ビットコインの取引をする際に、知っておきたいのがその仕組みです。そこで今回は、ビットコインの購入方法や保管方法など取引に必要な基本的な内容から、マイニングやブロックチェーン技術など専門的な内容まで、ビットコインの仕組みをご紹介します。

ビットコインの仕組みとは

ビットコインについて

ビットコインは、インターネット上で使用できる仮想通貨の一つです。円やドルのように硬貨や紙幣がある法定通貨ではなく、電子データによる決済機能を備えた新しい決済手段で、インターネットを経由して遠く離れた国にも容易に送金することができます。

電子データを用いる決済手段としては、オンラインゲームなどで使われるゲーム内通貨や、買い物などで使える電子マネーといったものがあります。それらの価値はすべて円などの法定通貨が基準になっており、特定の企業や国・地域でしか利用できません。一方、ビットコインは特定の国や地域に限定されることはなく、世界中で使える可能性を秘めた新しい決済手段です。

ビットコインは決済手段として認められた

日本では2017年4月に「資金決済に関する法律」が改正、施行され、仮想通貨は法定通貨ではなく、決済手段の一つと定義されました。

仮想通貨の定義

  • ・不特定の者に対して代金の支払い等のために不特定の者に対して使用でき、かつ、不特定の者を相手方として購入・売却できる財産的価値で、電子的に記録され、インターネット等を使って移転することができる
  • ・不特定の者を相手方として他の仮想通貨と交換することができる財産的価値で、電子的に記録され、インターネット等を使って移転することができる
  • ・法定通貨や、プリペイドカードなど法定通貨建ての資産ではない

これによってビットコインも、円やドルなどの法定通貨と同じように決済手段の一つになり、商品・サービスの支払いや、個人・企業間の送金などに利用できるようになりました。また、ビットコインはさまざまな国の法定通貨と交換できることから、国や地域をまたいで世界中で使われ始めています。

ビットコインの保管方法

円などの法定通貨は現金で保管しておくこと等ができますが、法定通貨とは異なる性質を持つビットコインは硬貨や紙幣のように手元に置いておくこともできません。

そこでビットコインでは、パソコンやスマートフォンに専用のプログラムをインストールして、ビットコインのお財布や銀行口座に相当する「ウォレット」を作成して保管します。ウォレットには銀行の口座番号に相当する「ビットコインアドレス」があり、どのアドレスのウォレットにどのくらいのビットコインがあるのか、どのウォレットとどのような取引を行ったのかなど、情報が広く公開されています。ただし、ウォレットの持ち主の個人情報は公開されていないため、匿名性が高いという特徴があります。

ビットコインとアルトコインの違い

ビットコインは、Satoshi Nakamotoによって提唱された世界初の仮想通貨と言われています。インターネットが普及する中、政府や銀行などの中央管理者が存在せず、国や地域をまたいで「早く・安く」決済するための「決済プラットフォーム」として開発されました。取引量・時価総額が最も多く(2018年10月現在)、仮想通貨の代名詞として多くの方に認知されています。

一方で、ビットコイン以外の仮想通貨を総称して「アルトコイン」と言います。代表的なアルトコインとして、リップルやイーサリアムがあげられます。
アルトコインの多くはビットコインとは異なる性質を持っており、例えばイーサリアムはスマートコントラクトという技術を採用しており、中央機関を介さずに取引記録・契約内容を管理することができます。

このようにそれぞれの仮想通貨は異なる目的により開発されていることが、最大の違いと言えるでしょう。

ビットコインはどのように管理されているのか

円やドル、ユーロなどの通貨は、それぞれの国の中央銀行が管理しています。しかし、ビットコインは特定の国や地域によって管理されているのではなく、「ブロックチェーン」と呼ばれる技術によって管理されています。

ブロックチェーン技術を使うと、どのウォレットにどのくらいのビットコインがあるのか、どのウォレットとどのような取引を行ったのかなど、その情報は細かく記録することができます。そして、その情報を広く公開することで、データの改ざんが行われないように世界中の人が監視し、ビットコインの価値を守っています。

