目次
- ビットコインマイニングとは何ですか？
- コインマイナーが実際に行うこと
- マイニングとビットコインの流通
- マイナーが稼ぐ金額
- マイニングに必要な機器
- 簡単な説明
- 64桁の16進数
- コインマイニングプールとは
ビットコインマイニングとは何ですか？
暗号通貨マイニングは骨が折れ、費用がかかり、散発的に報われるだけです。 それにもかかわらず、鉱夫は暗号トークンでの仕事に対して報酬を与えられるという事実のために、暗号通貨に興味のある多くの投資家にとって鉱業は魅力的です。 これは、1849年のカリフォルニアの金探鉱家のように、起業家のタイプが採掘を天からのペニーと見なしているためである可能性があります。
ただし、時間と機器を投資する前に、この説明を読んで、マイニングが本当にあなたに合っているかどうかを確認してください。 主にビットコインに焦点を当てます（全体を通して、ネットワークまたは暗号通貨を概念として参照する場合は「ビットコイン」を使用し、個々のトークンの量を参照する場合は「ビットコイン」を使用します）。
多くのビットコイン採掘者にとっての一番の引き分けは、貴重なビットコイントークンで報われる見込みです。 とは言っても、暗号通貨トークンを所有するために鉱夫である必要はありません。 法定通貨を使用して暗号通貨を購入することもできます。 別の暗号を使用して、Bitstampなどの取引所で取引できます（例として、イーサリアムまたはNEOを使用してビットコインを購入します）。 ビデオゲームをプレイしたり、暗号通貨でユーザーに報酬を支払うプラットフォームでブログ投稿を公開したりすることで、獲得することもできます。 後者の例はSteemitです。これは、ユーザーがSTEEMと呼ばれる独自の暗号通貨でブロガーに報酬を支払うことでブロガーに報いることができることを除いて、Mediumに似ています。 その後、STEEMはビットコインと交換できます。
マイナーが受け取るビットコインの報酬は、マイニングの主な目的（ビットコインネットワークとそのブロックチェーンをサポート、正当化、監視する）を支援する動機付けとなるインセンティブです。 これらの責任は世界中の多くのユーザーに分散しているため、ビットコインは「分散型」暗号通貨、または規制を監督するために中央銀行や政府に依存しない暗号通貨と言われています。
重要なポイント
- ビットコインマイナーは、ブロックチェーンに追加される検証済みトランザクションの「ブロック」を完了するための報酬としてビットコインを受け取ります。マイニング報酬は、ソリューションを発見したマイナーに支払われます複雑なハッシュパズルが最初であり、参加者がソリューションを発見する確率は、ネットワーク上のマイニングパワー全体の一部に関連しています。マイニングリグをセットアップするには、GPU（グラフィック処理装置）または特定用途向け集積回路（ASIC）が必要です。
コインマイナーが実際に行うこと
鉱夫は監査人としての仕事に対して報酬を受け取っています。 彼らは以前のビットコイントランザクションを検証する作業を行っています。 この規約は、ビットコインのユーザーを誠実に保つためのものであり、ビットコインの創設者である中本motoによって考案されました。 トランザクションを検証することにより、マイナーは「二重支出問題」の防止に貢献しています。
ダブル支出は、ビットコインの所有者が同じビットコインを違法に2回使用するシナリオです。 物理的な通貨では、これは問題ではありません。ウォッカのボトルを買うために20ドルの請求書を誰かに渡すと、もう持っていないので、同じ20ドルの請求書を使用して隣の宝くじを購入する危険はありません。 ただし、デジタル通貨では、Investopediaの辞書で説明されているように、「保有者がデジタルトークンのコピーを作成して、元のトークンを保持したまま商人または他の当事者に送信するリスクがあります。」
たとえば、合法的な20ドルの請求書が1つと、同じ20ドルの偽造品が1つあったとします。 実際の請求書と偽の請求書の両方を使おうとすると、請求書の両方のシリアル番号を見るのに苦労した人は、それらが同じ番号であるとわかるので、そのうちの1つは偽りでなければなりませんでした。 ビットコインマイナーが行うことはそれに似ています。つまり、ユーザーが不正に同じビットコインを2回使用しようとしたことがないようにトランザクションをチェックします。 これは完全なアナロジーではありません。以下で詳しく説明します。
マイナーが「ブロック」として知られる1 MB（メガバイト）相当のビットコイントランザクションを確認すると、そのマイナーはビットコインの量を受け取る資格があります（以下のビットコインの報酬についても詳しく説明します）。 1 MBの制限は中本Sによって設定されましたが、より多くのデータを収容するためにブロックサイズを増やす必要があると考えているため、ビットコインネットワークはトランザクションをより迅速に処理および検証できることを意味するため、論争の種です。
1 MB相当のトランザクションを検証すると、コインマイナーが対象になります。 ビットコインを獲得する-取引を確認した人全員が支払いを受けるわけではありません。
