目次

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  1. ビットコイン(bitcoin)のマイニングプールとは?
  2. ビットコイン(bitcoin)のマイニングプールの概要
  3. マイニングプールの仕組み
  4. マイニングプールの影響力~中央管理者の存在しないビットコイン(bitcoin)に与える影響とは~
  5. マイニングプールの懸念点~51%問題とは~
  6. マイニングプールのシェア率は?
  7. 《まとめ》ビットコインのマイニングプール
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最近、GMOやDMMなどの日本の企業が、ビットコインのマイニング事業に参加することで、ビットコインのマイニングが話題となっていますね。

マイニング報酬を得る方法としてマイニングプールに参加することが、最近では主流となっていますが、この記事をご覧の方は、『そもそも、マイニングプールとは』という疑問を抱えている方が、多いのではないでしょうか。

この記事では、『ビットコインのマイニングプールの基本情報』に加えて、マイニングプールの仕組みや特徴など、詳細な内容について解説しています。

まずは、マイニングプールの概要を確認していきましょう。

マイニングプールとは、複数のノードが協力してマイニングを行うコミュニティのことです。

ノードとは、ビットコインネットワークに接続しているPCや携帯などの端末のことを指します。

  • ノードの中でも、マイニングを行うノードを、マイナーといいます。

簡単にいうと、マイニングプールとは、個ではなく、複数で協力してマイニングを行う集団のことです。

この関係は、企業と従業員の関係に似ていますね。

例えると『企業=マイニングプール』、『従業員=マイナー』といえます。

従業員(マイナー)の労力(計算力)を使用することで、企業はビットコインを効率よく採掘し、従業員に報酬を還元します。

2009年のビットコイン発行当初、マイニングプールという概念は存在していましたが、多くの人は個人でマイニングを行っていました。

しかし、マイニングの成功確率の高さから、協力してマイニングが行われるようになったのです。

ちなみに、マイニングプールに参加してマイニングを行うことを、プールマイニングといいます。


参考情報

「計算力のプール」という概念はSatoshi Nakamoto の論文Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System に登場しています。

ビットコインが実用化する前から概念としては存在したのですが、初めてマイニングプールによる採掘が成功したのは2010年です。

参考元:Arvind Narayanan, 仮想通貨の教科書, 日経BP社, pp229

ここまでで、マイニングプールとは、『単体ではなく複数のノードで、マイニングを行うコミュニティ』ということがご理解いただけたかと思います。

次の段落では、『マイニングプールのマイニングの方法』や『マイニングプールの報酬確定方法』など、マイニングプールの仕組みについて解説していきます。

マイニングプールの仕組みを簡単にまとめると、以下の通りです。

  • プール管理者を報酬の受領者とし、参加するマイナーが同じブロックをマイニングします。 そして、マイニングに成功した際、プール管理者に支払われた報酬マイニングの仕事量に応じて、参加者で分配する仕組みです。

『仕事量』という言葉を使用していますが、『そもそも仕事量とは』、『どうやって仕事量を把握するの』などの疑問を抱いた方がいるのではないでしょうか。

しかし、これらを理解するためには、『マイニングとはそもそも何なのか』ということを理解しなくてはなりません。

先に、仕事量の内容が知りたいという読者の方は、マイニングの仕事量とはの章をご覧ください。

次に、『マイニングについて』簡単に解説していきます。

そもそもマイニングとは、ビットコインの取引データを、ブロックチェーンに追加するための一連の作業のことです。

具体的な作業内容は、『ハッシュ値を決まった数値以下にする、ターゲット(ナンス)を求めろ』という計算作業を行うことです。

ハッシュ値とは、あるデータを数値化(ハッシュ化)した値で、元のデータが変わると、ハッシュ化したデータも変わるという性質があります。

この性質を利用し、ビットコインのマイニングでは、あるハッシュ+ナンス≦決まった数値となる、ナンスと呼ばれている、データを求める作業が行われます。

※以下の説明では16進数(※2)を用いて説明しております。

この図では、『03ahff3e9ud8...』を『0000001以下』の値に変化させるナンスを求めるための計算作業を行っています。

ナンスを求めるための、合理的な方法は存在しないので、総当り的にデータを組み合わせていかなければなりません。

現在、その計算量は、一般的に数兆回以上ともいわれています。

ビットコインのマイニングに関して、詳しく知りたいという方は、『ビットコインを支えるマイニング(採掘)とは』の記事をご覧ください。

マイニングの概要をご理解いただけたところで、本題の『マイニングの仕事量』の内容を、次の章で確認していきましょう。

マイニングの仕事量とは、『ナンスを見つけるために行った計算量』のことを指します。

ナンスを見つけるためには、数兆回以上の計算作業が必要でしたね。

具体的にいうと、マイニングの仕事量とは、数兆回の計算作業のうち、各マイナーが行った計算回数のことです。

しかし、マイニングプールでは、それぞれのノードの正確な計算量を把握していません

次の章で、『プール管理者はどのようにして、個々のノードの仕事量を管理しているのか』、『ノードはどのようにして、自分の仕事量を証明しているのか』について確認していきましょう。

