マイニングの本質と運作メカニズム

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暗号資産の誕生とトラッドファイシステムの最大の違いは分散化発行にあります。銀行と政府が管理するシステムでは、法定通貨は中央機関によって印刷され流通します。しかし、ほとんどの暗号資産はまったく異なるモデルを採用しています。新しい通貨を生成するためにмайнинг(マイニング)と呼ばれるメカニズムを利用し、全プロセスは予め設定されたプロトコルのルールに厳密に従い、単一の機関によって管理されることはありません。

マイニングの核心作用

マイニングは新しい通貨を生成するプロセスだけでなく、全体のブロックチェーンネットワークの安全性と完全性を維持する重要なメカニズムです。ビットコインネットワークでは、マイニングに参加する参加者はノードまたはマイナーと呼ばれ、ネットワークの信頼性のある運営を確保する使命を果たしています。

これらのマイナーは未確認の取引を集め、それをブロック候補(候補ブロック)として検証します。候補ブロックを作成する際、マイナーは特別な取引を含めます——ブロック報酬(ブロック報酬)を自分に送信するもので、この取引はコインベースと呼ばれ、通常は最初にブロックチェーンに記録されます。

マイニングの技術的作業フロー

取引リストが完了すると、各取引はハッシュ計算を経ます。これらのハッシュ出力はペアにされ、再度ハッシュされ、新しい出力は引き続きペアになりハッシュされ、この反復プロセスは単一のハッシュ値が生成されるまで続きます——つまりкорень Меркла(メルクルルートまたはルートハッシュ)。

その後、メルケルルートは前の検証済みブロックのハッシュ値と組み合わされ、ランダムな数nonceやその他のパラメータが加えられ、これらの要素が再度ハッシュ運算され、最終的にその候補ブロックのブロックハッシュが生成されます。

しかし、ここには重要な要件があります:マイナーは生成されたハッシュ値が予め設定された目標値よりも低い場合にのみ成功します。そのため、プロセス全体は試行錯誤に基づいています——マイナーは異なるnonce値を使用して何度もハッシュ計算を行う必要があります。条件を満たすハッシュを最初に見つけたマイナーは、その候補ブロックを検証し、ブロック報酬を得ることができます。全体のプロセスは平均して10分かかります。

プルーフ・オブ・ワークと報酬メカニズム

このマイナーによって生成された有効なハッシュは、実際にその計算作業を表しているため、ビットコインのコンセンサスアルゴリズムはProof of Work(作業証明)と呼ばれています。検証された各ブロックは、その識別子としてユニークなハッシュ値を持っています。

ブロック報酬(区块奖励)の規模はビットコインプロトコルによって規定されており、減少メカニズムに従います——210,000ブロック(約4年ごと)が生成されるごとに半分になります。このメカニズムは初期の50 BTCの報酬から徐々に減少し、現在は6.25 BTCにまで減少しています。この設計はビットコインの供給量の予測可能性と希少性を保証します。

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