ビットコインの仕組み

ビットコインをどのように正確に分類するかは論争の種です。 通貨の種類、価値のある店舗、支払いネットワーク、または資産クラスですか？

幸いなことに、ビットコインが実際に何であるかを定義するのは簡単です。 それはソフトウェアです。 修正されたタイのバーツ記号で飾られた光沢のあるコインのストック画像にだまされてはいけません。 ビットコインは純粋なデジタル現象であり、プロトコルとプロセスのセットです。

また、コードの作成と解読の科学である暗号を使用して、仮想通貨を作成しようとする何百もの試みの中で最も成功しています。 ビットコインは何百人もの模倣者にインスピレーションを与えてきましたが、時価総額で最大の暗号通貨のままであり、10年以上の歴史の中で区別されてきました。

（一般的な注意：ビットコイン財団によると、「ビットコイン」という言葉は、暗号通貨をエンティティと呼ぶ場合は大文字で表記され、通貨の量または単位自体を指す場合は「ビットコイン」と表記されます。ビットコインは「BTC」とも略されます。この記事では、これらの使用法を交互に使用します。）

重要なポイント

• ビットコインはデジタル通貨であり、ブロックチェーンと呼ばれる分散型台帳にトランザクションを記録する分散システムです。ビットコインマイナーは、ブロックと呼ばれるトランザクションのグループを確認するために複雑なコンピューターリグを実行して複雑なパズルを解きます。 成功すると、これらのブロックはブロックチェーンの記録に追加され、マイナーには少数のビットコインが提供されます。ビットコイン市場の他の参加者は、暗号通貨交換を通じてトークンを売買できます。ビットコイン元帳は、信頼できないシステムを介して不正行為から保護されています。 ビットコイン交換は、潜在的な盗難から身を守るためにも機能しますが、重要な盗難が発生しています。

ブロックチェーン

ビットコインは、ブロックチェーンと呼ばれるプロトコルで実行されるネットワークです。 中本Sと呼ばれる人または人による2008年の論文は、ブロックチェーンとビットコインの両方を最初に説明し、しばらくの間、2つの用語はすべて同義語でした。

その後、ブロックチェーンは別の概念に進化し、同様の暗号化技術を使用して数千のブロックチェーンが作成されました。 この歴史は、命名法を混乱させる可能性があります。 ブロックチェーンは、元のビットコインブロックチェーンを指す場合があります。 また、一般的なブロックチェーン技術、またはイーサリアムを動かすものなど、他の特定のブロックチェーンを指すこともあります。

ブロックチェーン技術の基本は慈悲深く簡単です。 所定のブロックチェーンは、時系列に配置された情報の個別ブロックの単一チェーンで構成されます。 原則として、この情報には1と0の任意の文字列を使用できます。つまり、電子メール、契約、土地の所有権、結婚証明書、債券取引などが含まれます。 この汎用性は、政府や民間企業の目に留まりました。 実際、一部のアナリストは、ブロックチェーン技術が最終的に暗号通貨の流行の最も影響力のある側面になると信じています。

ただし、ビットコインの場合、ブロックチェーンに関する情報のほとんどはトランザクションです。

ビットコインは実際には単なるリストです。 人AはXビットコインを人Bに送信し、人BはYビットコインを人Cに送信しました。これらのトランザクションを集計することで、誰もが個々のユーザーの立場を把握できます。

ブロックチェーンの別の名前は「分散型台帳」です。これは、このテクノロジーと手入れの行き届いたWord文書との重要な違いを強調しています。 ビットコインのブロックチェーンは配布されており、公開されています。 誰でもそれを完全にダウンロードするか、それを解析する任意の数のサイトに行くことができます。 これは、レコードが公開されていることを意味しますが、ブロックチェーン台帳を更新するための複雑な手段があることも意味します。 すべてのビットコイントランザクションのタブを管理する中央機関はないため、参加者自身がトランザクションデータの「ブロック」を作成および検証することで管理します。 詳細については、以下の「マイニング」のセクションを参照してください。

