マイニングって言葉は聞いたことがあっても、「そもそもマイニングの仕組みってどうなっているんだろう?」と素朴な疑問が浮かんできました。

仮想通貨のニュースとか読んでいると、マイニングの話題が出てきたりしますが、正直なところ
「わかったような、わからないような・・・」という感じ。

そこで「マイニングについてしっかり勉強してみよう!」と思って仕組みや報酬などについて調べてみました。

今回は、マイニングについてわかりやすく解説したいと思います。

この記事を読めば、

  • そもそも、マイニングってなんだっけ?
  • マイニングの仕組みは?
  • ビットコインのマイニング報酬は誰が払うの?
  • ビットコインの発行量が終わったらどうなるの?

 

という疑問が解決できます!

マイニングについて詳しくなると、仮想通貨の仕組みについてより理解が深まるはずです!

仮想通貨の始め方(投資方法)についてこちらの記事にまとめました。
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ビットコインのマイニング報酬は誰が払う?マイニングの仕組みについて解説

ビットコインのマイニング

そもそも「マイニングの仕組みや報酬についてよく分からない」という方も多いのではないでしょうか?

ビットコインのマイニングの仕組みや報酬について噛み砕いて説明します。
 

ビットコインのマイニングの仕組みと報酬

マイニング(採掘)とは、マイニングすることによりビットコインを採掘し報酬がもらえると思っている方も多いのではないでしょうか?

確かにそれも間違いではないです。

本来マイニングとは、マイナー(マイニングをする人)がビットコインの送金取引が不正なく行われているかをチェックする作業

そして、その報酬としてビットコインがもらえる仕組みになっています。
 
 
マイニングの具体的な作業としては、ビットコインの取引を記録したブロックを一つ一つ繋ぐためにハッシュ関数を計算することです。

ハッシュ関数など具体的な作業については記事後半で説明します。

 
 
ブロックの生成は約10分に1つで、マイニング報酬がもらえるのは1つのブロックに対し1つのコンピューター(ノードと言います)。

なので、世界中のマイナーとの勝負に勝たなくてはならないことになります。

なんだか勝敗を競うゲームのようにも感じられますね。
 
 
やっていることはビットコイン取引の管理なので、一番早く・正確に管理をしてくれた人に報酬が支払われるというわけです。

ただのお金稼ぎかと思いきや、国や企業などの管理者がいないビットコインを、マイナーたちがきちんと管理して安全に守ってくれていたんですね。

マイニング報酬は誰が払うの?

マイニングの仕組みについては分かったけど、
「マイニング報酬は誰が払ってくれるの?」と疑問に思った方もいるのではないでしょうか。

特定の管理者がいないので、もちろん誰かが支払ってくれているわけではありません。

ビットコインの取引の記録を、一番早く・正確に管理してくれた人にで報酬をあげるようシステムにプログラミングされているのです。
 
 
例えば、たくさんのマイナーたちの中でAさんが報酬としてビットコインをもらえる権利を得たとします。

自分で「Aに○BTC送金」と書き込めることになります。

つまり、この取引も他の取引と同様にブロックに書き込まれ、マイナーたちがちゃんと見ていますから、不正ができないようになっているというわけです。

ビットコインの発行量が終わったらどうなる?

ビットコインのマイニング
 

すでに知っている方もいると思いますが、ビットコインの発行量は2100万枚と上限が決まっています。

2100万枚の発行量が終わってしまったら、マイニング報酬はもらえるのかについて説明します。

発行量が終わっても報酬はもらえる!

「ビットコインの発行上限数に達してしまったらマイニング報酬はなくなるの?」と疑問に思ったりしませんか?

マイニング報酬は

  • 新規発行されたビットコイン
  • 送金手数料

 
がもらえます。

発行上限数に達してしまった場合、引き続き送金手数料のみもらうことができます

もらえるビットコインは少なくなってしまいますが、送金手数料のビットコインがちゃんともらえるのです。

半減期によって発行量が調整されている!

