング報酬と手数料を目当てに、みんなに代わって台帳を管理しているのです

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マイニングは個人では難しい?

個人では利益は出ない

マイニング自体は、パソコンにソフトを導入すれば開始できます。個人でも問題なくでしょう。

しかし、マイニングで利益を出そうと思うと、個人では難しいのが実情です。

なぜなら、マイニングのためにパソコンを動かし続けると電気代が掛かるからです。また、世界中のマイナーたちが常に条件を満たす数値を探し続けているので、なかなか自分が最初に見つけてマイニング報酬をもらうというのは簡単ではありません。

現在、マイニングを行っているのは業者が大半で、彼らは電気代が安い地域に、ASICと呼ばれるマイニング専用のコンピューター機器を大量に導入してマイニングを行っています

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仮想通貨・ビットコインの仕組み

仮想通貨やビットコインとは、ブロックチェーン上で管理されているデジタル通貨のことです。仮想通貨やビットコインの技術的な基盤であるブロックチェーンや、仮想通貨の送金・決済、マイニングの仕組みを、初心者にも分かりやすく解説します。

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