仮想通貨のマイニングとは?仕組みと実践方法について解説

「仮想通貨のマイニングって何?」

「マイニングの仕組みを知りたい」

仮想通貨の勉強を始めようと思っている人はこのような疑問を抱いている方もいるのではないでしょうか?

この記事で解説する「マイニングの仕組み」を理解すれば、ビットコインとブロックチェーンの関係性や独自でマイニングを行う方法と難しさが分かるようになります。

マイニングについて簡単に説明しますと、仮想通貨の取引を確定させると、新規発行されたコインを得ることを指します。。仮想通貨の取引を成り立たせる仕組みなのですが、マイニングを行うには大きなコストがかかってしまうデメリットもあります。。

それではマイニングについて解説していきます。

目次

仮想通貨のマイニングとは?

マイニング

マイニングとは、仮想通貨の取引データの正当性を検証し、正当な取引データが格納されたブロックを作成する作業です。

マイニングを行う人を「マイナー(採掘者)」と呼びます。マイニングの作業を行うと、その報酬として規定分のコインを受け取れる可能性があります。

マイニングは、「取引の検証」と「ブロックの生成」をして、その対価に「コインを手に入れる」ことができます。

「取引の検証」と「ブロックの生成」

取引の検証」と「ブロックの生成」について、ビットコイン(BTC)を例に解説します。

ブロックチェーンの仕組みを使ったビットコインの取引は、送り手が送金トランザクションを発行しただけではコインが移動しません。

コインの送金には、取引の内容を第三者であるマイナーが承認する「取引の検証」を行い、ひとまとまりの取引データとしてブロックにまとめブロックチェーン上に追加していく「ブロックの生成」の作業、つまりマイニングが不可欠なのです。

マイニングには膨大な計算能力と電力が必要になるのでコストがかかります。

マイニングによる報酬は「ブロック生成の報酬」と「トランザクション手数料」を合わせたもの

どのトランザクションを選び含めるかを決め、ブロックを生成することは誰でもできます。

しかし、チェーン上に追加されるのは最も早く生成できた1つのブロックだけで、マイニング報酬を手に入れられるのもそのブロックの生成者だけです。したがって、世界中のマイナーたちがマイニングの作業を我先にと競い合うように行っています。

ブロック生成することによって、ブロック報酬(新たなビットコイン)とブロックに含めたトランザクションの手数料の2種類の合計を、マイニング報酬として手に入れられます。

ビットコインの半減期になるとマイニング報酬が半分になる

マイニング報酬は、一定期間ごとに減るようにルールづけられています。ビットコインの場合は、21万ブロックが生成されるごとに半減するよう設定されています。

ビットコインの総発行量は2,100万BTCと設計されており、マイニングの報酬(ブロック生成の報酬)としてブロック生成ごとに新規発行されるようになっています。

2018年5月の時点では、そのうちの約1,700万BTCがすでに発行されました。当時のマイニング報酬は12.5BTCでしたが、2020年の半減期ではマイニング報酬(ブロック生成の報酬)は半額の6.25BTCになる予定です。

ビットコインのマイニングの仕組みをより詳しく解説

マイニング

マイニングによって、ビットコインの取引はどのように承認され、記録されるのかを解説します。

マイナーの役割を詳しく解説

まず、マイナーの主な役割はトランザクションの収集検証とブロックの生成です。

1つ目はトランザクション収集検証、ブロックの作成です。各自マイナーが行ってユニークなブロックをつくる作業です。マイナーはこのタイミングで報酬を手に入れることができます。

ブロードキャストとは、送金など仮想通貨におけるトランザクションデータを自分で作成し、ネットワーク上に送信する動きを示しています。

2つ目はブロックの受入(検証と追加)です。各自マイナーが新しいブロックをチェックしてチェーンを伸ばしていく作業です。

マイニングにはハッシュ値とナンス値が関係している

ブロック内に書き込まれる取引データは、「ハッシュ関数」によってハッシュ化され、意味をなさない英数文字列になります。

これらの取引データをひとつのブロックにまとめ、ひとつ前のブロックをハッシュ化した32バイトのバイナリデータである「ハッシュ値」と、マイナーが任意に設定できる数値「ナンス値」を含めて、ブロック全体をハッシュ化します。

ナンス値とは、マイナーが新しいブロックを追加するのに必要な数値で、ビットコインのブロックチェーン上では32ビットの数値となります。

これで、直前のブロックのハッシュ値を含む新たなブロックができました。しかしこれだけでは、ビットコインのブロックチェーンの一部につなげられません。

なぜなら、 全マイナーが守るルール(コンセンサス)として、新しいブロックがつながるには、直前のブロックのハッシュ値を利用した問題の解が求められている必要があるのです。

