ビットコイン(Bitcoin)とは?仕組みやマイニング(採掘)について

Bitcoin(ビットコイン)とは、暗号化してセキュリティを高めつつ、世界に取引を公開し、また中央サーバを一切持たない電子価値交換機能のあるデジタル通貨です。通貨の一面もありますが、むしろ「決済システム」と表現するほうがより正しく、取引のためのプラットフォームだと言って良いでしょう。中央サーバを持たず、ビットコインネットワークに参加しているノード(ウォレットなどビットコインを扱うプログラム)に、同じ帳簿が複製されているため、記録が改竄不可能で、公正かつ安全な取引ができるものです。

ご存知のように、現在もっとも人気があり、仮想通貨市場でのその時価総額は、なんと$1449億米ドルにも達する規模です。世界のあちこちでビットコインを取引する暗号通貨取引所が設立され、今では取引所大手を中心に毎日盛んに売買が行われています。ビットコイン誕生から約10年、すでに一般の人も仮想通貨を購入する時代になったというわけです。

その一方で、ビットコインのような暗号通貨が一般経済を乱すと考え、規制や禁止しようとする政府も世界にはあります。インドや、中国政府がその代表例です。しかし、取引はますます増えていく一方で、韓国では若い人を中心に大流行しすぎ、金融規制当局が一度は禁止しようとさえしました。日本人もかなりの額を投資していると報道されていますね。2017年は仮想通貨元年などとも言われました。

暗号通貨は危険性があると言われて、政府や中央銀行が介入しようとする場合でも、その介入は極めて困難で、政治の影響を受けにくいことも特徴です。

  1. 個人間の自由な送金が可能な銀行や国が関与しないP2P決済システム。(ただし企業が一社で仮想通貨を発行することはある)
  2. 手数料が大変安い。(ただし最近のビットコイン相場が高いため、比例して手数料も高騰しました)
  3. 公開鍵暗号技術で、秘密鍵をセキュリティの要にしており、干渉・改竄しにくい。
  4. 世界どこでも取引が可能で、普及とともにネット上の仮想通貨市場で価格上昇が期待できる

以上の特徴が知られています。

上記の「Peer to Peer(ピアツーピア)」とは、ひとつの通信方式のことで、簡単に言うと中央のサーバや管理者を経由しないで、送信者と受信者が直接接続して取引するものです。

ビットコインの特徴である、発行する主体が存在しない通貨という点は大変ユニークです。一般的な法定通貨の紙幣は、国の造幣局が発行し、Scuicaなどの電子マネーであれば企業の中央サーバが管理します。

しかしビットコインは中央サーバを持たないタイプのシステムであり、中央サーバのトラブルや一部の人のデータ改竄などで、トランザクションや資金の記録が全部無くなったなどの問題が起こらないようになっています。

ビットコインの市場への供給については、「マイニング」という取引の認定作業結果の報酬という形で、わずかずつ自動で発行されるシステムになっています。また、半減期という、時を追うごとに供給が少なくなるルールがあるため、インフレにならないようになっています。

ビットコインのセキュリティ

ビットコインには、公開鍵暗号技術が採用されています。この鍵はデータを守る実印のようなもので、自己責任で安全に管理すべき重要なものです。ベテランの投資家はしっかりとこの「鍵」を高価な専用ハードウェアで管理し、ハッキングの可能性を可能な限り低減させて、安全に資産管理をしています。

ビットコインを入れる場所は「ウォレット」と言い、いわばビットコインの口座です。これに欠かせないものが「秘密鍵」です。これは複雑な暗号化アルゴリズムを以て発行されています。

ブロックチェーンについて

ビットコインは、世界初のブロックチェーン(Blockchain)の利用実例です。ブロックチェーンとは、取引の記録が鎖のように連なったものです。いくつかの取引をまとめて1ブロックとしたものがつながっているため、この名前がついています。ブロックはすべて通し番号がつき、連続管理されるため、途中が改変されたり、喪失したりすることがありません。