1 MBのトランザクションは、理論的には1トランザクション（これは一般的ではありませんが）または数千のトランザクションです。 トランザクションが使用するデータ量によって異なります。
「それで、トランザクションを検証するすべての作業の後、私はまだビットコインを取得できないかもしれません？」
それは正しいです。
ビットコインを獲得するには、2つの条件を満たす必要があります。 1つは努力の問題です。 一つは運の問題です。
1）〜1MB相当のトランザクションを確認する必要があります。 これは簡単な部分です。
2）数値問題に対する正しい答えにたどり着くには、 最初の 採掘者でなければなりません。 このプロセスは、作業の証明とも呼ばれます。
「「数値問題に対する正しい答え」とはどういう意味ですか？」
良いニュース：高度な数学や計算は必要ありません。 鉱夫が難しい数学の問題を解決していると聞いたことがあるかもしれませんが、それは正確には真実ではありません。 彼らが実際にやっているのは、ターゲットのハッシュ以下の64桁の16進数（「ハッシュ」）を考え出す最初のマイナーになろうとしていることです。 基本的には当て推量です。
悪いニュース：それは当て推量ですが、これらの問題のそれぞれの可能な推定の総数が数兆のオーダーであるため、信じられないほど骨の折れる作業です。 最初に問題を解決するために、鉱夫は多くの計算能力を必要とします。 マイニングを成功させるには、メガハッシュ/秒（MH / s）、ギガハッシュ/秒（GH / s）、テラハッシュ/秒（TH / s）で測定される高い「ハッシュレート」が必要です。
これは非常に多くのハッシュです。
マイニングとビットコインの流通
採掘者のポケットを裏打ちし、ビットコインエコシステムをサポートすることに加えて、マイニングは別の重要な目的を果たします。それは、新しい暗号通貨を流通にリリースする唯一の方法です。 言い換えれば、鉱夫は基本的に「ミント」通貨です。 たとえば、2019年11月現在、流通しているビットコインは約1800万個です。ジェネシスブロック（創業者の中本Nakaが作成した最初のブロック）を介して鋳造されたコインは別として、これらのビットコインはすべて鉱夫のために生まれました。 マイナーがいない場合、ネットワークとしてのビットコインはまだ存在し、使用可能ですが、追加のビットコインはありません。 最終的にはビットコインのマイニングが終了する時が来るでしょう。 ビットコインプロトコルによると、ビットコインの合計数は2100万に制限されます。ただし、ビットコインの「マイニング」率は時間とともに低下するため、最終的なビットコインは2140年頃まで流通しません。
短期的なビットコインのペイオフとは別に、コインマイナーであることは、ビットコインネットワークプロトコルで変更が提案されたときに「投票」力を与えることができます。 言い換えれば、成功した鉱夫は、分岐などの問題に関する意思決定プロセスに影響を与えます。
マイナーが稼ぐ金額
ビットコインマイニングの報酬は、4年ごとに半分になります。 2009年にビットコインが最初にマイニングされたとき、1ブロックをマイニングすると50 BTCが得られます。 2012年、これは25 BTCに半分になりました。 2016年までに、これは12.5 BTCの現在のレベルに再び半分になりました。 2020年頃には、報酬額が6.25 BTCに再び半分になります。 執筆時点で、ブロックを完了することに対する報酬は12.5ビットコインです。 2019年11月、ビットコインの価格はビットコインあたり約9, 300ドルでした。つまり、ブロックを完了すると116, 250ドル（12.5 x 9, 300）を稼ぐことができます。 。
マイニングに必要な機器
ビットコインの歴史の初期には、個人は通常の自宅のコンピューターとブロックを競うことができたかもしれませんが、これはもはや事実ではありません。 これは、ビットコインのマイニングの難しさが時間とともに変化するためです。 ブロックチェーンがスムーズに機能し、トランザクションを処理および検証する機能を確保するために、ビットコインネットワークは10分ごとに1つのブロックを生成することを目指しています。 ただし、ハッシュ問題を解決するために競合する100万のマイニングリグがある場合、10のマイニングリグが同じ問題に取り組んでいるシナリオよりも早くソリューションに到達する可能性があります。 そのため、ビットコインは、2, 016ブロックごと、またはおおよそ2週間ごとにマイニングの難易度を評価および調整するように設計されています。 ビットコインをマイニングするために集合的に動作するコンピューティングパワーが増えると、ブロック生成を安定したレートで維持するためにマイニングの難易度が増加します。 計算能力が低いということは、難易度が下がることを意味します。 2009年にビットコインが発売されたとき、最初の難易度は1でした。 2019年11月現在、13兆を超えています。