マイニングはナンス値を探す(階を求める)競争

ブロックに連結されるためには、多くのマイナーにあなたのブロックが正真正銘のビットコインのブロックであることを認めてもらわなければなりません。

しかし、マイナーが扱うデータのうち「直前のブロックのハッシュ値」は、手を入れることができません。自由に設定できるのはブロックに含むトランザクションとナンス値などです。

ですので、マイナーは「先頭にその時々の難易度で決定される個数の0の羅列」が現れるまで、ナンス値を次々に入れ替えてデータをハッシュ化し続けます。これのために世界中のマイナーたちが我先にと競争しているのです。

やがてマイナーが目的のナンス値を見つけると、そのマイナーはやっと、自分のブロックをビットコインブロックチェーンのブロックとして認めさせることができる状態になります。

そのブロックを、ブロックチェーンの末端につなげるのは、ブロックを生成したマイナーだけではなく、他のマイナーも協力します。

ブロックを作成したマイナーは、すぐに新しいブロックを周りのマイナーに伝えているのです。
そして、マイニング報酬を記録したブロックを認めさせ、最終的にマイニング報酬を手に入れることができます。

ビットコイン以外の仮想通貨のマイニング

仮想通貨

ナンス値を探す競争の勝者が新たなブロックを生成し報酬を得る。この方式は「PoW(プルーフ・オブ・ワーク:Proof of Work)」と呼ばれ、多くの仮想通貨のマイニングに用いられています。

イーサリアムのマイニング

ビットコインに次ぐ時価総額を誇る仮想通貨「イーサリアム(ETH)」でも長らくPoWが用いられていましたが、今後2020年から2021年に全体的なアップデート「ETH 2.0(イーサリアム2.0)」の「Serenity(セレニティ)」 という段階でマイニングの方式を「PoS(プルーフ・オブ・ステーク:Proof of Stake)」に変更することが予定されています。

この方式では、マイナーの選定にあたって「コインの保有期間の長短」が考慮されるようになり、単に計算能力の高さだけではイーサリアムのマイニングを独占することが難しくなります。

リップル(XRP)のマイニング

時価総額3位の「リップル (XRP)」は、「The XRP Ledger Consensus Process(Ripple独自のコンセンサスメカニズム)」という方式をとり入れています。これは、コインの保有者によって選ばれた個人や企業が取引の承認作業を行うというものです。

しかも、リップル上のコインXRPでは発行上限となる1,000億XRPがすでに発行されており、そのうちの60%以上はリップル社(アメリカ)が保有しています。

リップル社が保有しているXRPのほとんどはロック状態であり、毎月10億XRP市場に放出するという形が取られているといわれています。「新たに鉱山から掘り出す」という作業が存在しないため、リップルではマイニングはできません。

マイニングの聖地は中国

マイニング

ハッシュレートの65%が中国由来のマイナーで、中国はマイニングの聖地ともいえます。中国はエリアによって電力も地価も安価であるため、マイニング事業にとって格好の場所が多く存在します。

しかし、中国政府当局は「マイニング産業は中国の将来的な経済発展計画に合わない」とし、同事業は中国から撤退すべきだという見解を示しています。これは、中国が仮想通貨の取引・保有を禁じているからでもあります。

今後も中国がマイニングの聖地であり続けるかは、政府当局の動向が大きな影響を与えるでしょう。

個人でマイニングで利益を得るのは難しい

マイニングで確実な収益を得ようとすると、かなりの設備投資と運用コストを覚悟しなくてはなりません。特にビットコインのような、競争が激しいマイニング事業に参入して利益を上げていくことは難しく、個人レベルでできることではありません。個人だけで行って利益を上げられる時代は去ったの話です。

マイニングのやり方は主に3種類

マイニング

マイニングにはいくつかの種類があります。一人でやってみたり、複数でやってみたりするやり方がありますので、それぞれ確認していきましょう。

個人で行う「ソロマイニング」

ソロマイニングとは、個人で機材をそろえ、一人でコツコツとマイニングするやり方です。

しかし、資金力のあるマイナーが集中しているビットコインなどのマイニングは、難易度が非常に高くなっています。

例えば、高性能なGPUを搭載したパソコンでソロマイニングをするとすれば、500年に一度報酬がもらうことができればラッキーでしょう。導入や運用などコストを考えると、ビットコインのソロマイニングはとても現実的とはいえません。