たとえば、2017年8月14日の15N3yGu3UFHeyUNdzQ5sS3aRFRzu5Ae7EZが0.01718427ビットコインを1JHG2qjdk5Khiq7X5xQrr1wfigepJEK3tに送信したことがわかります。 -情報に基づいて、おそらく誰がそれらを制御したかを知ることができます。 言い換えれば、ビットコインのネットワークは完全に匿名ではありません。ただし、特定の予防措置を講じることで、個人をトランザクションにリンクすることが非常に困難になる場合があります。

ビットコインの購入方法

ポストトラスト

絶対に公開されているにもかかわらず、またはその事実のために、ビットコインは改ざんするのが非常に困難です。 ビットコインには物理的な存在がないため、安全な場所にロックしたり、カナダの荒野に埋めて保護することはできません。

理論的には、盗人があなたからそれを取るために必要なことは、「あなたが持っているものをすべて私に支払った」という意味の台帳に行を追加することです。

関連する心配は二重支出です。 悪役がビットコインを使い果たしてから再び使うことができれば、通貨の価値に対する信頼はすぐに失われます。

どちらかが起こらないようにするには、信頼が必要です。 この場合、従来の通貨を使用する慣習的なソリューションは、銀行などの中央の中立的なアービターを介して取引することです。 ただし、ビットコインはそれを不要にしました。 （おそらく、サトシの最初の説明は、銀行への信頼が多世代の低水準にあった2008年10月に発表されたものではないでしょう。）信頼できる機関が台帳を管理し、ネットワークを管理するのではなく、ビットコインネットワークは分散化されています。 誰もが他のみんなに目を光らせています。

システムが正常に動作するために、誰も特に誰かを知ったり信頼したりする必要はありません。 すべてが意図したとおりに機能していると仮定すると、暗号化プロトコルは、トランザクションの各ブロックが長く不変のチェーンの最後に確実にボルトで固定されるようにします。

マイニング

この信頼できない公共元帳を維持するプロセスは、マイニングと呼ばれます。 暗号通貨を相互に取引するBitcoinユーザーのネットワークを支持しているのは、これらのトランザクションをブロックチェーンに記録するマイナーのネットワークです。

一連のトランザクションを記録することは、現代のコンピューターでは簡単ですが、ビットコインのソフトウェアはプロセスを人為的に時間のかかるものにするため、マイニングは困難です。 さらに困難がなければ、人々はトランザクションを偽装して自分自身を豊かにし、他の人々を破産させることができました。 彼らはブロックチェーンに不正な取引を記録し、その上に非常に多くの些細な取引を積み重ねて、不正を解くことが不可能になる可能性があります。

同様に、過去のブロックに不正なトランザクションを挿入するのは簡単です。 ネットワークは、競合する台帳の広大なスパムの混乱になり、ビットコインは価値がなくなります。

「仕事の証明」を他の暗号化技術と組み合わせることは、サトシのブレークスルーでした。 Bitcoinのソフトウェアは、ネットワークを10分ごとに1メガバイトの新しいトランザクションブロックに制限するために、マイナーが直面する困難を調整します。 そのようにして、トランザクションの量は消化可能です。 ネットワークには新しいブロックとそれに先行する台帳を吟味する時間があり、誰もが現状についてコンセンサスを得ることができます。 マイナーは、Bitcoinネットワークがスムーズに実行されることを純粋に望んでいるため、分散台帳にブロックを追加してトランザクションを検証することはできません。 彼らは彼らの仕事に対しても補償されています。 以下でマイニングの補償について詳しく見ていきます。

ハッシュ

マイニングの仕組みについて、もう少し技術的に説明します。 世界中に散らばっていて、個人的または専門的なつながりによって互いに縛られていない鉱夫のネットワークは、最新の取引データのバッチを受け取ります。 暗号アルゴリズムを介してデータを実行し、情報の有効性を検証するが情報自体を公開しない「ハッシュ」、数字と文字の文字列を生成します。 （実際には、分散型マイニングのこの理想的なビジョンはもはや正確ではなく、産業規模のマイニングファームと強力なマイニングプールがoligo占を形成しています。詳細は以下を参照してください。）