ビットコインが2100万枚に達するのは2140年です。

ビットコインは半減期(約4年に一度報酬を半分にする時期)を設けることによって、ビットコインの発行量を調整しています。

仮に半減期がなかった場合、ものすごいスピードでビットコインが発行され、2140年を待たずに2100万枚に達してしまうでしょう。

でもそんなことになったら、インフレが起きてしまうので、半減期を設けているわけですね。
 
 
ちなみに、2018年7月12日現在のマイニング報酬額は12.5BTC
次は2020年7月頃から半減され、7.25BTCになる予定です。
 

半減期によって報酬額は減ってはいきますが、そもそも発行量が終わるのは2140年。

今生きている人たちは報酬がもらえなくなる心配は全くないですね!

マイニングとは?ハッシュ値など詳しく解説!

ビットコインの価格がリアルタイムでわかるサイト

記事前半ではカンタンにマイニングの仕組みについて触れましたが、以下ではより詳しくマイニングについて解説します。

専門用語が出てきますが、知っていたら他の初心者よりも一歩リードかも?!
 
 
マイニングとは、取引のデータが正しいか確認してブロックをつなげていく作業のことです。

ちょっと難しく、抽象的に言うと、
今まで取引データの入ったブロックとこれから追加するブロックの整合性を記録すること。

今までのブロックが正しいことを証明しつつ、新しいブロックも不正がないものである事を証明するという事なんですね。

では具体的にどういった方法で証明しているのでしょうか?

ハッシュ関数・ハッシュ値とは?

マイニングに関する用語を3つご説明します。

マイニングに関する用語

  • トランザクション=「誰が・いくら・誰に送金したか」などの取引データ
  • ハッシュ関数=データを暗号化する計算方法
  • ハッシュ値=ハッシュ関数で暗号化された答え

 

取引データには「誰が・いくら・誰に送金したか」という内容が書いてあります。

取引データの事をトランザクションとも言います。

もし、このままブロックチェーンに繋げてしまったら、ちょっと書き換えて改ざんされてしまうかもしれません。

改ざんされないためにトランザクションはハッシュ関数で暗号化されています。
 
 
「Aさんが2BTCをBさんに送金」というトランザクションはハッシュ関数により、64ケタの英数字(ハッシュ値)になります。

『gjei38f7fnde7g95k6930fmvjdurkg8d73620fjr7dh39kfmvue837g6k502ltjp』
(これ↑は適当に作りました(^^;))
 
 

トランザクションはブロックに入れられて、ブロックチェーンに繋げられます。

このブロック自体もハッシュ関数によってハッシュ値に変換されています。
 

マイニングの目的は、今まで取引データの入った最後尾のブロックとこれから追加するブロックの整合性を記録することでしたね。

最後尾のブロックに新しいブロックを繋げるために、ハッシュ関数を計算して鍵となる「ノンス」という任意の数値を探します。

「最後尾のブロックのハッシュ値」
「新しいブロックのハッシュ値」
「任意の数値(ノンス)」
をハッシュ関数にかけます。

ハッシュ関数にかけて出された答えの最初の16か17ケタが0になればOK!

その時の任意の数値(ノンス)が最後尾のブロックと新しいブロックの整合性を証明する鍵になります。
 

マイニングとは、ハッシュ関数で「最初が0になる答え」が出せる「任意の数値(=ノンス)」を探す作業というワケです。
 
マイニングはノンスを見つける作業
 
 

ハッシュ関数の答えがブロックを繋ぐ鍵になるわけではないんですね。

ノンスを探すには、
ハッシュ関数の答えの16か17ケタが0になるまでずーーっと数字を当てずっぽうに当てはめて計算していきます。
 

数値を入れて計算し、間違ってたらやり直す・・・をひたすら繰り返す。

そして1番最初にノンスを見つけたコンピューターに対して報酬が支払われます。

マイニングは

  • ブロックチェーンに新しいブロックを繋げて整合性を証明すること
  • ハッシュ関数を使ってブロックとブロックを繋ぐ鍵になる「ノンス(任意の数字)」を見つける作業
  • 「ノンス(任意の数字)」はひたすら計算しないと見つからない
  • 1番早く正解を出したら報酬Get!