しかし、あまり名の知られていないコインなら、マイニングの競争をする相手も少ないため、高性能マシンが必要ない場合もあります。

チームで行う「プールマイニング」

マイニングプール内で複数人が計算能力を提供しあい、チームとしてマイニングを行うスタイルをプールマイニングといいます。

チームの計算能力を結集して得られたマイニング報酬は、提供した計算能力に応じて分配されます。

参加条件としての機器の敷居は低いものもあります。ハッシュ計算能力が低ければ報酬も低いだけで済み、安定して報酬がもらえてしまうところがプールマイニングのよさです。

業者に任せる「クラウドマイニング」

クラウドマイニングとは、自分自身でマイニングをせず、「マイニング機器購入・運用・参加マイニングプール選定」などを業者にお金を投資して任せるやり方です。

そのため、比較的簡単に始めることができます。

ただ、業者を十分に注意して見極める必要があります。過去には、お金を騙し取られる「マイニング詐欺」などの事件もありました。

ビットコインのマイニングに必要なものは?CPUとGPUも解説

マイニング

ビットコインのマイニングに必要なものはASIC(エーシック)です。マイニングにはCPU(中央演算処理装置)、GPU(グラボ)、FPGAなどのマシンでも対応できますが非効率です。

適切なマシンかはコインに使われているハッシュアルゴリズムなどによって違ってきます。

家庭用のパソコンやスマートフォンがあればマイニングができる

WindowsやMacといった家庭用のパソコンやスマートフォン(スマホ)からでもマイニングをすることが可能です。理由は、CPUが搭載されているからです。

ですが、パソコンやスマートフォンだと計算効率が悪いので、利益を得ることは難しいでしょう。

CPUとGPUはおすすめしない

ビットコインのマイニングを行う場合、CPUとGPUはおすすめしません。なぜなら、電気代がかなり高くなってしまうからです。

CPUとGPUは多少の計算処理の違いはありますが、どちらにしても電気をたくさん消費します。

ビットコイン のマイニングを参加したいなら、ASICを強くおすすめします。「ASICで参加すること」かつ「多くのライバルに対し、支払う電気代で優位に立つこと(日本の場合は個人レベルだと不可能に近い)」が利益を出すための主な条件となります。

なお、GPUでしか掘られないように設計されたコインもありますので、GPUでマイニングしたい場合は、それらのコインもおすすめです。

マイニングには高度な計算能力の設備が必要

ブロックを生成する際に必要なナンス値を発見するには、何千京回・何垓回ものハッシュ化処理が必要になります。

そのためには、ハッシュ関数の実行に特化した計算能力と機器構成が必要になります。

ビットコインのように知名度が高く、また収益性も高いコインでは、参入しているマイナーも多いため、さらに高度な計算能力を備えた設備を投資する必要があります。

マイニング事業の利益は電気代に左右される

マイナー同士の競争に打ち勝つには、ライバルよりも高い計算能力を多数そろえ、必要なときにコンピュータを稼働させられることが求められます。そこで欠かせないのが安価な電力です。

倉庫のような場所で多くのマシンを動かすとなると、十分な空調を効かせて室温を一定以下に保っておく必要があります。当然ながら大量の電力を使いますから、電気代の高い国だと利益に対してコストが高くなりすぎてしまいます。したがって、マイニング事業が赤字になって儲からないのです。

マイニング初心者ならプールマイニングに参加してみよう

マイニング初心者ならプールマイニングがおすすめです。

先述したように、参加条件に必要な機器の導入はチームで出し合うためコストを抑えられ、ソロマイニングとクラウドマイニングで比較すると安定した報酬を得られやすいです。

また、初心者が個人でマイニングを行うにはパソコン環境の他にマイニングプール参加用のマイナーソフトウェアを利用してみるのも良いでしょう。

個人ならマイニングの利益にかかる税金は確定申告で納めよう

仮想通貨の税金

マイニングにかかる税金は基本的には仮想通貨取引で得た利益と同じ扱いになります。

個人でマイニングで得た利益は雑所得、法人で得た利益は事業所得に分類されます。

個人の場合は、雑所得が20万円を超えたら確定申告が必要になります。

自分にできる範囲でマイニングを楽しもう

マイニングとは、仮想通貨の取引データの正当性を検証し、正当な取引データが格納されたブロックを作成する作業のことでしたね。

仮想通貨は、多くのマイナーによって支えられて存在しています。

新規にマイナーとして参加しようとすると初期投資が必要ですが、マイニングにはあまり知られていないコインをコツコツと育てていくという楽しみもあります。`

まずは必要な知識を身につけ、自分に合ったやり法でマイニングを楽しんでみましょう。それもまた、仮想通貨の楽しみ方の一つではないでしょうか。