ビットコインのプルーフオブワークマイニングの特徴と仕組みとは？

ビットコインのコンセンサスメカニズムでは、マイナーは計算集約型のプルーフオブワークパズルを解くために競い合う。「勝った」マイナーには、「ブロック報酬」と呼ばれる一定数のビットコインが与えられる仕組みなのは有名だ。

マイナーがネットワーク上で集合的にもたらす処理能力の量に関係なく、およそ10分ごとに1人のマイナーがブロック報酬を獲得する。より多くの処理能力はマイナーが勝つ可能性を高めることになる。

このパズルでは、マイナーがネットワークの新しいトランザクションと未確認のトランザクションのすべてと、前のブロックからの情報を取得して新しいブロックを作成し、SHA-256アルゴリズムを使用してそれらを「ハッシュ」する必要がある。

ハッシュとは、最近のトランザクションデータとブロックヘッダーをアルゴリズムに入力して、特定の出力を生成するプロセスである。

マイナーはこの入力を受け取り、SHA-256に一緒に入力されると、Bitcoinプロトコルによって設定された出力しきい値を満たす出力を生成する「ノンス」と呼ばれる数値を推測する必要がありうる。

マイニングとは、ナンスをできるだけ早く推測することである。マイナーが指定された出力しきい値に達した場合、彼女は自分の新しいブロックをネットワーク上の他のマイナーにブロードキャストし、彼らがそれを自分でハッシュしてソリューションを検証できるようにする。

マイナーの大多数(51%以上)がソリューションについて合意に達した場合、新しいブロックをブロックチェーンに追加し、ブロック報酬を受け取ることが許可される。

トランザクションデータのいずれかがわずかでも変更された場合、ハッシュ出力が変更される。その結果、大多数のマイナーは、改ざんされたトランザクションデータを使用してパズルを解くナンスについて合意に達することができなくなる。これにより、不正なマイナーが勝つことを防ぎ、マイナーが貴重な計算リソースを使用して慎重に行動するように促す。

ビットコインマイニングは、トランザクションの検証と新しいビットコインの作成という2つの目的を果たす洗練された設計である。

マイニングにはコンピューターの処理能力(つまり、エネルギー)が必要なため、ビットコインのマイニングには実際のコストがかかり、デジタルの希少性が生じる。これは、どちらも採掘にエネルギーが必要なため、現実世界のゴールドの生産を模倣している。

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