ビットコインのマイニング?なんで報酬がもらえるの?仕組みを解説!

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「マイニング」って何?ビットコインの話によく出てくる「マイニング」という言葉、いまいち分からないですよね? ここでは、ビットコインのマイニングの話を掘り下げて分かりやすく解説します。あなたもこの記事で、ビットコインのマイニングを理解して、スッキリしましょう。

1.ビットコインのマイニングとは?

ざっくり言うと「ビットコインの送金処理を行い、報酬を手に入れること」をマイニングと言います。

1-1. ビットコインのマイニングの仕組みと報酬

ビットコインは、コンピューター上のビットコインのプログラムによって発行されており、マイニング(発掘)をしたマイナー(採掘者)にビットコインが支払われ、そのビットコインを受け渡しすることで流通します。

マイニングとは、実際に何をしているかというと、AさんがBさんにビットコインを送金する際にその送金処理の計算をマイナー(の持っているコンピューター)が行っています。そして、マイナーは送金手数料分とマイニング分のビットコインをもらえます。

実際のビットコインの流通量は送金処理のたびにマイニングによって増加します。そして、未発掘のビットコインも含めると、ビットコインの総数の上限はあらかじめ決まっています。全てのビットコインをマイニングしても、世界には最大でもこの量のビットコインしか存在できません。なお、未発掘のビットコインがなくなったら、マイナーは送金手数料分のビットコインだけもらえるようになります。

1-2. ビットコインのマイニング方法

コンピューターのサーバーを構築し、ビットコインネットワークにつなぎ、マイニングソフトを実行することで、マイニングを行えます。詳しい方法は、「2. ビットコインのマイニングは個人では難しい?」にてご説明します。

1-3. ビットコインのマイニングの詳しい仕組み

ビットコインはブロックチェーンと呼ばれる分散型台帳に全ての送金情報を記録しています。そのブロックチェーンにユーザーの仮想通貨の送金情報を追加する処理がマイニングと呼ばれています。

ブロックチェーンとは、いくつかの送金情報(取引、トランザクション)を1つのブロックにまとめ、その複数のブロックのつながりを1本の鎖(チェーン)としたものです。だから、ブロック+チェーンで「ブロックチェーン」!

さて、そのブロックチェーンに新しいブロックを好き勝手に追加できてしまったらどうでしょうか?

ブロックチェーンが1本ではなく何本にも分岐してしまい、どれが正しい情報かわからなくなってしまいます。そのため、仮想通貨のネットワークが承認した場合に正式にブロックが追加されるという制約があり、それが情報の正しさの証明になっています。

それでは、仮想通貨のネットワークに承認されるにはどうすれば良いでしょうか?

まず、ひとつ前のブロックのハッシュ値と、ブロック中の送金情報と、ノンス(ナンス、noncenumber used once)と呼ばれる情報、この3つを元にさらにハッシュ値を求めます。このとき、そのハッシュ値の上位ビットに決められた数の0が並ぶパターンを得られるような新しいブロックを追加しようとした場合に承認されます。ハッシュやノンスについて説明すると長くなりますので、詳しくは別の記事にてご紹介する予定です。

分かりやすく別のものに例えると「くじ引き」でしょうか。とても大量のくじ引き券が存在し、そこから1枚ずつ券を引き、とても少数だけ存在する当たりの券を当てる。といったことと似ています。そのため、何回も何回もくじを引く必要があります。これが分散合意形成アルゴリズムと呼ばれています。ちなみに、ビットコインの分散合意形成アルゴリズムは、仕事量を証明として使用しており、PoWProof of Work)として分類されます。

マイニングの難易度調整について

  • マイニング(ビットコインのブロックチェーンに新たな1つのブロックをつなげる)のに必要な時間は平均して10分に1回が目標値とされています。しかし、送金情報の数が多くなったり、マイニングを行っているサーバーの性能が上がったりすると、その時間が10分ではなく前後してしまいます。

  • そこで、ビットコインは2160ブロック毎にマイニング難易度が調整されます。この難易度とは、マイニング時に求めるハッシュ値の上位ビットの0桁数です。マイニングは、この0の桁数が少ないほど簡単になり、多いほど難しくなります。

さて、マイナーがもらえる報酬は何でしょうか?

