こんにちはタタブログです。
最近よく耳にするビットコインですがまだ何だか信用できませんよね？
仮想通貨って言葉はよく聞くけど、なんだかよくまだわからないものだから手を出すのは怖いなって思ってました。
でも仮想通貨やビットコインについて勉強すればするほどお金よりも価値のつく理由が納得できました。
ビットコインの仕組みを知ることで安全だということがわかると思うので今回はそのセキュリティーの仕組みと発行方法について解説していきたいと思います。
ちなみに今のビットコイン価格はこちらのサイトから見ることができます。
セキュリティーと発行の仕組み
トランザクション
トランザクションとは、アドレスからアドレスへの送金の取引を記録したデータで、ブロックチェーンの大半を占めるメインのデータです。
トランザクションにはいくつかの種類がありますが、まずはもっとも一般的である「あるビットコインアドレスから、ほかのビットコインアドレスへの支払いを行う」トランザクションを例に見ていきましょう。
ここでは、ひとみ(送金側)からたけし(受取側) に 1.0BTCを支払う際のトランザクションを想定しいます。
ひとみはたけしに1.0BTC送るためには実際には1.2BIT送金しなければなりません。
その後武にはしっかりと1.0BIT送られてきましたが、ひとみにはお釣りとして0.15BIT帰ってきました。
そこで発生する「おつり」や「差額」について説明していきたいと思います。
トランザクションには「インプット」と「アウトプット」があります。
インプットは、まずは送金する側が持っている残高と考えてください。
インプットには残高と、送金者を証明するための電子署名などのデータが記されています。
アウトプットは受取側の情報を記したもので、金額やコインを受け取るためのビットコインアドレスなどが記録されています。
簿記を学んだことのある方であれば、ちょうど複式簿記のルールに従い記帳された帳簿をイメージしていただくとわかりやすいかもしれません。
基本的にそれぞれのトランザクションは、1つ以上のインプットとアウトプットを持っています。
また、ビットコインで採用されているコイン残高を管理するための方法としてUTXO (Unspent Transaction Output、未使用残高)があります。
実はビットコインのブロックチェーンには、それぞれのアカウントごとの通貨残高は記録されていません。
記録されているのは、どのアドレスからどのアドレスにいくら送ったという情報のみです。
そのため、自分がいくら使えるかを算出するために、その都度ブロックチェーン上のこれまでのトランザクションをすべて集計し、まだ使用していない自分名義のトランザクション (未使用の残高)を算出しているのです。
なお、この計算はウォレットが見えないとこるで自動でやってくれるので、人間が気にする必要はありません。
このようないい方をするとなにやら難解に聞こえますが、要するに「今自分が使える金額がいくらあるのか?」をまとめあげて調べるための仕組みがある、と思ってください 。
手数料
コインの送金など、ブロックチェーン上で何らかの取引を行う際には、トランザクションをブロックチェーンに記録してもらうために一定額の手数料を支払う必要があります。
この手数料は「マイナーのXXさんに 0.1BTC送ります」のように明示的に示されるのではなく、トランザクションのインプットとアウトプットの差額が自動的に手数料として徴収されるようになっています。
先ほどの例でいえば、「差額(手数料):0.05BTC」の部分がトランザクション手数料として支払われるものです。
なお、トランザクションは一般的に手数料が高い順に優先的に処理されます。
手数料の額はトランザクション送信時に自分で設定できますが、その手数料に小さい金額を設定してしまうと、ブロックに取り込まれるまで長い時間待たなければならなくなります。
所有権の保証
ビットコインのブロックチェーンは秘密鍵、公開鍵、デジタル署名といった公開鍵暗号方式の技術を利用することでその信頼性が担保されています。
特に、秘密鍵とはそのビットコインを所有している証しであり、この秘密鍵を紛失すると、自分のビットコインを動かすことができなくなってしまいます。
この秘密鍵はたいていの場合、ウォレットと呼ばれるソフトウェアで保存・管理されますので、普段はあまり意識することはないかもしれません。
しかし秘密鍵さえわかれば誰でも自由にそのコインを移動できてしまうので、絶対に他人に教えたりネットワーク上に公開したりしてはいけません。
また、公開鍵はビットコインアドレスを作る際にも利用されます。
ブロックとは
ブロックチェーンを帳簿に例えるなら、ブロックはそれぞれのページにあたるもの、と表現できます。
