暗号資産マイニングのプロセスを理解する: 基礎から実践まで

はじめに: なぜみんながマイニングに興味を持っているのか?

ブロックチェーンの世界では、マイニングは単なる技術的なプロセスではなく、ネットワークの安全性と安定性を維持するための基盤です。マイナーはデータの守護者としての役割を果たし、取引の正当性を確認し、デジタル通貨の重複を防ぎます。しかし、この重要な役割には黄金の機会が伴います:新しいコインを報酬として獲得することです。

マイニングは実際にどのように機能しますか?

仮想通貨をウォレットから別のウォレットに送信すると、プロセスは即座には行われません。代わりに、あなたの取引はmempoolという待機エリアに入り、確認を待っている他の何千もの取引と一緒に座ります。

マイニングは、これらの保留中のトランザクションのセットを取って、一つの「ブロック」にまとめます。しかし、このブロックをチェーンに追加する前に、非常に複雑な数学のパズルを解かなければなりません。このパズルは、膨大な計算能力を使用して何百万回も試行することを必要とします。

最初に正しい解を見つけたマイナーがネットワーク上のブロックの放送権を獲得します。その後、他のマイナーはこのブロックの正当性を確認し、自分たちのブロックチェーンに追加します。

マイニングの技術的ステップの詳細

第1段階: データを数字に変換する

すべてのトランザクションは、固定長の文字と数字の列に変換する暗号学的ハッシュ関数を通過します。この値(hash)は、トランザクションを一意に識別します - 元のデータにわずかな変更があった場合でも、まったく異なる数値が生成されます。

マイニングは、ブロックの最初に自分自身の特別なトランザクションを追加します (coinbase transaction)、そこでブロック報酬を自分に送ります。これが新しい通貨が生成される方法です。

第2段階: マイニング

長いハッシュデータのリストを保持する代わりに、マイニングによって「ツリー」の形で階層的に整理されます。各ハッシュ値のペアは再度ハッシュされ、このプロセスを繰り返して、最終的に(ルートハッシュ)がすべてのトランザクションを表します。

###ステージ3:解決策を探す

ここから本当の作業が始まります。マイナーは受け取ります:

  • 現在のブロックのマークルルート
  • 前のブロックのハッシュ
  • ランダムな番号をnonceと呼ぶ

これらの要素を組み合わせて結果をテストします。結果がプロトコル(で定義された目標値)よりも低い場合、解決策が見つかりました!そうでなければ、nonceを変更して再度試行します…こうして数百万回繰り返します。

第4段階: ネットワークへの公開

マイニングが正しい解を見つけると、すぐにブロックを放送します。他のマイナーはその正当性を迅速に確認し、承認されれば、それをチェーンに追加し、皆が次のブロックのマイニングを始めます。

ブロックが衝突した場合はどうなりますか?

時々、異なるマイナーがほぼ同時に解決策を見つけることがあり、競合する2つの正しいブロックが放送されます。ネットワークは一時的に分岐し、一部のノードは1つのチェーンを追跡し、他のノードは別のチェーンを追跡します。

競争は次のブロックがマイニングされるまで終わりません。最も長いチェーンに続くブロックが勝者となり、他のブロックは(オーファンブロック)として除外され、そこに取り組んだ全てのマイナーはメインチェーンに戻ります。

難易度: ネットワークはどのようにバランスを保つのか?

プロトコルはマイニングの難易度を固定しません。代わりに、ネットワーク上に存在する計算力に基づいて常に調整します (ハッシュレート)。

新しいマイナーが参加し、ハッシュレートが増加すると、難易度が上がります - さもなければブロックは非常に速く解決されます。そして、マイナーが離れると、難易度が下がります。このようにして、ネットワークの規模にかかわらず、ブロック生成の平均時間は一定に保たれます。

使用されるデバイスの種類

マイニング における CPU (

ビットコインの初期には、誰でも普通のプロセッサを使ってマイニングができました。しかし、難易度やマイナーの数が増えるにつれて、今日ではこれが全く利益を上げることができなくなりました。

) グラフィックカード ###GPU(

ゲームに通常使用されるグラフィックカードは、マイニングにも使用できます。高度な機器よりも専門性が低く、安価ですが、ビットコインのマイニングには依然として実用的ではありません。

) ASIC専用回路

これはマイニング専用に製造されたデバイスです。非常に高い効率を持っていますが、非常に高価です。技術は急速に進化しており、古いデバイスはすぐに非採算的になります。

マイニング

個人マイナーは、特に限られたリソースを持っている場合、単独でブロックを見つける可能性が非常に低いです。そのため、複数のマイナーが力を合わせてプールに参加します。プールがブロックを見つけると、全員がそれぞれの貢献度に基づいて報酬を分け合います。

クラウドマイニング

高価な機器を購入する代わりに、マイニングはサービスプロバイダーからコンピュータの計算能力を借りる。これは参入が容易だが、詐欺のリスクや利益が少ない。

ビットコイン: 最も有名なマイニング

ビットコインは「プルーフ・オブ・ワーク」###Proof of Work(アルゴリズムを使用しており、これは2008年にサトシ・ナカモトによって考案された合意メカニズムです。

PoWでは、すべての参加者がコンピュータの計算能力と実際の電力を投資する必要があります。これにより、危険な人がネットワークを攻撃することが非常に困難になります - なぜなら、攻撃には数百万ドルの費用がかかるからです。

報酬に関して:今から、ビットコインのマイナーは毎ブロックあたり3.125 BTCを受け取ります。しかし、「ハーヴィング」と呼ばれるメカニズムがあります) - 210,000ブロックごとに(約4年ごと)、報酬が半分になります。

マイニングは利益がありますか?

回答: 多くの要因に依存します。

通貨の価格: ビットコインの価格が(のように現在のように上昇しているとき、約88,340ドルで取引され、24時間で0.31%上昇しています)。報酬の価値も増加します。逆に、価格が下がると利益が減少します。

デバイスの効率: 新しいASICデバイスは古いデバイスよりも良いリターンを提供しますが、事前により多くの費用を支払う必要があります。

電気代: ここに大きな問題があります。もしあなたの電気料金が非常に高い場合、それはあなたのすべての利益を食いつぶす可能性があります。

プロトコルの進展: 半減期は報酬を50%削減し、収益性に打撃を与えます。そして、イーサリアムのような一部の通貨は、マイニングを完全に放棄し、“プルーフ・オブ・ステーク” (Proof of Stake)に移行しました。2022年9月に。

運用規模: 大規模なマイニングは単位コストを削減し、利益を改善します。

まとめ

マイニングはビットコインとブロックチェーンの世界において重要な部分です。マイナーがいなければ、安全なネットワークも新しい通貨も存在しません。しかし、投資をする前に、すべての側面を理解してください - 機器や電気のコスト、予想される利益、市場の変動や技術の進展があなたの投資にどのように影響するか。

自分でリサーチを行い、出発する前にリスクを慎重に評価してください。

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