ハッシュ000000000000000000c2c4d562265f272bd55d64f1a7c22ffeb66e15e826ca30を考えると、関連するブロック（#480504）に含まれるトランザクションを知ることができません。 ただし、ブロック#480504を装ったデータを大量に取得し、改ざんされていないことを確認できます。 1つの数値がずれていたとしても、どれほど重要でないとしても、データはまったく異なるハッシュを生成します。 例として、ハッシュ計算機を使用して独立宣言を実行すると、839f561caa4b466c84e2b4809afe116c76a465ce5da68c3370f5c36bd3f67350が得られる可能性があります。 「率直な世界に提出」という言葉の後のピリオドを削除すると、800790e4fd445ca4c5e3092f9884cdcd4cf536f735ca958b93f60f82f23f97c4が得られます。 これは完全に異なるハッシュですが、元のテキストでは1文字しか変更していません。

ハッシュ技術により、ビットコインネットワークはブロックの有効性を即座に確認できます。 元帳全体をくまなく調べて、最新のトランザクションバッチをマイニングしている人が面白いことを何も試みていないことを確認するには、非常に時間がかかります。 代わりに、前のブロックのハッシュが新しいブロック内に表示されます。 前のブロックで最も細かい詳細が変更されていた場合、そのハッシュは変更されます。 チェーン内の変更が20, 000ブロックであったとしても、そのブロックのハッシュは新しいハッシュのカスケードを開始し、ネットワークから外れます。

ただし、ハッシュの生成は実際には機能しません。 このプロセスは非常に迅速かつ簡単であるため、悪意のあるアクターは依然としてネットワークにスパムを送り、おそらく十分なコンピューティング能力があれば、不正なトランザクションをチェーンの数ブロック前に送り返します。 そのため、ビットコインプロトコルには作業の証明が必要です。

それは、マイナーにカーブボールを投げることによって行われます。彼らのハッシュは、特定のターゲットより下でなければなりません。 これが、ブロック#480504のハッシュがゼロの長い文字列で始まる理由です。 小さいです。 データのすべての文字列は1つだけのハッシュを生成するため、十分に小さいものを探すには、データの最後にナンス（「1回使用した数字」）を追加する必要があります。 それで鉱夫が走るでしょう。 ハッシュが大きすぎる場合、彼女は再試行します。 1.まだ大きすぎます。 2.最後に、93452は、必要な数のゼロで始まるハッシュを生成します。

マイニングされたブロックは、確認を受信するためにネットワークにブロードキャストされます。確認には、さらに1時間ほどかかりますが、処理に時間がかかる場合があります。 （繰り返しますが、この説明は簡略化されています。ブロックは全体がハッシュされず、マークルツリーと呼ばれるより効率的な構造に分割されます。）

ネットワークが受信しているトラフィックの種類に応じて、ビットコインのプロトコルはより長いまたは短いゼロのストリングを必要とし、10分ごとに1つの新しいブロックのレートをヒットする難しさを調整します。 2019年10月現在、現在の難易度は2009年の1から6兆3379億前後です。これが示唆するように、10年前に暗号通貨が発売されて以来、ビットコインの採掘は著しく困難になりました。

採掘は集中的であり、大型で高価なリグとそれらに電力を供給するために大量の電力を必要とします。 そして、それは競争力があります。 どのナンスが機能するかはわかりませんので、できるだけ早くそれらを一掃することが目標です。

鉱山労働者は早い段階で、マイニングプールに結合し、コンピューティングパワーを共有し、報酬を分配することで成功の可能性を高めることができることを認識していました。 複数の鉱夫がこれらの報酬を分けたとしても、それらを追求する十分な動機があります。 新しいブロックがマイニングされるたびに、成功したマイナーは新しく作成されたビットコインの束を受け取ります。 最初は50でしたが、その後25に半分になり、現在は12.5（2019年10月に約119, 000ドル）です。

報酬は、ゼロに達するまで、210, 000ブロックごと、または約4年ごとに半減し続けます。 その時点で、2100万ビットコインすべてがマイニングされ、マイナーはネットワークの維持に料金のみに依存します。 ビットコインが発売されたとき、暗号通貨の総供給量は2100万トークンになる予定でした。

鉱夫たちが自分たちをプールに組織しているという事実は、いくつかを心配している。 プールがネットワークのマイニング能力の50％を超えると、そのメンバーはコインを消費し、トランザクションを取り消し、再び使用する可能性があります。 また、他人のトランザクションをブロックする可能性もあります。 簡単に言えば、この鉱夫のプールはシステムの分散された性質を圧倒する力を持ち、それが保持する多数の力によって不正な取引を検証します。