冒頭でも触れましたが、送金手数料分とマイニング分のビットコインをもらえます。

送金手数料分は、ユーザーが送金処理を依頼する時に自由に額を指定できます。手数料の額が大きいほどマイナーに優先的に処理され、手数料の額が小さいほどマイナーに処理されにくいです。もし、手数料0BTCで送金を依頼したらどうなるでしょうか? おそらく、どのマイナーにも処理されず、2週間後に送金依頼がキャンセルされます。

マイニング分は、ビットコインの埋蔵量がなくなるまで、決まった量を貰えます。埋蔵量?と思いましたか?埋蔵量については次の項で説明しましょう。

1-4. ビットコインの埋蔵量と半減期

ビットコインの総量は約2,100BTCが上限として決まっています。送金処理としてマイニングが行われるたびに報酬として分配されるので、埋蔵量は減り、流通量は増加します。

半減期とは、マイナーがマイニングによって受け取れる報酬量が半分に減ることです。マイニングが行われるたびに、ブロックチェーンにブロックが追加されて長くなりますが、このブロックチェーンの長さが21万ブロックごとに半減期が来ると決められています。なぜ半減期があるかというと、ビットコインの価値の変動がある程度ゆるやかになるように意図されていると考えられます。

2. ビットコインのマイニングは個人では難しい?

昔は割りと簡単にビットコインをマイニングできたようですが、今では、ビジネスとして大規模に行われており、サーバー機材や電気代を考えると、なかなか個人で採算を取るのは難しい状況です。

2-1. 個人としては?

個人でビットコインをマイニングするにはいくつか方法があります。

・自分でサーバーを用意して自分だけで掘り当てる

・自分でサーバーを用意してマイニングプールに参加して掘り当てる

・自分でサーバーを用意してマイニングサービスに登録する

・クラウドマイニングサービスを使う

自分でサーバーを用意して自分だけで掘り当てる

メリット

・自分が持っているサーバーで報酬を得られる

・投資額を回収したら後は利益

・実際に仮想通貨を自分で保持

デメリット

・掘り当てられる可能性がとても低い

・自宅にサーバーを置いていると、騒音、排熱、電気代が大変

これは、ソロマイニングと呼ばれ、サーバー運用などコンピューターの知識がある人向けの方法です。

自分でサーバーを用意、ビットコインのマイニングソフトをインストールし、動作させ続けます。サーバー、インターネット、電気代がかかります。特にビットコインのマイニングでは計算量が大量になるため、高価なビデオカードなどがサーバー構築に必要です。

そもそも、ビットコインネットワークで最初にマイニング計算を完了したマイナーにしか、報酬は払われません。そのため、世界中のなかで最速で当てなければいけません。個人が使うような1台のコンピューターではマイニングによってビットコイン報酬を得ることはかなり難しいでしょう。

自分でサーバーを用意してマイニングプールに参加

メリット

・自分が持っているサーバーで報酬を得られる

・投資額を回収した後は利益

・マイニングプールから得た報酬の仮想通貨を実際に自分で保持

デメリット

・仮想通貨を分配するのはマイニングプール

・マイニングプールから報酬を受け取る前に、解散した場合は、その分の報酬の回収は無理

・ビットコインを掘り当てられる可能性はそれなり

・自宅にサーバーを置いていると、騒音、排熱、電気代が大変

これも、サーバー運用などコンピューターの知識がある人向けの方法です。

一つ前の方法と準備までは変わりませんが、さらにマイニングプールに参加します。マイニングプールとはマイナーの集まりです。

ビットコインのマイニングの計算は、無理やり簡単に説明すると、可能性がある多くの数字から正解の当たりの数字を当てるといった処理です。そのため、計算能力の高いサーバーとその数が多いほど、世界で一番早く正解の数字を当てられる可能性が高くなります。