マイニングプールで、ノードは自分の仕事量を、確率論的に証明しています。

どういうことか具体例で解説していきますね。

先ほどの例では、ハッシュが『0000001以下』という条件でナンスを求めていましたね。

この計算作業をしている際に、『00001...』や『000001...』と、0が複数続いているものが、求められることがあります

実は、これらの『0000001以下には満たない数値』を求めるのも非常に大変な作業です。

ですから、条件に満たない数値を発見した量で、それぞれのマイナーがどれくらいの作業をしたのか、確率論的に証明することが可能なのです。

そして、プール管理者もそのデータに基づき、報酬を分配します。

この段落では、ビットコインのマイニングプールの仕組みについて確認してきましたが、『マイニングプールでは、同じブロックを参加者で協力してマイニングする』、『仕事量はナンスを求めるために、行った計算量のことを指し、仕事量の証明は確率論的に証明する』ということを、ご理解いただけたかと思います。

このマイニングプールは、マイニングの成功確率を高めるアイデアとして、非常に優れているといえます。

では、そんなマイニングプールには、懸念される問題はないのでしょうか。

次の段落から、マイニングプールが持つ影響力と懸念点について解説していきます。

中央管理者が存在しないビットコインでは、どのような影響力や懸念点があるのか、一緒に見ていきましょう。

(※2)16進数とは、それぞれの桁の数字が「16」になると桁上がりする数字のことです。 10以上の数字は以下のように表します。

10=A 11=B 12=C 13=D 14=E 15=F 16=(桁上がり)

例)10進数での46 = 00002E

マイニングプ―ルとは、ビットコインの重要な仕様変更の際、強い影響力を持ちます

ビットコインには、中央管理者が存在しないので重要な仕様変更は、ビットコイン利用者全体の合意のもと実行されます

マイニングとは、報酬をもらうための作業と思われがちですが、本来はビットコインの取引の承認を行うための作業です。

すなわち、マイニングプールとは、ビットコインのシステムを支える上で重要な、取引の承認作業を行っているので、その影響力が強いと考えられています。


参考情報

実際、ビットコインのSegwitという、仕様変更が行われる際、マイニングプールの一部が反対し、ビットコインとは別の派生通貨を誕生させました

このときに誕生した派生通貨は、ビットコインキャッシュです。

Segwitとビットコインキャッシュについて、詳細をご覧になりたいという方は『ビットコインキャッシュとは』の記事をご覧ください。


マイニングプールが影響力があるのはご理解いただけたでしょうか。

マイニングプールとは、ビットコインの取引の承認作業を行ってくれているので、ビットコインを成立させるうえで、大変重要な役割を担っているといえます。

しかし、ビットコインを支えるための、マイニングを行っているマイニングプールですが、懸念点も存在するのです。

次に、それを確認していきましょう。

マイニングプールには、51%問題という懸念点があります。

この問題について、詳しく解説していきます。

『51%問題(攻撃)』とは、一定以上の採掘速度(計算処理能力)をコントロールすることで、『改ざんや二重支払いなどの不正』や『あるトランザクション承認の妨害』が可能となる問題のことを指します。

ビットコインでは、計算処理能力が高いほどマイニングの生成成功確率が高いのです。

他の全参加者のマイニング速度以上のスピードでマイニングすることで、ビットコインの改ざんなどの不正が可能となります。

実際、2013年に、『Ghash.io』というマイニングプールの計算力が全体の50%を超えそうになり、51%問題が顕在化しました。

画像参考元:ビットコインハッシュレート分布 - Blockchain.infoの2017/12/26のデータ

この画像は、ハッシュレート分布図といい、各マイニングプールが保有する、マイニングツールの計算力の割合をあらわしたものです。

ハッシュレートとは、マイニングするために必要な計算力のことです。

この分布図は、上位のマイニングプールほど、マイニングに成功する確率が高いことを示しています。

ハッシュレート上位のマイニングプールの中で、特に有名な、Antpoolについてみていきましょう。

Antpoolとは、中国の半導体製造会社であるBitmain technologies Limitedが管理するマイニングプールです。

このBitmainでは、BitmainではAntminerという、マイニング用Asicツールを開発していることで有名です。

Asicとは、application specific integrated circuitの略称で、特定の用途向け開発された集積回路です。

このAsicマイニングツールは、計算力が高く消費電力も少ないというメリットがあります。

Antpoolでは、自社開発した、最新の機種をいち早く導入できる点を活かしてマイニングシェアを握っています。

Antpoolに参加したいという方は、こちらのAntpool公式HPをご覧ください。

この記事の内容をまとめると、ビットコインのマイニングプールには、以下のような特徴がありましたね。

  • 複数のノードでマイニングを行う

  • マイニング報酬は山分け

  • 51%問題という懸念点

ビットコインのマイニングプールは、現在、投資先としても注目を集めています。

マイニングプールは、直接計算力を提供する以外にも、資金を提供することでその資金に応じた報酬が支払われる、クラウドマイニングというサービスも実施しています。

気になる方は、是非『最近話題のクラウドマイニングとは何か?』の記事をご覧ください。