これはすべて、競争力のあるマイニングを行うために、GPU（グラフィックスプロセッシングユニット）や、より現実的には特定用途向け集積回路（ASIC）などの強力なコンピューター機器に投資する必要があるということです。 これらは500ドルから数万ドルで実行できます。 一部のマイナー-特にイーサリアムマイナー-は、マイニング操作を低コストで行うための低コストの方法として、個々のグラフィックカード（GPU）を購入します。 下の写真は、その場しのぎの自家製マイニングマシンです。 グラフィックカードは、回転する円のある長方形のブロックです。 グラフィックカードを金属ポールに固定しているサンドイッチツイストタイに注意してください。 これはおそらく最も効率的なマイニング方法ではなく、推測できるように、多くのマイナーがお金と同じくらい楽しさと挑戦のためにそこにいます。
「5歳のように説明する」バージョン
ビットコインマイニングの詳細は、そのままでは理解しにくい場合があります。 ハッシュの問題がどのように機能するかを示すこの実例を考えてみましょう。3人の友人に1〜100の数字を考えていることを伝え、その数字を紙に書き、封筒に入れます。 私の友人は正確な数を推測する必要はありません。 彼らは私が考えている数以下の数字を最初に推測する必要があります。 また、推測の数に制限はありません。
私が数19を考えているとしましょう。友人Aが21と推測した場合、21> 19のために負けます。 友人Bが16を推測し、友人Cが12を推測した場合、16 <19および12 <19であるため、理論的に両方とも実行可能な答えに到達しました。 Bの答えが19の目標答えに近かったとしても、フレンドBには「追加のクレジット」はありません。今、「考えている数字を推測する」という質問を投げかけると想像してください。 1〜100の数字を考えているわけではありません。むしろ、数百万人の鉱山労働者を求めており、64桁の16進数を考えています。 これで、正しい答えを推測するのが非常に難しくなることがわかります。
BとCの両方が同時に答える場合、ELI5の類推は壊れます。
ビットコインの用語では、同時回答は頻繁に発生しますが、一日の終わりには、1つの勝利の回答しかありません。 ターゲット数以下の複数の同時回答が提示された場合、Bitcoinネットワークは単純な過半数（51％）でどちらのマイナーを優先するかを決定します。 通常、最も多くの作業を行ったのは鉱夫です。つまり、ほとんどのトランザクションを検証します。 負けたブロックは「孤立ブロック」になります。 孤立ブロックは、ブロックチェーンに追加されないブロックです。 ハッシュの問題をうまく解決したが、ほとんどのトランザクションを検証していないマイナーには、ビットコインの報酬はありません。
「64桁の16進数」とは何ですか？
さて、ここにそのような数の例があります：
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上記の数字は64桁です。 これまでのところ簡単に理解できます。 お気づきかもしれませんが、その数字は数字だけでなくアルファベットの文字で構成されています。 何故ですか？
これらの文字が数字の途中で何をしているのかを理解するために、「16進数」という単語を展開しましょう。
ご存知のように、「10進」システムを使用します。これは10を底とすることを意味します。これは、複数桁の数字のすべての桁が0〜9の10の可能性を持つことを意味します。
一方、「16進数」は16を意味します。「hex」はギリシャ語の6語から派生し、「deca」はギリシャ語の10語から派生しているためです。 しかし、私たちの数値システムは、数字を表す10の方法（0〜9）しか提供していません。 そのため、文字、特に文字a、b、c、d、e、fを挿入する必要があります。
それでは、「64桁の16進数」はビットコインマイニングと何の関係があるのでしょうか？
ELI5のアナロジーを思い出してください。私は一枚の紙に19番を書いて、封筒に入れました。
ビットコインマイニングの用語では、エンベロープ内の比meta的な未公開の数値は、ターゲットハッシュと呼ばれます。
これらの巨大なコンピューターと数十の冷却ファンで鉱山労働者がしていることは、ターゲットのハッシュを推測しています。 マイナーは、できるだけ多くの「ノンス」を可能な限り高速でランダムに生成することにより、これらの推測を行います。 ナンスは「一度だけ使用される番号」の略であり、ナンスは、私が話し続けているこれらの64ビットの16進数を生成するための鍵です。 ビットコインマイニングでは、ノンスのサイズは32ビットです。256ビットのハッシュよりもはるかに小さくなっています。 ナンスがターゲットハッシュ以下のハッシュを生成する最初のマイナーには、そのブロックを完了したことに対するクレジットが与えられ、12.5 BTCの略奪品が与えられます。
理論的には、16面のサイコロを64回振って乱数に到達させることで同じ目標を達成できますが、一体どうしてそんなことをしたいのですか？
