9.1 仮想通貨マイニングとは何か？またその仕組みとは？

この記事では、仮想通貨マイニングとは何か、そして仮想通貨マイニングの仕組みについて見ていきます。

この記事をお読みになっているということは、仮想通貨マイニングについてあちこちで耳にするのに飽き足らず、ついに「仮想通貨マイニングとは何か？」という疑問にきっぱりと取り組むことを決心されたということでしょう。というのも、マイニングとは仮想通貨の世界の魅力的でダイナミックな側面であり、多くのデジタル資産の創造とセキュリティにおいて重要な役割を果たしているからです。

このテーマはかなり意見が分かれるところではありますが、依然として仮想通貨の分散型の性質の基本的な柱である事に変わりはありません。

この記事では、仮想通貨マイニングとは何か、仮想通貨マイニングの仕組み、マイナーが必要とする仮想通貨マイニングソフトウェアとハ​​ードウェアの種類、および、このトピックに関連するその他すべての疑問について答えていきます。初心者の方にとって、これらの質問は頭痛の種のように思えるかもしれませんが、それらに対する答えを知らなければ、仮想通貨の世界に足を踏み入れることはできません。

ということで、早速始めていきましょう。

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Crypto Mining Explained: How to Earn From Mining Bitcoin? (Animated)

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仮想通貨マイニングとは？

まずは、仮想通貨マイニングとは何か?という基本的なところから見ていきましょう

本質的に、仮想通貨マイニングとは、新しいデジタルコインを作成し、新しいトランザクションを検証、ブロックチェーン台帳に追加するために使用されるプロセスのことです。ビットコインを含めた多くの仮想通貨は、仮想通貨マイニングに依存しています。これは、マイニングのおかげで、これらの通貨は新しくマイニングされたばかりの仮想通貨の形で流通するからです。

「マイニング（Mining/採掘）」という用語は、ダイヤモンドや石炭などの現実世界の採掘可能な天然資源と同様に、「抽出」または「採掘」できる新しい仮想通貨の数に限りがあるという理由から来ています。

技術的には、仮想通貨マイニングは「コンセンサスメカニズム」として知られるものの一部です。

コンセンサスメカニズムは、ブロックチェーンの動作方法に関するルールブックのようなものです。異なるブロックチェーンネットワークには異なるコンセンサスメカニズムがあり、中央機関を必要とせずに、すべてのネットワーク参加者が物事がどうあるべきかについて合意に達することが保証されます。

チェスについて考えてみましょう。チェスにはルールがあり、人々はそれに従うだけです。審判が隣に座って、誰もチェス人形を使ってチェッカーの動きを始めないように監視する必要はありません。

「ブロックチェーンのルール」に関して言えば、コンセンサスメカニズムが、すべてのブロックチェーンネットワーク参加者がトランザクションの正当性とネットワークの状態について確実に同意するという目的を果たすことを意味します。ブロックチェーンごとに異なるコンセンサスメカニズムがあり、機能するためにマイニングを必要としないブロックチェーンもあります。

補足となりますが、このトピックを理解するには、ブロックチェーンとは何かをきちんと理解していなければなりません。ブロックチェーンとは何かと疑問に思われる場合は、こちらの記事を合わせてご覧ください。

では、コンセンサスメカニズムの話に戻りましょう。

マイニングに依存するコンセンサスメカニズムは、Proof-of-work (略称：PoW、プルーフ・オブ・ワーク) として知られています。

PoWを簡単に説明すると、ランニング競技を想像できます。最も速い人がレースに勝つ競技のように、仮想通貨マイニングの観点から言えば、これは「最速のマイナーが報酬を獲得する」ことを意味します。

PoWでは、マイナーが複雑な数学パズルを解くために競い合います。これらのパズルはハッシュとして知られています。ハッシュは64桁の数字であり、正しいハッシュを見つけるために、マイナーはかなりの労力を費やす必要があります。しかし、この努力は肉体的または精神的なものではありません。純粋な計算能力には大量の電力が必要です。