 
 

成功する確率がすごく低くて、広ーい草原の中から四つ葉のクローバーを見つけるようなものですね。
 

マイニングは「金の採掘」に似ているということから採掘とも呼ばれます。

鉱山からどこに眠っているか分からない『金=BTC』をあちこち掘ってみて見つけ出す作業というイメージですね。

ビットコインのマイニング

マイニングによって中央管理者が不要に

マイニングをコンピューター(ノードといいます)が競い合って行うことで、中央管理者がいなくてもブロックを正確に記録することができます。
 

「ハッシュ値は暗号化する前のデータに戻すことができない」と言う不可逆的な性質によって改ざんしにくい仕組みになっているんです。

なので、ハッシュ値で表されているトランザクションは書き換えようとしても
『Aさん→Bさんに3BTC送る』と言うトランザクションを
『Aさん→Cさんに3BTC送る』と書き換えることはできません。
 

新しいブロックが最後尾のブロックに繋げられたら、仮想通貨のネットワークにつながっているコンピューター全てに反映されます。

改ざんできたとしても他のコンピューターも書き換えないといけません。

ハッシュ関数を使って改ざんを防ぐ仕組みがマイナーによって支えられているんですね。
 
 

しかし、不正をしようとするノードがたくさんあったら、正しく承認をするノードとで2つに分かれます。

悪意のあるノードが過半数になるとネットワークを乗っ取り、不正のあるブロックでも承認してしまう事があり得ます。

これを51%アタックと呼びます。

実際にモナコインやビットコインゴールドが被害を受けました。

ネットワークを乗っ取り、使ったコインを使っていない事にする「二重支払い」という手口も併用されてたくさんのコインが盗まれてしまいました。

このようにマイニングやノードによるネットワークは完璧ではないので、多くのマイナーが互いに監視して維持していく必要があるんですね。

51%アタックについてこちらの記事で紹介しています。
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マイニングのやり方は?

マイニングって非常に難しいものだと感じますが、個人でマイニングはできないのでしょうか?

個人でマイニングするには以下の方法があります

  • マイニングプールに投資
  • 難易度の低い仮想通貨をパソコンやスマホでマイニングする
  • グラフィックボードという画像処理をする機械をマイニングに応用する

 

スマホでマイニングする方法についてこちらの記事で紹介しています。
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仮想通貨によってマイニングの難易度や仕様が異なります。

ビットコインの場合は、超ハイスペックのマイニング専用の機械(ASICと言われます)をたーくさん使って計算します。

こんな感じ↓
 
マイニングプール
 
 
ビットコインのマイニングは企業レベルで激しい競争が行われていて、個人でマイニングの報酬を狙うのは難しいのが現状です。
 

企業が行なっているマイニングプールに投資して、マイニングの利益を得るという方法もあります。
ちなみに私はBitClubというマイニングプールに少しだけ投資していますが、なかなか利益が出なくて、マイニング事業って難しいんだなと感じます。
 

BitClubについてはこちらの記事で紹介しています。
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以上、ビットコインのマイニングについて詳しくまとめました。

マイニングとは・・・

  • ブロックチェーンに新しいブロックを繋げて整合性を証明すること
  • ハッシュ関数を使ってブロックとブロックを繋ぐ鍵になる「ノンス(任意の数字)」を見つける作業
  • 「ノンス(任意の数字)」はひたすら計算しないと見つからない
  • 1番早く正解を出したら報酬Get!

 

マイニングに成功したら自動で報酬がもらえるようにプログラミングされています。

そして、発行枚数が上限に達してもウォレットからウォレットへ送る送金手数料がマイナーへの報酬になるということもポイントですね。
 
 
改めてビットコインのマイニングの仕組みを知って、意外とちゃんと考えて作られていることにびっくりしました。

ハッシュ関数など普段耳にしない用語を解説しましたが、知っていると仮想通貨の仕組みがよりわかると思います。
 
 
仮想通貨の始め方(投資方法)についてこちらの記事にまとめました。
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最後までお読み頂いてありがとうございました。