そのように考えている方も多いのではないでしょうか？
たしかに、「ビットコインの仕組み」と言うと、高度な数学や難しい暗号技術を知っていないと理解できないような気がしますよね。
実は、ビットコインの仕組みは非常に簡単です！
この記事ではビットコインの仕組みを、初心者でも理解できるようにたくさんの図を用いて解説していきます。
ビットコインの仕組みを完全理解しましょう！！！
ビットコインを送金する仕組み：電子署名
まずは、ビットコインを送金する仕組みから解説していきます。
ビットコインの安全な送金の背景には「電子署名」という技術が使われています。
特に、「公開鍵」「秘密鍵」について理解しておくことが非常に重要です！
まずはビットコインにおける署名の重要性を理解しよう
ビットコインの仕組みを理解するための第一歩としてまずはビットコイン取引における署名の重要性を理解しておく必要があります。
電子署名とは、その名前の通り、書類上の署名ではなくインターネット上の署名です。
普段はあまり意識していないと思いますが、インターネット上では、
- 取引する相手は誰？
- 別人がなりすましている可能性はない？
- 契約内容は本当に信用できるの？
といった懸念があります。
電子署名とは、インターネット上の取引における上記のような様々なリスクを防ぐために非常に重要な技術です。
ビットコインを安全に取引できるのは電子署名技術のおかげなのです。
では、電子署名について具体的に説明していきます。
公開鍵からビットコインアドレスが作られる
いきなり、「秘密鍵」「公開鍵」「ビットコインアドレス」という難しい言葉が出てきてしまいました。
これら3つはイメージで覚えてしまうと簡単です！
電子署名のポイント
- 【ビットコインアドレス】は「銀行口座の口座番号」のイメージ！
- 【秘密鍵】は「銀行口座の暗証番号」のイメージ！
- 【公開鍵】は秘密鍵から作られて、ビットコインアドレスを生成することができる！
公開鍵とは、その名前の通り、一般に公開されている鍵です。
公開鍵の最も重要な役割は、取引履歴が本当に正しいのかを検証することです。
上の図では、取引履歴の署名が公開鍵により検証されて「正しい！」と証明されています。
当たり前のことのようですが、ビットコインの安全性を保つために非常に重要な仕組みです。
秘密鍵が取引履歴の偽造を防止する
秘密鍵とは、インターネット空間における自己証明書です。
秘密鍵は、一般公開されている公開鍵とは異なり、誰にも教えてはいけません！
銀行口座の暗証番号も人に教えることはないですよね。
秘密鍵の最も重要な役割は、取引履歴に自分で署名するということです。
上の図では、取引履歴に秘密鍵で署名をすることで取引履歴が「施錠」されています。
公開鍵は「解錠」用の鍵、秘密鍵は「施錠」用の鍵ということもあります。
公開鍵と秘密鍵まとめ
- 公開鍵は、取引履歴の内容の正しさを検証するために用いる。
- 秘密鍵は、自分の取引履歴に署名するための用いる。
仮想通貨の公開鍵と秘密鍵についてもっと詳しく知りたい方はこちらの記事をご覧ください。↓
仮想通貨取引において公開鍵と秘密鍵は避けて通ることができません。仮想通貨を安全に送るためにはこの2つの鍵が必要になります。公開鍵と秘密鍵はそれぞれ何なのか、管理する時に何に注意すればいいのか、どう管理すればいいのかを解説します！
ビットコインが管理される仕組み：ブロックチェーン
次にブロックチェーンの仕組みについて解説します。
「ビットコイン」と同じくらい「ブロックチェーン」というのはよく耳にしますよね！
ブロックチェーンは、ビットコインの根幹をなす技術です！
それでは解説していきます！
分散して管理される公開取引台帳
ブロックチェーンとは、一言で言うと「分散して管理される公開取引台帳」です！
上の図のように、複数のコンピューターで分散管理されており、ビットコインの取引履歴を誰でも確認することができます。
実際、こちらのサイトで確認することができます。
ブロックチェーンの概要について理解してもらったところで、具体的な仕組みについて解説していきます。
ブロックチェーンについてもっと詳しく知りたい方はこちらの記事をご覧ください。↓
ブロックチェーンとは分散して管理される公開台帳のことです。ビットコインをはじめとした仮想通貨だけでなく、ビジネス分野にも応用が進んでいます。この記事では、ブロックチェーンの仕組みやメリット・デメリット、応用例まで解説していきます！
ブロックにはビットコインの送金履歴が記録される
ブロックチェーンとは、その名前のとおり、ブロックがチェーン状に繋がったものです。
では「ブロック」とは何なのでしょうか？
ブロックには、まとまったビットコインの取引履歴が記載されています。
ブロックにもCDやDVDと同様にデータ容量があり、ビットコインのブロックの容量は1MB（メガバイト）と定まっています。
ただ、ブロックにはビットコインの取引履歴がそのまま記録される訳ではありません。