ビットコインのブロックチェーンは、ビットコインの誕生から今までの全ての取引記録が書き込まれており、その記録の複製が、ビットコイン財布を持っている世界中のパソコンすべてにあります。ですので、一箇所の記録をハッカーが書き換えようとしても、それは認証されず失敗するようにできています。

ブロックチェーンは単純な文字による取引データだけではありません。ブロック管理番号が次に続くブロックの生成と関連しており、もし犯罪者が内容を改ざんすると、その後のデータが崩壊してしまい、論理性が失われ、改竄が成功しないようになっています。

ビットコインのブロックチェーンには、上記のように記録のかたまりである「ブロック」が沢山あります。1個のブロックの中には、以下の5つの重要データが記録されています。

  1. タイムスタンプ
  2. 取引内容
  3. 前ブロックから引き継がれたハッシュ
  4. ナンス(nonce)
  5. その他メッセージ

ハッシュ・ナンスとは

ビットコインの取引(トランザクション)データは、おおよそ10分間たつと他の取引情報とともに1個のブロックに書き込まれます。これが1塊となります。これを書き込む際の条件は、前ブロックより生成されたハッシュ値が必要です。さらにハッシュを得るために「ナンス」という数字が必要になります。

ユーザはこの「ナンス」を早くゲットしようと、マイニングという作業を行います。人より早くナンスを発見すると、そのユーザ(マイナー)は一定のビットコインという報酬がもらえるため、多くの人がこのマイニングという作業を行い、結果的にこれがビットコインの取引の認証作業になっています。

ナンスの実際の様子は、ブロックチェーン内の1つのブロックのヘッダー(簡単に言うと取引IDのようなもの)にあるハッシュについて、ゼロを連続して一定数並べるようにした情報にすぎません。

マイナー(採掘者)は、マイニング(採掘)リグという計算機材を使って高速計算を行い、ブロックヘッダーのハッシュでゼロが並ぶようになるナンスの解を探します。それが一番はやく見つかったマイナーは勝者とり、ブロックに書き込み、完了させる権利を得られ、その報酬として12.5BTCを受け取ります。

ビットコインの場合、ブロックに取引記録を書き込みするためには必ずハッシュが必要です。演算結果から得られるデータから作られた値で、具体的にはおよそ10分前に生成された1つ前のブロックデータから提供されるものです。

このハッシュは変更すると復元が不可能になり、ブロックの内容が少しでも改ざんされると、次に続く新しいブロックのデータも変更しなくてはならず、きりがなくなります。

結果としてビットコインのブロックチェーンをいじるのはほぼ不可能です。このようなハッシュを使った構造で、ビットコインのブロックチェーンは堅牢になっているわけです。

ビットコインにおいては、このハッシュとナンスの採用で、ブロックチェーンがローンチからこれまで改竄被害になったことがありません。現実的にコストがかかりすぎて割に合わない作業になってしまうからです。

マイニングについて

ビットコインでは、正しさを証明する基準として「プルーフ・オブ・ワーク」方式を採用しています。これは省略して「PoW」とも書かれますが、簡単に説明するなら、ビットコインの取引を認証で多くの計算リソースを持っているものが正解を導くことができるという、このビットコイン取引ネットワーク内でのローカルルールです。

大勢が少しでも早く正解を探して報酬を得ようとするため、1つのブロックの完成までの時間はとても短く、ハッカーが内容を改竄するには猶予がなさすぎます。そのため、大勢の計算力の合算より一部のハッカーの計算力のほうが上回っていない限り、データ改竄は成功しないのです。

上記のビットコイン取引認証にかかわる報酬は、ある一定期間がすぎると半分になります。「半減期」という現象で、最初から設定されているルールです。ビットコインの最初の報酬は50BTCでした。その後4年ほどしてから半分の25BTC、さらに半分の12.5となっています。

