マイニングは、ビットコインネットワークでトランザクションを承認し、安全性を高めるための数学的計算を、コンピューターハードウェアで行う処理です（bitcoin.org「用語集」）。
この記事では、題のとおり「マイニングの意味」「取引が承認される仕組み」「マイニング報酬」「手数料がマイナーへ渡る流れ」の順に、bitcoin.org などの公開されている説明で確かめられる範囲を整理します。
マイニングとは
マイニングの意味
マイニング（mining）の一般的な意味は、地中にある鉱物や石炭・石油などの資源を採掘することです（NTT西日本「ICT用語集 マイニング」）。
ビットコインでは、マイニングはトランザクションを処理し、ネットワークを安全にし、システム上の全ての人々を同期するために計算能力を使うプロセスと説明されています（bitcoin.org「FAQ」）。
新しいビットコインは、「マイニング」と呼ばれる競争的かつ分散化されたプロセスによって生成されます（bitcoin.org「FAQ」）。
マイナーとは誰のことか
暗号資産のマイニングを行なう作業者はマイナーと呼ばれ、作業の報酬として新しく通貨を獲得できます（NTT西日本「ICT用語集 マイニング」）。
ビットコインのマイナーは、専門的なハードウェアを使用して取引を処理し、ネットワークを安全にし、その引き換えにビットコインを得ます（bitcoin.org「FAQ」）。ビットコインの初期には、誰もが自分のコンピューターのCPUを使用して新しいブロックを見つけることができた、とも書かれています（bitcoin.org「FAQ」）。
マイニングの仕組み
取引が承認されるまでの流れ
ブロックチェーンは、ビットコイン・ネットワーク全体の拠り所となる、共有された公開台帳です。承認済みのトランザクション全てが、このブロックチェーンに記録されています（bitcoin.org「ビットコインの仕組み」）。
全トランザクションはネットワーク上にブロードキャストされ、マイニングと呼ばれるプロセスを通じて、通常だと10〜20分以内に承認が始まります（bitcoin.org「ビットコインの仕組み」）。
マイニングは分散型の合意システムであり、ブロックチェーンへ取込待機中のトランザクションを承認するために使用されます。トランザクションが承認されるためには、ネットワークによって確認される、厳密な暗号技術のルールに適合した一つのブロックに取り込まれる必要があります（bitcoin.org「ビットコインの仕組み」）。
ブロックは、多くの待機中のトランザクションを含み、それらを承認するブロックチェーンの記録です。ブロックチェーンは、時系列のビットコイントランザクションの公共記録です（bitcoin.org「用語集」）。
プルーフ・オブ・ワークとナンス
新しいトランザクションが承認されるためには、それらが数学的な仕事の証明とともに、ブロックに含まれる必要があります（bitcoin.org「FAQ」）。この仕事の証明が、プルーフ・オブ・ワークです。
Bitcoin Developer Guide は、各ブロックにその作成のために相当な量の作業が投じられたことの証明を求めている、と説明しています。理由として、過去のブロックを書き換えようとする信頼できない参加者が、新しいブロックを加えるだけの誠実な参加者より多く作業しなければならなくするため、と書かれています（Bitcoin Developer Guide「Block Chain」）。
有効なブロックを作るには、ブロックヘッダのハッシュを作り、その値が一定の値を超えないようにする必要があります（Bitcoin Developer Guide「Block Chain」）。
マイニング用のハードウェアは、ブロックヘッダのナンスが取りうる値を順にすべて試し、それぞれに対応するハッシュを生成します（Bitcoin Developer Guide「Mining」）。マイニングは公平な宝くじのようなものであり、何者かがブロックチェーンに容易に新しいブロックを追加することを防ぎます（bitcoin.org「ビットコインの仕組み」）。
マイニングは新しいブロックをブロックチェーンへ加え、取引の履歴を変更しにくくします（Bitcoin Developer Guide「Mining」）。プルーフオブワークは、ブロックチェーンの中でブロックが発生順に並ぶように設計されています（bitcoin.org「FAQ」）。
難易度の調整
より多くの人々がマイニングを始めるにつれ、有効なブロックを見つける難度は自動的に高まります（bitcoin.org「FAQ」）。
難度の調整の周期について、Bitcoin Developer Guide は次のように書いています。2,016ブロックごとに、ネットワークは各ブロックヘッダに保存されたタイムスタンプを使い、直近の2,016ブロックの最初と最後が生成される間に経過した秒数を計算します。理想の値は1,209,600秒（2週間）です（Bitcoin Developer Guide「Block Chain」）。
マイニング報酬の仕組み
新しく発行されるビットコイン
ビットコインのマイナーは、より早く処理をすることによってユーザーから支払われるトランザクション手数料や、プロトコルに則って新しく発行されるビットコインを稼ぐために、この作業を行います（bitcoin.org「FAQ」）。
マイニングは公平な宝くじの様なものです（bitcoin.org「ビットコインの仕組み」）。
ブロック報酬は、ブロック補助金（block subsidy）と、そのブロックに含まれたトランザクションが支払う手数料で構成されます（Bitcoin Developer Guide「Block Chain」）。
半減期と発行上限
ビットコインは、予測可能かつ徐々に遅くなる速度で生成されています。市場に流通するビットコインの合計数が2100万枚になり、発行が完全に中止されるまで、新しいビットコインの毎年の生成量は時間の経過と共に自動的に半減します（bitcoin.org「FAQ」）。
半減期（Halving）は、ブロック補助金があらかじめ決められた予定で半分に減ることで、210,000ブロックごとに起こります（bitcoin.org「用語集」）。
手数料とマイナーの関係
取引手数料とは
トランザクション手数料は、ネットワークに過負荷をかけるトランザクションを送信するユーザーへの対策のため、また、ネットワークを安全に保つマイナーへの報酬のために使用されます（bitcoin.org「FAQ」）。
用語集は、手数料（Transaction Fee）を、送り手がマイナーに対し、そのトランザクションをブロックに含める動機づけとして支払う少額のビットコインと定義しています（bitcoin.org「用語集」）。
手数料がマイナーへ渡る仕組み
マイナーは、手数料を集めるために、ほとんどの場合、追加のトランザクションをブロックに含めます（Bitcoin Developer Guide「Block Chain」）。
集めた手数料は、前の節で挙げたブロック補助金とあわせて、ブロック報酬になります（Bitcoin Developer Guide「Block Chain」）。
プールでマイニングをする場合、そのブロックのマイニングから生じるブロック報酬とトランザクション手数料は、マイニングプールへ支払われます（Bitcoin Developer Guide「Mining」）。
発行が止まったあとの手数料
発行が中止された際には、ビットコインのマイナーにとって、多数の小額のトランザクション手数料のみがマイニングをする動機になると、FAQ は書いています（bitcoin.org「FAQ」）。
