マイニング
ビットコイン(BTC)は「マイニング」という作業によって報酬が得られるという話を聞いたことがある方も多いと思います。
マイニングはブロックチェーンを使った記録の際に必要な特殊な値をコンビュータに複雑な計算をさせて探し出す作業の事です。
その計算作業をして貰う為に報酬のコインを付与すると言う仕組みになっています。
コイン(に換えられる数値)を捜し当てる作業が、金などの採掘のイメージに似ている事からマイニング(採掘)と呼ばれる様になりました。
それでマイニングの作業をする人はマイナーと呼ばれています。
承認アルゴリズム
マイニングのある他の仮想通貨(暗号資産)でも基本的な仕組みは同じです。
マイニングでは、多くのマイナーたちの中で誰がブロックに記録する権利を得るのかが問題になります。
これを決定するためのルールが承認アルゴリズム(コンセンサス・アルゴリズム)と呼ばれているものです。
仮想通貨(暗号資産)では開発時点でまずどの様な承認アルゴリズムを採用するかを定める必要があります。
ビットコイン(BTC)では自由にマイニングに参加して競争に勝った人が報酬を貰える仕組みを採用していますが、承認アルゴリズムには他にもいくつもの種類があり、それぞれ異なる特徴を持っています。
承認アルゴリズムは処理速度を始めとした仮想通貨(暗号資産)の特性に大きな影響を及ぼす要素であり、間接的には電力使用量などにも影響を与えます。
マイニングと承認アルゴリズムは仮想通貨(暗号資産)の非常に重要な要素である事は間違いありません。
ブロックチェーン記録
仮想通貨(暗号資産)の送金は、何処から何処にいくら送金したと言う送金情報を記録する事によって行われます。
これは仮想通貨(暗号資産)に限らず、ネット銀行のロ座からの送金でも同じ事です。
通貨の流れで言うと、送金記録は取引記録とほぼ同じ意味を持っています。
なので送金速度＝取引処理の速度と言う事になります。
(但しイーサリアムなどで使うマートコントラクト機能の取引はもう少し話が複雑です)
仮想通貨(暗号資産)では、送金記録を一定時間毎に纏めて固まり(ブロック)にします。
新しいブロックを作成すると、それを前の固まり(ブロック)にチェーンの様に繋げて行きます。
ブロックをチェーンの様に繋げて行くからブロックチェーンです。
ビットコイン(BTC)であれば、10分毎に新しいブロックを生成します。
ブロックが生成されたら、記録が間違っていないか、その整合性を計算し承認して過去のブロックに繋げると言う作業が必要になります。
この一連の作業がマイニングと呼ばれています。
マイニングはコンビュータに複雑な関数計算をさせて「ハッシュ値」と呼ばれる特殊な数値を探します。
より正確にはハッシュ値の条件を満たす事のできるナンス(nonce)と言う値を計算するのですが、 とにかく複雑な計算をさせて特殊な値を最初に見つけ出すと言う競争をする訳です。
そしてこのマイニングをどの様なルールで行なうのか、承認の方法を決めたものが承認アルゴリズム(コンセンサス・アルゴリズム)と呼ばれているものです。
承認アルゴリズムはそのコインの処理速度や機能、特性にまで影響を与えるので、仮想通貨(暗号資産)では承認アルゴリズムをとても重視しています。
ビットコインの場合
ビットコイン(BTC)の場合、マイニングには誰でも参加する事ができます。
ただしマイニングによって報酬を受け取れるのは最初にマイニングに成功してブロックチェーンの記録を承認した一人だけです。
世界中でマイニング競争をして一番早く特殊な値を見付けた人には報酬として12.5BTCのビットコインが与えられます。
ビットコイン(BTC) はブロックの生成時間が約10分なので、報酬を受けられるのは10分に1人という事になります。
マイニング作業をやって競争に勝った人が報酬を貰うと言うこの承認方式はPoW(Proof of Work)と呼ばれています。
Work(労働、作業)によるProof(証明)と言う訳です。
マイニング用のソフトは無料でダウンロードする事ができるので、家庭のパソコンでもマイニングソフトを入れて稼働させれば勝手にマイニング作業をやってくれます。
実際、初期には家庭のパソコンでマイニングをしてビットコイン(BTC)を手に入れる人が少なくなかったのですが、 ビットコインの価格高騰と共にマイニング競争は激化し、最早一般家庭でのマイニングは現実的では無くなってしまいました。
マイニンググループの台頭
マイニングにはコンピューターの演算処理能力がものを言います。
現在ではASICと言う強力な機能を持つ演算装置を持つ機器が圧倒的に有利になっています。
またマイニングはコンピュータやマシンを24時間フルパワーで稼働させる作業になる為、普通では無い位の熱が発生し、電力も消費します。
そこでビットコイン(BTC)のマイニングではASIC仕様の専用マイニングマシーンをずらりと揃え、寒冷地で且つ電気料金の安い地域で稼働させたマイニングファームを運営する企業(マイニンググループ)が圧倒的優位となっています。
代表的な存在が中国のマイニング企業 ビットメイン社です。
マイニングが特定のグループに寡占化されて全体の過半数を握る様になると、ブロックチェーンへの記録を不正に改ざんされる可能性が生まれます。
この問題は51%攻撃問題と呼ばれ、実際にこの問題が表面化しているコインも既にあります。
マイニングの寡占化を防ぐ、と言うのは各コインの重要な課題ともなっています。
多大な電力を消費している