取引所・販売所の仕組みについて

ビットコインを入手する方法で最も一般的なのが、取引所や販売所で購入する方法です。取引所や販売所のサービスを提供している事業者のウェブサイト等で口座を開設し、お金を入金すればビットコインの取引を始められます。ただし、取引所と販売所では取引の仕組みに違いがあるため、自分に合った方法を選ぶようにしましょう。

取引所

株式市場のように、売りたい人と買いたい人の注文を取りまとめて売買を成立させています。注文の状況が細かく分かるため、値動きを見ながら仮想通貨を売買したい人に適しています。

販売所

仮想通貨交換業者を相手に、提示された価格で売買を行います。細かな値動きを気にせず、自分の意図した価格で落ち着いて売買したい人に適しています。

また、取引所・販売所によって購入できるビットコインの最小単位が違い、それぞれのサイトには「取引単位 0.0001BTCから」などと紹介されています。例えば、1BTCが80万円の場合、0.0001BTCは80円で、小額からビットコインを始められることが分かります。口座開設を申し込む際には、最小の取引単位を確認しておきましょう。

なお、ビットコインには、ビットコインの生みの親であるサトシ・ナカモト氏の名前からつけられたもっと小さな通貨単位「Satoshi」があります。その価値は1BTCの1億分の1で、1BTCが80万円の場合、1Satoshiは0.008円になります。ただし、ビットコインのシステムでは最低取引量が「546Satoshi」と決まっており、最低取引量以下の取引は承認されません。

ビットコインのマイニング。その仕組みとは

マイニング(採掘)とは

マイニング(mining)は日本語で「採掘」と訳される言葉で、一般的には金やダイヤモンドなどの鉱物を掘り出すための行為のことを指します。では、データの集まりのビットコインがなぜ「採掘=マイニング」されているのでしょうか。

ビットコインは、「いつ、誰と誰(アドレス)が、どのくらいのビットコインを取引したのか」という詳細なデータを暗号化し、「ブロック」と呼ばれる取引台帳に記録する作業を繰り返しています。取引台帳に記録する作業に対する報酬は、新しく発行されたビットコインで支払われることがシステムによって決まっており、その様子が金やダイヤモンドの採掘に似ていることから「マイニング」と呼ばれるようになりました。

マイニング(採掘)による利益とは

ビットコインを管理している「ブロックチェーン」では、約10分ごとに一つ生成される「ブロック」に、「いつ・誰と誰(アドレス)が・どのくらいの量のビットコインを取引したのか」といった取引データを取引台帳に記録していきます。その「取引台帳に記録する作業」が「マイニング」であり、世界中の個人や企業がマイニングに参加し、記録作業を行ったマイナー(マイニングをする人や企業)に報酬として新しいビットコインが支払われています。

その報酬額はシステムによって決まっており、2018年10月時点では12.5BTCです。1BTCが80万円の場合、10分間の報酬は1,000万円で、とても魅力的です。

ビットコインのシステムでは、こうした高額なインセンティブを用意することで、最新の設備とコンピュータを備えたマイナーにマイニングへの参加を促しています。そして、世界中のマイナーによってビットコインのネットワークシステムが維持され、安心して取引できる環境が提供される仕組みになっています。

マイニングの上限は

マイニングに成功する度にビットコインが発行されていると、無制限にビットコインが増え続け、インフレで価値が下がってしまいます。そこでビットコインには、「2,100万BTC」という発行数の上限が設定されています。また21,000ブロックが生成されるとマイニング報酬が半減する「半減期」もあり、ビットコインが簡単に上限枚数である2,100万BTCが発行されない仕組みになっています。

半減期はおよそ4年に一度のペースで訪れ、次の半減期は2020年頃と予想されています。また、ブロックの生成スピードと半減期などから計算すると、ビットコインがすべて採掘されるのは2140年頃とみられています。