マイニングに加えて、この計算作業は、ネットワークのセキュリティを確保し、トランザクションの整合性を常に監視し、悪意のある攻撃者がブロックチェーンのトランザクション履歴を操作することをほぼ不可能にするために使用されます。

これがProof-of-Workの定義、つまりコンセンサスメカニズムです。しかし、すぐにわかるように、PoWを理解することは、仮想通貨マイニングそのものを理解することとほぼ同じです。しかし、ここではコンセンサスメカニズムについての話はこれくらいにして、マイニングの概念に戻りましょう。

マイニングプロセス自体は、実際の採掘とはまったく関係がなく、それは文字通り機械が年中無休で複雑な数学パズルを解いているだけです。

そして、これらのパズルは非常に難しい場合があります。したがって、最新の最先端の機器にアクセスできない限り、効率的で収益性の高い仮想通貨マイニングはほぼ不可能です。そして、仮想通貨マイニングはかなり高価になる可能性があります！

しかし、それには論理があります。仮想通貨マイニングリグへの投資は、これらのパズルの解決につながり、マイナーがその努力と投資に対して賞を受け取ることにつながるはずです。そしてこの賞は、マイナーが取り組んでいるブロックチェーンにネイティブな仮想通貨の形で提供されます。

マイニングが可能な最も重要な仮想通貨はビットコインです。したがって、マイナーがビットコイン ネットワーク上でこれらの複雑な問題を解決するたびに、報酬としてビットコインを受け取ります。言い換えれば、マイナーはビットコインのマイニングに成功したということです。

仮想通貨が始まったばかりのとき、仮想通貨マイニングに参加するために高価なガジェットは必要ありませんでした。しかし今日では、ASIC (特定用途向け集積回路) や GPU (グラフィックスプロセッシングユニット) などのハードウェアユニットと組み合わせた特殊な仮想通貨マイニングソフトウェアだけでは、もはや十分ではありません。仮想通貨マイナーは、仮想通貨マイニングのレースに参加するためだけに、ハイテク仮想通貨マイニングリグでいっぱいの倉庫をセットアップします。

したがって、仮想通貨マイニングリグをセットアップし、必要な仮想通貨マイニングソフトウェアをインストールするには多額のコストがかかり、常に高額な電気料金がかかるため、ビットコインマイニングはほとんどの人にとってアクセスしにくい活動になっています。

しかし、高価な仮想通貨マイニングリグにアクセスできなくても、まだマイニングに十分に利用できる仮想通貨は他にもたくさんあります。多くの場合、ノートパソコンやPCを所有するか、またはASICに投資するだけで、マイニングを始めるのに十分です。

したがって、仮想通貨マイニングの収益性について話すとき、それは仮想通貨に依存します。それでも、それに飛びつく前に、そのような投資が賢明な行動であるかどうかを評価できる、専用の仮想通貨マイニング計算ツールを必ずチェックしてください。

最近、ビットコインの価値が下落したとき、仮想通貨マイナーが問題、借金、破産、さらには破産に直面しているという話が多く出ました。

さて、ここまでが仮想通貨マイニングの理論上に話でした。それでは、ここからは実践上の話に移り、仮想通貨マイニングの重要性を考えてみましょう。

仮想通貨マイニングとビットコイン

前述したように、仮想通貨マイニング (この場合はビットコインマイニング) は、ビットコイントランザクションを検証し、ビットコインブロックチェーン (よく言われるように、行われたすべてのトランザクションを保持する公開台帳) に追加するネットワーク上のプロセスです。

その過程で、ビットコインマイニングにより新しいビットコインが作成され、ネットワーク全体のセキュリティが確保されます。これは、ブロックチェーンのブロックを結合するセメントのようなもので、この巨大なWeb3超高層ビルのさらなる建設を可能にします。

その仕組みは次のとおりです。

誰かがビットコインネットワーク上で取引を行うと想像してみてください。ここで、この特定のトランザクションに関する情報をブロックチェーン、つまり公開台帳に記録する必要があります。これは、取引履歴の改ざんや詐欺行為を確実に阻止するために必要です。

