クリプトマイニングについて深堀り!

ほとんどの仮想通貨愛好家は、仮想通貨の基礎となる技術であるブロックチェーンについてすでによく知っています。しかし、ブロックチェーンを機能させている業界や、すべての暗号取引が検証され記録されている事の確認を誰が担当しているかについては、あまり知られていません。

あなたの取引を検証し、ブロックチェーンに記録するプロセスをマイニングと呼びます。これは、ビットコインの開発者が最初に考案した概念です。仮想通貨マイニングは、ネットワークの相互作用のシステムです。すべての仮想通貨の送金を指定された公開台帳と照合することで、二重支出を防ぐプロトコルです。

仮想通貨のマイニングの概念や仕組みについてもっと知りたいという方のために、この複雑なプロセスに焦点を当てたガイドをご紹介します。

・クリプトマイニングとは何か？

クリプトマイニングは、取引が要求されるたびに行われるプロセスです。このプロセスでは、マイニングノードがトランザクションデータを検証、承認してから、デジタル処理でブロックに追加し、そのブロックをブロックチェーンにアップロードします。簡単に言えば、マイナーが複雑な数学的問題を計算して、実行する記録管理プロセスです。ブロックは、問題の解決策が解かれて初めてチェーンに追加されます。

特定のブロックチェーンのすべてのマイナーは、分散化されたピアツーピアネットワークで、毎回、発生するトランザクションの有効性と安全性を確保する事に貢献しています。

クリプトマイニングのコンセプトは、新しい仮想通貨を発見する事が金を掘るという物理的な行為に似ている事から生まれました。金の採掘者は金が出てくるまで地面を掘るのに対し、クリプトマイナーは複雑な数学的問題を解いてコインを「発見」しようとします。最初に問題が解けたマイナーは、その努力に対する報酬を得ることができます！

クリプトマイニングは、暗号資産取引の運営のバックボーンであると言えます。これにより、仮想通貨の主な特徴である取引ネットワークの安全性と信頼性が保たれます。

・どのような仕組みなのか？

仮想通貨のマイニングは、最初は複雑に見えるかもしれませんが、そのベースにあるコンセプトはかなりシンプルです。マイナーは、コインの所有権を認証するためにアルゴリズムの問題を計算します。これは、取引が安全に行われているかどうかを検証、承認するための方法です。

マイニングという概念は、二重支出を防ぐために導入されたのが始まりです。従来の通貨システムでは、物理的な通貨を自分の欲しい商品と交換します。一度交換すると、同じお金で他の商品を購入することはできません。

しかし、デジタル取引では、商品や通貨の物理的なやりとりはありません。そのため、同じコインを別の取引で使う事ができる可能性があります。

ここで、二重支出を防ぐためにマイナーが登場します。マイナーは、改ざんや二重支出の試みをハッシュによって検出します。ハッシュとは、プルーフ・オブ・ワーク（PoW）の役割を果たす長い数字の羅列です。

すべての取引データは、ハッシュ関数（ビットコインの場合はSHA-256）を適用した場合、世界1つの唯一無二なハッシュを生成します。ビットコインのハッシュ関数は、データを256ビットの整数に変換します。

・ハッシュの利用

改ざんが行われると、ハッシュが変更され、その前のブロックの残りのハッシュも変更されます。これにより、悪意のあるアクターがブロックチェーンをハッキングすることは事実上不可能になります。

しかし、ハッシュには、マイナーが元のデータとハッシュを生成したデータが一致しているか確認する事を可能にする一方向性関数しかありません。元のデータを得る事には使えません。

マイナーの役割は、取引を表すデータをシード値と一緒にハッシュ化し、そのハッシュがある目標値以下になるようにする事です。では、マイナーはどうやって目標値以下のハッシュを生成するのでしょうか？簡単です！ナンスと呼ばれる整数や、一度使ったことのある数字を加えてハッシュを変更するのです。

・チェーンの安全性確保

有効なハッシュが生成されると、そのハッシュはピアツーピアネットワークでブロードキャストされ、ついにブロックはチェーンに追加されます！有効なハッシュを最初に生成したマイナーは、その作業に対する報酬を受け取ることができます。ビットコインのマイナーの場合、各ブロックのマイニングに10分程度の処理時間がかかります。

・クリプトマイニングにはどのような方法があるか？

クリプトマイニングをするには、いくつかの方法があります。以下の4つの方法を見てみましょう。

・方法1：クラウドマイニング

クラウドマイニングは、現在最も普及しているマイニング方法の一つです。マイニング企業にお金を払って、マイニングリグと呼ばれる機器をレンタルしてもらいます。基本的には、会社と合意した条件に応じてレンタル期間を決め、仕事をしてもらうための代金を支払います。

この期間にマイニングで得た利益から経費を差し引いた分が、仮想通貨のウォレットに追加されます。

・方法2：CPUマイニング

CPUマイニングはプロセッサを使ってクリプトマイニングをするため、コンピュータさえあれば誰でもクリプトマイニングができます。この方法だと機器も安くなります。かつては、CPUマイニングは最も有力な方法の一つでしたが、ハッシュの処理に非常に時間がかかるため、最近ではあまり人気がありません。

・方法3：GPUマイニング

クラウドマイニングとは別に、もう一つの人気のある方法はGPUマイニングです。これはグラフィックスプロセッシングユニット（GPU）を使用して仮想通貨をマイニングします。GPUは、クリプトマイニングに最も効率的なツールの一つである事が分かっています。標準的なGPUマイニングリグは、少なくとも1つのプロセッサ、マザーボード、冷却装置、マイニングリグフレーム、数枚のグラフィックカードで構成されます。

GPU用の機器は、約3,000米ドルです。高額な投資のように思えますが、マイニングリグのスピードと効率性を考えれば、それだけの価値があると思います。

・方法4：ASICマイニング

ASIC（application specific integrated circuit、特定用途向け集積回路）とは、ある特定のタスクだけを実行するために作られたデバイスのことです。マイニングでは、これは利点となります。なぜならトランザクションを処理したり、ハッシュを生成する為に数学的問題を解決したりする事に、デバイスのパワーとエネルギーを必要とするからです。

ASICは、タスクに特化しており、非常に高速である為、他のマイニングオプションと比べても最も強力です。しかし、最も高価な装置でもある事から新規参入のマイナーや企業は、この装置への投資は難しいと感じる事が多いようです。