半減期になると、上記のようにマイニング参加者のビットコインの報酬が減りますが、供給量が減っていくため、通貨価値は自然と高騰していきます。その為、半分になっても日本円や米ドルで換算すると、損をしていないどころか、逆に儲かっている場合が多いです。

マイニングをしているのは電気代の安い国の人が多いそうで、日本では電気代が高いため割に合わないと言われています。

最終的にはビットコインの新規発行はなくなり、その後は送金者が支払う取引手数料のみが報酬としてマイナーに与えられます。そのため、ビットコインが全て市場に出回った後でも、取引の認証作業であるマイニングはなくならず、報酬としてのトランザクション手数料も支払われ続けるということになります。
ちなみにこの手数料とは、いわゆる仮想通貨取引所で取引をする場合に徴収される「取引手数料」ではありませんので、別物だとして理解してください。

ビットコインの問題点

このように素晴らしく、人気のある新時代の通貨・ビットコインですが、欠点も勿論あります。

先程書いたように、ビットコインは政府が発行・管理しているのではないため、ビットコインの管理は持ち主自身の責任となります。紛失の際には自分自身が責任を持たないといけません。

取引(トランザクション)記録が9年分も延々と連なっているビットコインのブロックチェーンは、データ量が多すぎ、今日のわずか1万円程度の送金をするのにも、ビットコインの生まれた一番最初の取引記録から最新の記録までをすべて読み込まないといけないというのは、効率が良くないのではないかと批判を浴び始めており、格付けにも低評価を受けることになるでしょう。

さらに昨今のビットコインの価格乱高下で、通貨として使用するにはあまりにもボラティリティが大きすぎてリスクがあるとの不安の声も少なくありません。むしろ、金融商品として、短期間で価格が上昇することを見込んだ投資家が買い込むといった状況が現在つづいています。

開発者の意見が分かれると、ある日その仮想通貨が分岐(ハードフォーク)して、別の2つのコインになってしまうことがあります。保有している残高には影響しませんが、その対法定通貨の価格が低減する可能性があり、フォークを何度も使用すると、ビットコインの資産としての価値に影響が出やすくなるでしょう。

ビットコインについてのまとめ

実は、ビットコインのしくみはここに書ききれないほど巧妙かつ複雑なもので、一度に理解することは大変困難ですが、今回のご説明である程度の概要はおわかりいただけたかと思います。

本来、ビットコインは画期的で、上手に利用すればすばらしいメリットをもたらしてくれるものですが、それを利用して金儲けをしようとする業者な金融サービスまがいの新手のビジネスによって、すっかりダーティーなイメージがついてしまっています。

また、株式発行の代わりに容易に資金を集められるICOで、世界各地で「ICO狂乱」とでもいうべき異常な事態が広がっているのも事実です。

最近巷を騒がせている取引所ハッキング攻撃のニュースは、もしかすると仮想通貨そのもののバグが要因ではなく、単にずさん管理によるネットワーク・セキュリティの甘さから引き起こされたのかもしれませんが。いずれにせよ資金決済法に抵触するようなことが発覚し、その取引所閉鎖などに発展すれば、ほかの取引所ごと風評被害など受け市場が冷え込むことになり、またひいては通貨制裁などにもつながりかねません。

今後、人々は仮想(暗号)通貨について正しい知識を持ち、取り扱う人すべてが十分なスキル・技術をもって安全にビットコインなどの暗号通貨を使用していくことが、通貨自体の信用をたかめていくことにつながるでしょう。

今後、世界は仮想通貨建てのサービスや物品販売が盛んになり、紙幣を使わずに電磁的記録のみのお金のやりとりで支払いをするのが消費者の間でも一般化するでしょう。その時、ビットコインやイーサリアムなどの暗号通貨が人気の決済手段として確立されるのは当然で、その時にはバブルを恐れての仮想通貨潰しどころか、仮想通貨を金融規制当局が正式に認める時代もすぐ来るかもしれませんね。

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