そして、マイニングプールに参加しているマイナーの誰かがマイニングに成功した時、その報酬を参加者全員で分け合うことで、各マイナーが報酬をもらえます。報酬を分けるルールは各マイニングプールにより決まっています。参加する場合は事前によく確認しましょう。

主要なビットコインのマイニングプールはこちらのサイトで見つけられます。

自分でサーバーを用意してマイニングサービスに登録

メリット

・自分が持っているサーバーで報酬を得られる

・投資額を回収した後は利益

デメリット

・実際に仮想通貨を持っているのはサービス運営会社

・会社のハッキング被害や破綻時に投資額の回収は不可能

・自宅にサーバーを置いていると、騒音、排熱、電気代が大変

これもサーバー運用などコンピューターの知識がある人ができる方法です。

サーバの計算能力を売り買いするサービスに登録して、計算能力や計算時間などに応じて報酬を得るという方法もあります。例えば、NiceHashなど。

クラウドマイニング

メリット

・自分でサーバーなどを用意する必要がない

・投資額を回収した後は、利益が得られる

デメリット

・実際に仮想通貨を持っているのはサービスを運営している会社

・会社がハッキングされた場合や破綻した場合などの投資額の回収は不可能

・投資額の回収に時間がかかる

この方法はサーバー運用などコンピューターの知識がない人でもできる方法です。

クラウドマイニングとは、サービス運営会社がサーバーなど機材を用いて実際にマイニングを行い、そこへ投資をすることで、投資した分に対するリターンを受けるという仕組みです。さらに、ビットコインだけでなく他の仮想通貨のマイニングもできるサービスもあります。

例えば、クラウドマイニングサービスで有名なサービスは、Genesis Miningや、Hashflareなどがあります。ビットコイン、イーサリアム、ライトコイン、MoneroZcashに対応しています。

なお、実際にはサーバーを持っていないにも関わらず、人からお金を集めるだけ集めて途中で消えるといった、詐欺の可能性もあります。知名度があり実績のあるサービスをよく見極めてから使いましょう。

自分でサーバーを用意して自分だけでマイニングする方法は、まず、掘り当てられる可能性が低すぎます。

自分でサーバーを用意してマイニングプールに参加してマイニングする方法は、掘り当てられるかもしれませんが、サーバー機材や電気代の代金を考慮すると良くて採算ギリギリくらいかもしれません。さらに自宅にサーバーを置いている場合は、騒音、排熱、電気代が大変です。

また、ビジネスとして高性能のサーバーを多数用意している組織よりも早く計算を行い、採算良く、マイニングでビットコインをゲットするのは難しいでしょう。

自分でサーバーを用意してマイニングサービスに登録や、クラウドマイニングサービスを利用する場合は、長期間の使用で、高い報酬を望まなければ多少儲けは出るかもしれません。

2-2. 事業としては?

電気代が安い国や地域で、大量のサーバーをデータセンターの規模で用意し、ビジネスとしてビットコインのマイニングを行っている会社が多くあります。また、浮動小数点計算の性能が高いGPUの使用や、ASICというマイニングに最適化された集積回路を作り、それを用いてマイニングを行う会社も多くなっています。

PoWの仮想通貨であるビットコインについて、大規模にデータセンターでマイニングを行っている業者は中国、北欧、カナダなどに多いです。理由としては、サーバーを動かすための電気代の安さ、サーバーの排熱対策での寒冷な気候、土地の広さなどが考えられます。

日本でも、SBIホールディングス、GMOインターネット、DMM.comが参入し、マイニング環境の安定的な供給が期待されています。

まとめ

・ビットコインのマイニング(採掘)とは、送金処理を行い、報酬を手に入れること

・誰でもビットコインのマイニングはできるが、ビジネスとして大規模に行われており、個人レベルでは割に合わない

・ビットコインを手に入れるには仮想通貨取引所が一番早くて簡単