【図解】これでわかる！ビットコイン、ブロックチェーン、マイニング、PoWの仕組み

この記事では、仮想通貨を支えるブロックチェーンとは何者で、ビットコイン（BTC）の取引はどのように成立しているのか？について、サラリーマンの僕が調査し、自分なりに理解した内容を共有したいと思います。

ブロックチェーンの仕組み

通貨の売買や送金が行われると、取引データがブロックチェーン上のブロックに格納されます。

ひとつのブロックには、取引データ（Data）、ひとつ前のブロックのハッシュ（Hash -1）、ナンス（Nonce）の３つが含まれています。

ブロックに入っているデータのうち、DataとHash -1は変えられません。

ナンスはそのブロックのHashを決めるために必要な値で、３つの中で唯一変えられます。ナンスの値によってHashの値は変化します。

ところでブロックに入るHashには一定の条件があります。

というように、出来る限り先頭の数字の000を増やしてHashの値を小さくする必要があります。

この一定の条件を満たすナンスの値を見つけるためには、ナンスの値を総当りでHashの計算式に入れ込むしかなく、莫大な数の試算が必要になります。

マイニングの報酬はいくら？

適切なナンスの値を一番最初に見つけた人に、報酬としてビットコインが支払われます。これをマイニング報酬とよびます。

プルーフ・オブ・ワーク（PoW）

マイニング報酬のビットコインを得るために、世界中の人が適切なナンス値（正解）を見つけるために大量の計算をします。

時間あたりの計算量が多い人（ノード）ほど、正解に辿り着く可能性が高くなる。つまり、マイニング報酬を得る確率が高くなります。

この仕組みを、コンセンサスアルゴリズムをプルーフ・オブ・ワーク（PoW, 仕事の証明）とよびます。仕事量が多いノードが重要であり、報酬が多くなるというものです。

取引データを改ざんできる？

もし過去のブロック内のDataを都合の良いものに改ざんすると、ハッシュ値まで変わってしまい、後続のハッシュ値と齟齬が生じてしまいます。

改ざんがバレないよう、後続のハッシュ値も瞬時に変更すれば理屈的には可能ですが、適切なハッシュ値を算出するのに時間がかかるので、事実上不可能です。

まとめ

この記事では、ブロックチェーンの仕組みと、マイニングによるビットコイン報酬、プルーフ・オブ・ワーク（PoW）について説明させて頂きました。ビットコイン取引の仕組みが分かれば、投資への不安も少なくなると思います。

皆さんもご存知の通り、PoWというコンセンサスアルゴリズムについては、電気代が高く環境に悪い、51%攻撃のリスクなど、いくつかの欠点について指摘されていますが、長くなってしまうので、別の記事でご紹介させて頂ければと思います。

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