Blockchain.infoサイトから取られた以下のスクリーンショットは、これらすべての情報を一目でまとめるのに役立つかもしれません。 あなたはブロック#490163が採掘されたときに起こったすべての要約を見ています。 「勝つ」ハッシュを生成したノンスは731511405でした。ターゲットハッシュは上部に表示されます。 「Relayed by Antpool」という用語は、この特定のブロックがより成功したマイニングプールの1つであるAntPoolによって完了したことを指します（マイニングプールについては以下を参照）。 ここにあるように、ビットコインコミュニティへの貢献は、このブロックで1768のトランザクションを確認したことです。 このブロックのこれらのトランザクションの1768をすべて表示する場合は、このページに移動して、見出し「トランザクション」までスクロールします。
（ソース：Blockchain.info）
「ターゲットハッシュをどのように推測しますか？」
すべてのターゲットハッシュはゼロで始まります-少なくとも8個のゼロから最大63個のゼロ。
最小ターゲットはありませんが、ビットコインプロトコルによって設定された最大ターゲットがあります。 この数値より大きなターゲットは指定できません。
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ランダム化されたハッシュのいくつかの例と、それらがマイナーの成功につながるかどうかの基準は次のとおりです。
「ターゲットハッシュが他の誰かよりも先に推測される可能性を最大化するにはどうすればよいですか？」
高速なマイニングリグを取得するか、より現実的にはマイニングプールに参加する必要があります。マイニングプールは、コンピューティングパワーを組み合わせてマイニングビットコインを分割するコインマイナーのグループです。 マイニングプールは、メンバーが宝くじをまとめて購入し、賞金を共有することに同意するパワーボールクラブに匹敵します。 不均衡に多数のブロックは、個々の鉱夫ではなくプールによって採掘されます。
言い換えれば、文字通り単なる数字ゲームです。 パターンを推測したり、以前のターゲットハッシュに基づいて予測したりすることはできません。 執筆時点での最新のブロックの難易度は約13.69兆です。つまり、特定のナンスがターゲットよりも低いハッシュを生成する可能性は13.69兆に1つです。 非常に強力なマイニングリグを使用している場合でも、自分で作業している場合はそれほど大きな確率ではありません。
「ビットコインが私にとって有益であるかどうかをどのように判断しますか？」
鉱山労働者は、ハッシュ問題を解決するチャンスを得るために必要な高価な機器に関連するコストを考慮する必要があるだけではありません。 また、ソリューションを求めて膨大なノンスを生成する際に、大量の電力採掘リグが利用することを考慮しなければなりません。 この記事を書いている時点では、ビットコインマイニングは個人採掘者のほとんどにとって採算が取れていません。 Cryptocompareサイトでは、ハッシュ速度や電気料金などの数値を入力して、費用と便益を推定できる便利な計算機を提供しています。
（出典：Cryptocompare）
コインマイニングプールとは
マイニングの報酬は、パズルの解決策を最初に発見した鉱夫に支払われます。参加者が解決策を発見する確率は、ネットワーク上の総マイニングパワーの一部に等しくなります。 マイニングパワーの割合が低い参加者は、自分で次のブロックを発見する可能性が非常に低くなります。 たとえば、数千ドルで購入できるマイニングカードは、ネットワークのマイニングパワーの0.001％未満に相当します。 次のブロックを見つける機会が非常に少ないため、鉱夫がブロックを見つけるまでに長い時間がかかる可能性があり、難易度が上がると事態はさらに悪化します。 鉱夫は決して投資を回収することはできません。 この問題に対する答えは、マイニングプールです。 マイニングプールはサードパーティによって運営され、鉱夫のグループを調整します。 プールで一緒に作業し、すべての参加者間で支払いを共有することにより、鉱夫は鉱夫をアクティベートする日からビットコインの安定した流れを得ることができます。 一部のマイニングプールの統計は、Blockchain.infoで確認できます。
「数学をやった。マイニングを忘れる。暗号通貨から利益を得るための面倒な方法はないのか？」
前述のように、ビットコインを取得する最も簡単な方法は、Coinbase.comなどの取引所でビットコインを購入することです。 あるいは、「pickaxe戦略」をいつでも活用できます。 これは、1849年のカリフォルニアのゴールドラッシュ中に、賢明な投資は金のためにパンするのではなく、採掘に使用するツルハシを作ることであったという古い見方に基づいています。 または、現代的に言えば、それらのツルハシを製造する企業に投資してください。 暗号通貨のコンテキストでは、つるはしは、ビットコインマイニングに使用される機器を製造する会社になります。 たとえば、代わりにASIC機器またはGPUを製造している企業を検討することを検討できます。