またマシンを稼働動させてマイニングに参加しているにも関わらず、 マイニングに成功できなかった無数の計算作業は「無駄」 と言う事になります。
無駄な作業も含めてマイニングには膨大な電力を消費し、多大な熱量を発生させていると言う無視できない問題があります。
多様なアルゴリズムの登場
こうした問題が明らかになってきた事から、仮想通貨(暗号資産)では様々な承認アルゴリズムが開発される様になりました。
代表的な商品アルゴリズムとしては
●PoW(Proof of Work)
●PoS(Proof of Stake)
●DPoS(Delegated AProof of Stake)
●PoI(Proof of Importance)
●PoC(Proof of Concept)
などが挙げられます。
PoW(Proof of Work)
●主要通貨 ビットコイン、モネロ
PoW(Proof of Work)はビットコインで採用された承認アルゴリズムで、全ての承認アルゴリズムの基本とも言えるものです。
PoWではコンピューターに複雑な関数計算をさせて特殊な値を一番最初に算出した人に報酬のビットコインが与えられ、取引記録をブロックに記録・承認できます。
この作業(マイニング)には誰でも参加する事ができますが、報酬を受け取れるのは最初にマイニングに成功してブロックチェーンの記録を承認した一人だけです。
PoW ではコンピューターの処理能力が物を言う為、ASICという演算処理装置を実装した専用のマイニングマシンをずらりと並べて、電力料金の安い地域でマイニングをするマイニンググループが圧倒的優位になっています。
またPoWではマイニングの為に世界中で膨大な数のコンピューターに計算処理をさせる事から、膨大な電気量を消費するという問題も発生します
PoS(Proof of Stake)
●主要通貨 カルダノ(ADA)、NEO(NEO)、DASH(DASH)
PoS(Proof of Stake)は、コインを保有している割合によってブロックの承認を行う割合を決めるという承認アルゴリズムです。
PoSは PoWの代替システムとして誕生しました。
PoSではマイニング参加者が世界中で競争をする様な事が無い為、膨大な電力量を消費するような問題が発生しません。
またPoSでは、マイニングのシェアが50%を超えたマイニンググループが記録を改ざんしてしまう可能性、いわゆる51%攻撃を受ける心配がありません。
更にPoSではPoWよりも取引の記録を迅速に行える為、取引処理が速くなるというメリットがあります。
但しPoSでは、コインをより多く保有していればマイニング報酬もまた多くなる為、富める者がより豊かになり貧富の格差を拡大させてしまうという問題が指摘されています。
DPoS(Delegated Proof of Stake)
●主要通貨 リスク(LSK)、ビットシェアーズ
DPoS(Delegated AProof of Stake)は PoSを発展させた承認アルゴリズムの形です。
Delegatedは日本語で言うと「委任」という意味になります、
コインの保有量に応じてマイニングを行う権利が発生する点はPoSと同様ですが、DPoSではコインの保有者等が代表者を選出して、代表者がマイニングを委任できるという仕組みになっています。
DPoSを採用しているビットシェアーズの場合は、委任を受けた100人の代表者がマイニング行い報酬を受け取りますが、その一部を自分に委任したフォルダ等に分配するという仕組みになっています。
これによってコインを大量に保有していない保有者の人も報酬を得られるということになります。
PoI(Proof of Importance)
●主要通貨 ネム(XEM)
Pol(Proof of Importance)はネム(XEM)などで採用されている承認アルゴリズムです。
PoIではコインへの貢献度に応じてマイニングする権利が決まります。
貢献度はネム(XEM)の場合、通貨の保有量と通貨の利用度によって算出されます。
つまりコインを多く保有して且つ大量に取引をしている人ほど貢献度が高いと言う事になります。
PoIを採用している仮想通貨(暗号資産)の場合、マイニング報酬を得る為には通貨を利用する必要性があるので、流動性が確保されるというメリットがあります。
同時にPoSなどよりも貧富の差が生まれ難いという利点もあります。
因みにネム(XEM)ではマイニングとは言わずハーベスティング(収穫)と呼んでいます。
PoC(Proof of Concept)
●主要通貨 リップル(XRP)
PoC(Proof of Concept)は信用性が高い承認者を予め合意しておいて、承認者の一定数以上が認めたら取引を承認するという承認アルゴリズムです。
リップル(XRP)で採用されています。
PoCでは少人数の承認者でブロックチェーンの記録を承認できる為、PoWと比べると圧倒的に処理速度速度が速いという利点があります。
但し特定の承認者に権力が集中する事が非中央集権的と指摘される事もあります。
まとめ
多様な承認アルゴリズムが存在し、仮想通貨(暗号資産)の性格に大きな影響を与えている事がお分かり頂けたと思います。
マイニング方法を知れば、そのコインがどの様な方向性を持っているのかを推測する事ができます。
細かい方式の１つ１つを覚えておく必要は無いですが、どの様なアルゴリズムがあるのかを知っておく事は無駄では無いと思いますよ。
今日も最後までお読み頂き、ありがとうございました。
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