これはビットコインの終spellを意味する可能性がありますが、いわゆる51％の攻撃でも、悪意のある人物が古いトランザクションを取り消すことはおそらくできないでしょう。 戻ってブロックチェーンを変更するには、プールはネットワークの大部分を制御する必要があるため、おそらく無意味になります。 通貨全体を管理する場合、誰と取引できますか？

51％の攻撃は、鉱夫の観点からは財政的に自殺的な命題です。 2014年にマイニングプールであるGhash.ioがネットワークのコンピューティング能力の51％に達したとき、暗号通貨の価値に対する信頼を維持するために、ビットコインハッシュレートの39.99％を超えないことを自発的に約束しました。 ただし、政府などの他のアクターは、このような攻撃の考えを興味深いと思うかもしれません。

鉱夫に関連する別の懸念の源は、中国など、電気が安価な世界の一部に集中する実際的な傾向、または2018年初頭の中国の弾圧に続いてケベックです。

ビットコイン取引

ビットコインネットワークに参加しているほとんどの個人にとって、ブロックチェーンの内外、ハッシュレートとマイニングは特に関係ありません。 マイニングコミュニティ以外では、ビットコインの所有者は通常、ビットコイン交換を通じて暗号通貨の供給を購入します。 これらは、ビットコインや他のデジタル通貨の取引を促進するオンラインプラットフォームです。

Coinbaseなどのビットコイン取引所は、世界中の市場参加者を集めて暗号通貨を売買します。 これらの交換は、ビットコインの人気自体が近年成長しているため、ますます人気があり、規制、法律、およびセキュリティの課題に満ちています。 世界中の政府がさまざまな方法で通貨を、通貨、資産クラス、または他の多くの分類で見ているため、ビットコインの売買を管理する規制は複雑で、絶えず変化しています。 おそらく、規制監督の変化の脅威よりも、ビットコイン交換参加者にとってさらに重要なのは、盗難やその他の犯罪行為の脅威です。 Bitcoinネットワーク自体はその歴史を通じてほぼ安全でしたが、個々の交換は必ずしも同じではありません。 多くの盗難は、有名な暗号通貨交換を標的にしており、多くの場合、数百万ドル相当のトークンの損失をもたらしています。 最も有名な交換窃盗はおそらく山です。 2014年までビットコインの取引スペースを支配していたGox。その年の初めに、プラットフォームは、当時4億5, 000万ドルに相当する約850, 000 BTCの盗難の可能性を発表しました。 山 ゴックスは破産を申請し、ドアを閉めました。 今日まで、盗まれた報奨金の大部分（現在では合計約80億ドル相当）は回収されていません。

キーとウォレット

これらの理由から、ビットコインのトレーダーと所有者は、持ち物を保護するためにあらゆる可能なセキュリティ対策を講じることを望んでいることは理解できます。 そのために、彼らは鍵と財布を利用します。

ビットコインの所有権は基本的に、公開鍵と秘密鍵の2つの数字に要約されます。 大まかな例えは、ユーザー名（公開鍵）とパスワード（秘密鍵）です。 アドレスと呼ばれる公開鍵のハッシュは、ブロックチェーンに表示されるものです。 ハッシュを使用すると、セキュリティがさらに強化されます。

ビットコインを受け取るには、送信者があなたのアドレスを知るだけで十分です。 公開鍵は秘密鍵から派生します。秘密鍵はビットコインを別のアドレスに送信する必要があります。 このシステムにより、お金を簡単に受け取ることができますが、送金するには身元の確認が必要です。

ビットコインにアクセスするには、キーのセットであるウォレットを使用します。 これらは、保険やデビットカードを提供するサードパーティのWebアプリケーションから、紙に印刷されたQRコードまで、さまざまな形式をとることができます。 最も重要な違いは、インターネットに接続されているためハッキングに対して脆弱な「ホット」ウォレットと、インターネットに接続されていない「コールド」ウォレットの違いです。 で 上記のGoxの場合、盗まれたBTCの大部分は熱い財布から盗まれたと考えられています。 それでも、多くのユーザーは自分の秘密鍵を暗号通貨交換に委ねています。これは、本質的に、これらの交換が自分のコンピューターよりも盗難の可能性に対する強力な防御になるという賭けです。