上の図のように、ビットコインの取引履歴はハッシュ関数で暗号化されてからブロックに記録されます。
なお、ハッシュ関数によって暗号化されたデータから元の取引履歴を解読することはできません。
これはハッシュ関数の一方向性という性質によるものです。
ハッシュ関数については後で詳しく解説します。
ブロックチェーンの仕組みまとめ
- ブロックチェーンとは、インターネット上で分散して管理される公開取引台帳のこと。
- ブロックには、ビットコインの取引履歴がハッシュ関数で暗号化されて記録される。
ブロックチェーンの仕組みについてもっと詳しく知りたい方はこちらの記事をご覧ください。↓
ブロックチェーンの仕組みを知っていますか？ビットコインをはじめとした仮想通貨で広く用いられているのに、きちんと知っている人は意外と少ないです。初心者向けの簡単な説明から始めて、他のサイトではなかなか教えてくれない細かい仕組みまで教えます！
ビットコインが発行される仕組み：マイニング
ここでは、マイニングについて解説します。
まず、マイニングの2つの役割について確認しておきましょう。
マイニングの2つの役割
- ブロックをチェーン状に繋げる
- ビットコインを新規発行する
では、それぞれ解説していきます。
ブロックをチェーン状に繋げる作業
ブロックチェーンのブロックには、ビットコインの取引履歴がハッシュ関数によって暗号化されたデータが記録されていると述べました。
ここでは、ブロックがチェーン状に繋がっていく仕組みについて解説します。
新規ブロックが既存のブロックチェーンに繋がっていくとき、コンピューターによる膨大な計算作業が必要です。
実は、ビットコインの取引の背景には、世界中のコンピューターによる熾烈な計算競争があるのです。
これこそがマイニングです。
次に、マイニングの計算競争の仕組みについて掘り下げていきます。
ビットコインのマイニングを行うコンピューターは短時間に膨大な計算をしなくてはならないので電気代がかかります。
では、なぜ彼らは電気代を出してまで熾烈な計算競争に参加するのでしょうか？
その答えは、先ほどマイニングの2つ目の役割として紹介した「ビットコインの新規発行」にあります。
ビットコインには、マイニングの計算競争の優勝者にはビットコインを無料でプレゼントするというプログラムが開発当初から仕込まれています。
世界中のコンピューター（マイニングを行う人たち＝マイナー）はこの新規発行されるビットコインを目当てに、マイニングを参加しているのです。
その結果、ビットコインのブロックが順調に既存ブロックチェーンに繋がり、私たちが快適にビットコインを取引することがきるようになるのです。
ハッシュ関数からナンスを探す計算競争
マイニングとは、世界中のコンピューターの熾烈な計算競争だと表現しました。
では、具体的にどのような計算問題を解いているのでしょうか？
答えは、コンピューターによって「ハッシュ関数」から「ナンス」を探し出す計算競争を行っているのです。
ここでは、
- ハッシュ関数とは
- ナンスとは
に焦点を当てて、解説していきます！
ハッシュ関数SHA-256とは
先ほど、ブロックチェーンの仕組みの解説でもハッシュ関数について少し触れましたが、ここではさらに詳しく解説します。
正式には「ハッシュ関数SHA-256」と言います。
ハッシュ関数の2つの特徴
- 計算はとても簡単で、ハッシュ値という出力値を算出する。
- ハッシュ値から、元の値（ハッシュ関数に代入した値）を探し出すことはとても難しい。
すなわち、ハッシュ関数とは端的に、「一方向性を持つ関数」だと言うことができます。
「ハッシュ関数」と聞くと、とても難しそうですが実は非常に簡単です！
ビットコインの仕組みを理解するために、絶対に知っておきたい言葉なので覚えておきましょう！
なお、ハッシュ値はこちらのサイトで簡単に算出することができるので、時間がある時に見てみてください！
ナンスとは
ここでは「ナンス」について解説します。
ナンスとは
- 「Number used once」の略称
- 新規ブロックを繋げる時に、マイナーによって生成される32ビットの数値
先ほど、ビットコインのブロックチェーンのブロックには、ビットコインの取引履歴が記録されていると述べました。
さらに厳密に言うと、上の図のようにブロックは、
- 前のブロックのハッシュ値
- ナンス
- 取引データ（ハッシュ関数で暗号化されている）
によって構成されています。
このことを踏まえて、ビットコインのブロックチェーンを見てみると以下の図のようになります。↓
マイニングによりビットコインが新規発行される
ビットコインのマイニングを行うコンピューターは短時間に膨大な計算をしなくてはならないので電気代がかかります。
では、なぜ彼らは電気代を出してまで熾烈な計算競争に参加するのでしょうか？
その答えは、先ほどマイニングの2つ目の役割として紹介した「ビットコインの新規発行」にあります。