このトランザクションをブロックチェーンに書き込むには、ネットワークに追加されるブロックに書き込む必要があります。古いブロックがいっぱいになると、新しいブロックを作成する必要があるため、ブロックのチェーン、つまりブロックチェーンが継続的に形成されます。

そして、ここでマイナーの出番です。新しく作成したブロックをブロックチェーンに追加するには、マイナーがすでに述べた「ハッシュ」を見つける必要があります。これらのハッシュは、一種の一意の識別子、つまりすべてのバリデーターがこれらのブロックとブロックチェーン内での順序を認識して検証できるようにするブロックのIDカードとして見ることができます。

新しいブロックがブロックチェーンに追加されるときは、常に、前のブロックのハッシュに対応する新しいハッシュを見つける必要があります。このプロセスにより、トランザクションの時系列順序が確立され、安全なトランザクション履歴が作成されます。

したがって、正しく時間通りに計算するには、マイナーは前述の特殊な仮想通貨マイニングソフトウェアとハ​​ードウェアに依存する必要があります。ビットコインユーザーは、自分のトランザクションができるだけ早く検証されることを望んでいます。したがって、ハッシュ検索時間を短縮するには、高速かつ効率的な機械が必要です。

これは、言い換えれば、トランザクションの検証がマイナーに直接依存しているということです。しかし、ご覧のとおり、ブロックチェーンと新しいブロックの作成もブロックチェーンに依存しています。したがって、マイナーの勤勉な労働が報われるのは当然のことで、これらの報酬は「ブロック報酬」として知られています。

マイナーがブロックチェーンに新しいブロックを追加することに成功すると、新しくミント（Mint）されたビットコインが報酬として与えられます。これは多額の資金であるため、マイナーは利益を上げながら、仮想通貨マイニングリグとソフトウェアに投資することができます。

問題と批判

ご覧のとおり、仮想通貨マイニングは非常に激しい競争になることがあります。そして、非常に多くの機械が一年中稼働していると、電気料金がかなり高額になり、大きな環境問題が発生します。仮想通貨マイニングに対する批判の主な原因はそこにあります。

批評家は、ビットコインのマイニングによるエネルギー消費が炭素排出に寄与し、気候変動を加速させ、化石燃料および化石燃料ベースのエネルギー源の使用を強化し、当然温室効果ガスを排出すると主張しています。

そして、すでにお気づきかもしれませんが、業界はマイニングに使用されるハードウェアの継続的なアップグレードに大きく依存しています。これは、時代遅れになった機械はすべて電子廃棄物となり、ビットコインのマイニングから生じる環境問題をさらに悪化させることを意味します。

したがって、長期的には仮想通貨マイニングが真に持続可能な解決策ではない可能性があるという結論に達するのは、突飛な科学ではありません。

もちろん、業界が進化するにつれて、新しいマイニング方法、新しいコンセンサスメカニズム、トランザクションを検証してブロックチェーンを保護する新しい方法も作成されています。しかし、ビットコインは世界でナンバーワンの仮想通貨として普及しており、仮想通貨マイニングはほぼ常に「ビットコインマイニング」と同義です。それに、ビットコインがすぐになくなるわけではありません。

したがって、仮想通貨マイニングを理解するには、十分な知識を持つことが重要です。なぜなら、この問題は近い将来、多くの白熱した議論の中心になることが確実だからです。

まとめ

ここまでで、仮想通貨マイニングとは何なのか、そして仮想通貨マイニングの仕組みの基本を理解していただければ幸いです。また、この仮想通貨マイニングに参加するには、適切な仮想通貨マイニングソフトウェアが必要であり、仮想通貨マイニングリグをセットアップする必要があることに注意してください。

この業界は収益性が高く、多くのブロックチェーンが実際に分散型で機能することを可能にしているにもかかわらず、多くの疑問、ジレンマ、問題に直面しています。したがって、仮想通貨マイニングを検討するときは常に、両方の側面を認識し、最適な解決策を模索することが賢明です。