取引履歴(トランザクション)をページごと(プロックごと)にまとめて記帳し、1つのページが上から下までいっぱいになったら台帳にとじる (ブロックチェーンに追加する)というイメージで理解しておきましょう。
ブロックまたはブロックチェーンについてもっと詳しく知りたい方は、こちらの記事をご覧ください。
マイニング
マイニング(採掘)とは、トランザクションをまとめて、新しいブロックを生成する作業のことです。
マイニングを行う人たちのことをマイナー(採掘者)と呼びます。
マイナーがマイニングをするおかげで、通貨の移動などブロックチェーン上での処理が行われるとともに、トランザクションやブロックに不正がないか検証され、ブロックチェーンの安全性や信頼性が担保されています。
マイナーに与えられる報酬には2つありますが、その1つがトランザクション手数料です。
トランザクション作成時に設定されたインプットとアウトプットの差額の合計がマイナーへの手数料として支払われます。
マイナーの立場から見れば報酬は多くもらえるほうがうれしいため、手数料が高く設定されているトランザクションから優先的にブロックに追加しようとします。
ビットコインでは、トランザクション手数料以外にも、マイニングに成功したマイナーに対して、報酬としてビットコインが与えられます。
マイニング時に新たに与えられるビットコインは、マイナー自身のアドレスに送るトランザクションを作成することで受け取れます。
マイニング報酬として与えられるビットコインの量はあらかじめ決められており、これが唯一の新しいビットコインの発行になります。
2019年現在では1ブロックあたり12.5BTC が新規発行(=ブロック報酬)となっていました。
マイニング報酬は徐々に減少するように設計されており、約4年ごとに訪れる「半減期」と呼ばれるタイミングでマイニング報酬は半分になります。
ビットコインの総供給量は約2100万BTC と決められており、この上限に達するとビットコインは新規に発行されなくなります。
現在のペースで考えると、およそ2140年ごろにはすべてのビットコインが報酬として与えられ、新規生成は終了します。
以降は、利用者が支払うトランザクション手数料のみが、マイナーへの報酬となります。
一部には「ビットコインのマイニング報酬が小さくなっていくとマイニングをするインセンティブがなくなり、ビットコインのブロックチェーンが持続しないのではないか」という議論もありますが、当面その心配は少ないといえるでしょう。
マイニングの仕組みは、マイナーは平均して10分ごとに、まだブロックチェーンに取り込まれていないトランザクションからなるブロックを生成します。
各ノードはトランザクションプールと呼ばれる領域を持ち、未検証のトランザクションを一時的に保管しています。
マイナーはトランザクションプールからトランザクションを取り出して、ブロックを格納していくのです。
セキュリティーを高める
仮想通貨のブロックチェーンでは、ブロックの長さがもっとも長いものが正当なチェーンとみなされます。
ここで仮に、過去の取引記録を改ざんしたいマイナーがいたとしましょう。
このマイナーが自分に都合のよいブロックをブロックチェーンに追加しようと試みる場合、自分のブロックチェーンがもっとも長くなるよう、ほかのすべてのマイナーよりも早くマイニングを行いチェーンを伸ばす必要があります。
ただし、それにはネットワーク全体の51%以上のハッシュパワーが必要になります。
世界中のマイナーが報酬目あてに全力でマイニングしている中、単独のハッシュパワーで51%を超えるのは、事実上ほぼ不可能といえます。
このように、マイニングの競争率が高い(=採掘難易度が高い)ほど攻撃に必要なハッシュパワーが膨大なものとなるため、チェーンは不正な攻撃に対して強くなります。
また、POWでは、計算能力を提供してネットワークの運営・維持に貢献すれば報酬がもらえる仕組みになっているので、もしチェーンを乗っ取れるだけのハッシュパワーがあるならば、普通にマイニングしたほうが儲かる可能性が高いので、不正をする経済的メリットはありません！
まとめ
ビットコインの取引は、世界中の人たちが参加しているマイニングによって成立しています。
その中でビットコインのブロック（取引データ）を改竄しようとするには、ネットワーク全体の51%以上のハッシュパワーが必要になるため事実上不可能なのです。
また、仮にデータの改竄ができるほどの力があったとしても、普通にマイニングをした方が儲かる可能性が高いので、不正をする経済的メリットもありません。
よってビットコインのセキュリティーは安全であると思えますね！！
今後ビットコインや他のアルトコインにも安心して取引ができますね。
今回もタタのブログに来てくださりありがとうございました。m(._.)m
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