↑上のグラフは、ビットコインの総発行量を表しています。
総発行量の増加率が緩やかになってきている、すなわちビットコインの新規発行量が年々減少してきているということもわかるかと思います。
このようにビットコインの新規発行量を年々減少させるようにプログラムが仕込まれているのです。
世界中のコンピューター（マイニングを行う人たち＝マイナー）はこの新規発行されるビットコインを目当てに、マイニングを参加しているのです。
その結果、ビットコインのブロックが順調に既存ブロックチェーンに繋がり、私たちが快適にビットコインを取引することがきるようになるのです。
マイニングの仕組みについてもっと詳しく知りたい方はこちらの記事をご覧ください。↓
仮想通貨にある程度興味のある方なら、マイニングという言葉を一度は聞いたことがあると思います。けど、その仕組みがどうなってるのかってちゃんと理解していますか？仕組みを知りたい方、実際にマイニングで稼いでみたい方は必見です！
ビットコインが取引される仕組み：取引所
ビットコインの仕組みについて理解が深まってきましたか？
以上が、ビットコイン自体の仕組みです。
ここでは、ビットコインが取引される仕組みを解説します。
ここで説明することは厳密には、「ビットコインそのもの」の仕組みではありません。
ですが、今後ビットコインを取引していく上で必ず知っておきたい事柄をまとめました。
ここを読めば、あなたもビットコインを購入して取引できるようになります。
取引所と販売所の仕組み
ビットコインを購入したり、取引するには、仮想通貨取引所または販売所に登録・口座開設する必要があります。
「取引所」と「販売所」の仕組みを簡単に図解しました。↑
仮想通貨の取引所と販売所の間には、
- 誰がビットコインを取引するか
- どのようにビットコインを注文するか
という2点に大きな違いがあります。
| 比較項目 | 取引所 | 販売所 |
|---|---|---|
| 誰が取引するか | 個人と個人 | 個人と販売所（会社） |
| どのように注文するか | 自分で値段を指定するのが基本 | 販売所が指定した値段で売買する |
仮想通貨の取引所と販売所の違いについてもっと詳しく知りたい方はこちらの記事をご覧ください。↓
仮想通貨の取引所と販売所は厳密には異なるものです。この記事では、取引所と販売所の大きな違いを解説した後に、それぞれの特徴を整理して、どちらを使うべきかまで解説します。また、おすすめの取引所と販売所も解説します。
取引所・販売所に口座開設しよう
代表的な国内のビットコインの取引所と販売所の名前を紹介しておきます。
| 取引所 | 販売所 | 公式サイト |
|---|---|---|
| GMOコイン（販売所機能もある） | GMOコイン（取引所機能もある） | 公式サイトはこちら |
| BITPOINT | ー | 公式サイトはこちら |
| ー | DMM Bitcoin | 公式サイトはこちら |
| coincheck（販売所機能もある） | coincheck（取引所機能もある） | 公式サイトはこちら |
| bitFlyer（販売所機能もある） | bitFlyer（取引所機能もある） | 公式サイトはこちら |
仮想通貨取引所は最近CMや広告に力を入れていて、「名前は聞いたことある！」という方も多いと思います。
という方も多いのではないでしょうか？
そういう方のために、コインオタク編集部のおすすめNo.1の取引所・販売所を紹介します！
GMOインターネット株式会社という東証一部に上場している会社が運営している取引所なので、安心感は抜群です！
また、GMOコインは取引所機能も販売所機能も備えているのも魅力的です！
初心者は、まずは販売所を使うのが簡単でおすすめです！
たった1000円から気軽にビットコインを購入することができます！
WEBでの申し込みから2～3日で口座開設できるので、この機会に登録しておきましょう！
GMOコインの口座解説についてもっと詳しく知りたい方はこちらの記事をご覧ください。↓
GMOコインに登録・口座開設をしようと思ってるそこのあなた！！登録・口座開設に必要な条件、ものがわからず困っていませんか？ここでまとめています！さらには詳しい登録手順、オトクなキャンペーン情報まで！
ビットコインの仕組みまとめ
ビットコインの仕組みの重要ポイント
- 【電子署名】のおかげで、ビットコインの不正送金は起こらない仕組みになっている！
- 【ブロックチェーン】上で、ビットコインの取引履歴が公開＆分散管理されている！
- 【マイニング】によりビットコインが新規発行されている！
いかがでしたか？
今回はビットコインの仕組みについて解説しました。
どのようしてビットコインが安全に機能しているかお分かりいただけたのではないかと思います。
ビットコインの仕組みをしっかり理解して、「ビットコインってすごい！」と思っていただけたら幸いです！