マイニングで懸念されていること

ビットコインはマイニングによって価値と安全性が守られていますが、半減期で報酬が少なくなるとマイニングに参加するマイナーがいなくなることや、すべてのビットコインが発掘されればシステムの管理をする人がいなくなることを心配する人もいます。これについては、ブロックにデータを書き込む際、マイナーにはマイニング報酬とは別に取引台帳にブロックを記録して欲しい人からの取引手数料も支払われているため、システムは維持されるとの見方がされています。

ビットコインのブロックチェーン。その仕組みとは

ブロックチェーンとは

ブロックチェーンはビットコインをはじめとした仮想通貨の基幹技術で、ビットコインの取引履歴を記録する分散型台帳を実現する際に重要な役割を担っています。

ビットコインは、「いつ、誰と誰(アドレス)が、どのくらいのビットコインを取引したのか」という詳細なデータを暗号化し、「ブロック」に記録する作業を繰り返しています。このとき、取引データが記録されるブロックは約10分に一つ生成され、関連する取引データによって鎖(チェーン)のようにつながっていきます。その様子から「ブロックチェーン」と呼ばれています。

ブロックチェーンの特徴は、システムが強固で安全性が極めて高いことです。

ブロックチェーンでは、取引データがネットワークに接続されている大量のコンピュータに保管されているため、データの改ざんを行うには、すべてのコンピュータに保管されているデータを改ざんしなければなりません。こうした作業は非常に困難で経済的にも合理的ではなく、その結果としてシステムの安全性が保たれています。

サイバー攻撃を受けて取引データが破壊された場合も同様で、一部のコンピュータが破壊されても、他のコンピュータからデータの復旧が可能です。すべてのコンピュータを同時に破壊すればシステムを破壊することができますが、実現するのは極めて困難です。

また、取引の記録をする際にはデータがネットワーク上に公開され、参加者全員が取引の正当性を検証しています。そのため、二重払いなどの不正が排除され、取引の安全性が保たれています。

ブロックについて

ビットコインの取引データが記録されるブロックは、マイニングに成功したマイナーが生成します。そこで、マイナーはブロックを生成する権利を手に入れるため、高性能なコンピュータを大量に使って膨大な計算を行い、ブロックの生成に必要な「ハッシュ値」を探します。

ハッシュ値を探すときに使われるのが、「Number used once」を略してできた単語「ナンス」です。ナンスは32ビットの数字で、日本語に訳すと「一度だけ使用される使い捨ての数字」を意味します。このときの「ビット」は、コンピュータで扱うデータの最小単位で、1ビットで2進数の1桁が0か1かを表すことができます。そして、32ビットは2進数の32桁の数字になり、その組み合わせは2の32乗のパターンがあります。つまり、マイナーは2の32乗通りのナンスを次々と変化させて計算式に当てはめ、膨大な計算をハッシュ値が見つかるまで延々と繰り返します。

正解が見つかると、他のマイナーや利用者はそのナンスが正しいのか確認します。そして、ナンスが承認されたところでブロックチェーンに新しいブロックがつなげられ、取引データが記録されていきます。このときに使われるのが、検索の高速化やデータ比較処理の高速化などにも使われている「一方向ハッシュ関数」です。

ハッシュ関数にあるデータを入力すると、値や長さの異なるハッシュ値が生成されます。生成されたハッシュ値はとても複雑で、入力されたデータが1文字でも異なると全く違う値を示し、さらに、一度ハッシュ化されたデータは元に戻せないという性質があります。そこで、新しいブロックを生成したマイナーは、「いつ・誰と誰(アドレス)が、・どのくらいの量のビットコインを取引したのか」といった詳細な取引データをハッシュ化し、生成されたハッシュ値をブロックに記録していきます。そして、すべてのハッシュ値の記録が終わると、一つの取引が終了します。

まとめ

ビットコインで使われている技術はこれまでになかった新しいもので、その仕組みはとても複雑です。すべてを理解するには時間が必要かもしれませんが、ビットコインの取引をするうえで、知っておきたいことはたくさんあります。この機会に少しでも理解を深めておきましょう。