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よく聞くけど??を解決!マイニングとは?PoWって?

2018.08.29

コラム

よく聞くけど??を解決!マイニングとは?PoWって?

今さら聞けない基礎知識!仮想通貨関連では絶対に知っておきたいワードを押さえよう
近年、ブロックチェーンや仮想通貨への関心が高まっており、取引関連の情報をチェックしているという方も急増しています。この分野では多くの専門用語が用いられるため、一度身につければ理解を深めやすくなるのですが、その入口でつまずくと、それ以降の話が「?」だらけということになりかねません。

とくにマイニングやPoW、トークンといった用語は、頻繁に登場しますが、きちんと理解されている方は案外と少ないものです。おおよそのイメージで理解して、詳細の分からないところは見て見ぬふり……といった方も多いようですが、概念が分かっているか、仕組みが分かっているかは、実際に取引や応用を始めると、たちまち直結して成果に影響するものとなります。

慣れないといかにもハードルが高そうですが、心配は無用、順を追って学べば、さほど難しいことはありません。これから関連世界にデビューしたい初心者の方はもちろん、なんとなくの理解でやり過ごしてきたことを後悔している方も、ぜひここからしっかり基礎知識を身につけましょう。

通貨を掘り起こす?
では、今回はマイニングから始めましょう。マイニング(mining)とは、直訳すると「採掘」となりますが、大量のデータを解析して有用な情報を抽出する際にも用いられ、仮想通貨では新規の取引情報を解析、新しいブロックを生成して、ブロックチェーンに記録、チェーンを作成していく作業をいいます。

ブロックチェーンでは、過去の取引が経時的にすべて記され、ひとつにつながったチェーンとなっており、新たな取引データはその最後尾に、暗号化して情報を適正に格納したブロックを生成、はめ込んで連結させ記録します。

記録の際には、ネットワーク上の参加コンピュータ(ノード)同士で、その取引が正しいかどうかをチェックし合い、過半数の承認・合意が得られてはじめて正式に書き込まれるものとなっています。

こうした一連のブロック生成と承認、合意形成にかかる作業がマイニングと呼ばれ、技術的には複雑で膨大な数学的計算を繰り返し、特定の条件を満たす解を導き出すものです。不特定多数の世界中で発生する取引データを処理する上で、これには多くのハードウェアと電気代のリソースが必要となります。

そのためブロックチェーンでは、参加有志の力を借り、それぞれが計算能力を出し合って処理を行っていくものとし、そうしてブロックチェーンネットワークを安全に、自律的なかたちで維持・運営していこうとしているのです。

このように、マイニングはブロックチェーンにとって、その源泉となる不可欠な活動です。一方で、多大な計算リソースを必要とするものですから、無償のボランティアで、というわけにもいきません。そこでこのマイニングを行うマイナーの人々には、活動に応じた報酬がトークンで支払われます。ビットコインのブロックチェーンにおけるマイニングなら、ビットコインが報酬として得られることになります。

マイニング報酬は、マイナー全員に支払われるものではありません。最も速く処理を完了させられたマイナー、マイニングに成功した者だけに、成果報酬として付与されます。コインベースの報酬と、ブロック内の全トランザクションにおける手数料の合計が与えられますが、現在、主な仮想通貨のマイニングには次々と高性能コンピュータが投入されており、事実上個人で参入することは困難な状況となってきています。

PoWとは?コンセンサスアルゴリズムって?
マイニングに関連し、しばしば「PoW」といったワードも使用されます。このPoWとはProof of Work(プルーフ・オブ・ワーク)の略称で、コンセンサスアルゴリズムの一種です。

コンセンサスアルゴリズムとは何かというと、マイニング報酬をどのマイナーに支払うかを決定するために用いるアルゴリズムのことで、複数の方式が存在し、中でもPoWはビットコインをはじめとする多くの仮想通貨が採用する主要なもの、最もよく知られたアルゴリズムといえるものです。

コンセンサスアルゴリズムには、それぞれ特徴があり、メリット・デメリットが存在します。PoWの仕組みは、“仕事の証明”という言葉が示すように、一番仕事をしたと認められるマイナーが報酬を得ることを基本としています。

PoWのもと、マイナーは約10分おきにブロックの生成を行います。生成には指定条件を満たすハッシュ値を、計算によりいち早く探し出す必要があり、マイナーはコンピュータにその膨大な計算処理を行わせて、最速を競い合います。

PoWの場合、最も仕事をした人、仕事ができる人に対価を支払うスタイルといえますから、非常にシンプルで、より多くの参加者を競い合わせることで、承認スピードをアップさせたり、互いに監視し合う仕組みをとったりさせられ、セキュリティ面も強い安定的な環境を維持できます。不正・改竄もきわめて困難で、ブロックチェーンのメリットをより引き出しやすい手法でもあります。

一方で、多大な機器コストと消費電力がかかる点はデメリットとして指摘されています。電力も有限な資源ですから、環境問題などとあわせ、今後は対策を考えていかねばならなくなるでしょう。

この他にも、マイニング報酬が将来的に引き下がってきた際、マイナーが減少していく可能性や、大規模な事業者などきわめて大きなリソース、資金力を有した参加者が、集中的にマイニング作業を行い、取引記録の過半数を専有実行するようになると、不正な取引結果が正当化されてしまう「51%攻撃」のリスクもあることが判明しています。

ただし、51%攻撃は全マイナーの計算能力のうち、過半の計算能力を有する必要があり、きわめて実現困難なものであるほか、仮想通貨でこれが成功すると、その信用価値が一気に低下し、価格の暴落につながる可能性が高いため、それだけのリソースを投入して得られるメリットはかなり低い、あるいはかえって損になるとも考えられます。よって理論上の危険性はあるものの、実際に攻撃をしかけようとするケースはごく稀とみる向きも強くなっています。

いかがでしたか。今回はマイニングを中心に、PoWについても取り上げました。基礎的な意味をよく理解し、今後の情報収集などに活かしていきましょう。

(画像は写真素材 足成より)