ビットコインシステムの仕組みとは!限界まで優しく説明してみた


みなさんこんにちは、仮想通貨のプロフェッショナルクリプトです!
2018年の仮想通貨は、コインチェックの流出事件の話題から始まりました。
この事件をきっかけに仮想通貨に興味を持った人もいれば、やはり仮想通貨は怖いと感じた人も多いことでしょう。

 

「それでもビットコインはなぜ注目されているの?」

「ビットコインにはなにか独特のシステムでもあるわけ?」

 

コインチェック流出事件以降も、本人確認に問題があったことなどをきっかけにビットフライヤーなど6社が業務改善命令を受けることになりました。

なのでこれから、より仮想通貨に対して不安を抱く方も多くなってしまう恐れがありますが、それでもビットコインはいまだに投資の一つとして確率しています。

 

その理由とはいったいなんなのか?

この記事では、仮想通貨の代表格であるビットコインを成立させているシステムについて説明します。

ビットコインは現存している仮想通貨の原型と呼べるものです。

 

ビットコインの仕組みを知ることで、ネムなどアルトコインの理解を深めることができるようになります。

ビットコインの基礎知識から始めていきますので、今仮想通貨のことを全く知らない方でも問題なく読むことができますよ!

ビットコインの基本の仕組み

仮想通貨は「仮想」の通貨なのに、なぜ決済手段となったり投資の対象となったりするのか分からないという人も多いのではないでしょうか。

はじめにビットコインという仮想通貨のシステムの基本について見ていきましょう。

 

そもそもビットコインとは

ビットコインがあまりにも有名なので、ビットコイン=仮想通貨だと思っている人も多いかもしれません。

現存する仮想通貨は1,000以上あり、ビットコインはその中の1つにすぎないのです。

 

仮想通貨とはその名のとおり、仮想の通貨であるため実体はありません。

英語では「digital currency」や、暗号を意味する「crypt currency」と呼ばれています。

 

実在している通貨の反対という意味合いよりも、データ上にのみ存在する通貨と考えた方が分かりやすいでしょう。

電子マネーやオンラインゲームの通貨のように紙幣や硬貨が存在しないものと考えた方が近いかもしれません。

 

ビットコインは分散型仮想通貨とも呼ばれ、特定の国や企業などには属していないものです。

政府や中央銀行の管理下に置かれず、ネットワーク上で取引が行われるため、地理的な距離や時差に関係なく世界中どこにいても瞬時にやりとりできることが特徴です。

 

取引仲介料を低く抑えることができるのも仮想通貨の特徴の1つとなっています。

政府や企業の管理下に置かれていないビットコインがどうやって作られているのかが気になるでしょう。

 

ビットコインは、サトシ・ナカモトという人が開発したといわれています。

開発者のオープンな開発コミュニティの中で、サトシ・ナカモトが提示したブロックチェーンの技術に興味を持った技術者がコードを書き、徐々に現在の形に近づいていきました。

 

ビットコインはそうした技術者たちによって開発され、運用は世界中のマイナーと呼ばれる人たちが担っています。

彼らは、世界中で行われているビットコインの取引を承認し新しいビットコインの掘り出しをしています。

 

マイナーと呼ばれる人たちが取引を承認してくれているので、私たちはビットコインを利用することができているのです。

 

ビットコインの発行量

ビットコインはデジタル通貨なら、いくらでも発行できるのではないか、と考える人もいることでしょう。

仮想通貨は実体のない通貨ではありますが、発行量の上限が決まっています。

 

ビットコインの発行量は合計2100万枚です。

ビットコインだけでなく仮想通貨はみな発行量が上限に達するとそれ以上は増えないようになっています。

 

金属の金に価値があるのは、埋蔵量に限りがあるからです。

法定通貨は、経済が停滞しているときには発行量を増やしてお金の巡りを良くしようという政府の介入が入ります。

 

意図的にインフレ―ションを起こすことで、経済を活性化させようという狙いです。

反対に経済が過熱しているときには、通貨の発行量を抑えることで過熱状態を抑えようという意図がはたらきます。

 

現在、法定通貨は金とは切り離されているため、このようなコントロールが可能なのです。

かつては金の保有量だけ貨幣を発行できる仕組みでしたが、それでは都合が悪くなったためこの体制は廃止されました。

仮想通貨は政府や企業の管理下に置かれていないため、政策的な意図でインフレやデフレが起こることはありません。

 

その意味では、仮想通貨は法定通貨よりも金に近いものといえるでしょう。

 

ビットコインも有限だからこそ、価値が認められているのです。

発行量の上限が決められているので、新規参入は難しく、価値の底上げに必要だと考えられています。

なお、ビットコインの発行量が上限に達するのは2140年。2033年頃には99%が発行される予定です。

 

ビットコインのメリット

ビットコインのような実体のない通貨にはどのようなメリットがあるのでしょうか。

実体のある通貨を送金する場合は、銀行振込を利用することが多いでしょう。

 

そのような場合にネックとなるのが、手数料の存在です。

銀行振込を利用する場合、手数料の安いネット銀行などでも通常100円から200円程度の手数料がかかります。

実店舗のある銀行で窓口で送金する場合は、400円以上かかることは一般的です。

送金金額が大きくなると手数料も比例して増えるので、送金にかかるコストは無視できないものとなります。

 

銀行を介する送金は銀行の営業時間にも左右されるというデメリットがあります。

夜間や土日祝日、年末年始などに行われた送金は翌営業日の取り扱いとなるので、締め切り時間には注意しておかなければなりません。

 

送金先が国内であればタイムラグはわずかなものですが、海外になると何日もかかることがあります。

 

間にいくつもの金融機関が入るので、手数料も国内送金よりも高額になります。

それだけ手数料を払ったにもかかわらず、うまく送金できるとは限りません。

マネーロンダリングなどの犯罪防止のため、一回に送金できる金額にも制限があります。

法定通貨には偽札も横行しているので、本物かどうかの判別にも時間や人手が必要です。

 

裏を返せば現金の取り扱いにはそれだけコストがかかるということです。

ちなみに1円玉の鋳造には、材料費と製造だけでも額面以上の金額がかかっています。

発行すればするほど赤字になるシステムです。

 

現金は発行するにもコストがかかり、流通するにもコストがかかっています。

その点、仮想通貨にはほとんどはコストがかかっていないのです。

発行にかかるコストは、ほぼマイニングにかかる費用のみといえます。

 

送金も、銀行などの金融機関を介さず個人が直接行うことができます。

間に金融機関が入らないので、手数料も無料か格安です。

銀行の営業時間に左右されることなく送金が可能ですし、送金金額の制限もありません。

 

法定通貨との違い

一度、法定通貨との違いをまとめておきましょう。

発行主体、発行量、価格変動性、携帯性、偽造される可能性の6つのポイントについて1つずつみていきます。

法定通貨の発行主体は国です。

 

多くの国では、中央銀行が貨幣を発行しています。

先に述べたように、その時々の経済状況に応じて、貨幣の発行量はコントロールされています。

 

貨幣の価値は為替の変動リスクはあるものの、急激なインフレやデフレが起こらない限り大きく変わることはありません。

 

一方、仮想通貨には発行主体はなく、世界中で分散して管理・発行されています。

発行量に関しては上限を設けることで、通貨の価値が下がらない仕組みが作られているのです。

 

反面、仮想通貨は法定通貨よりも価格変動性は大きいといえます。

通貨には、交換手段、商品そのものの価格で表すことのできる価値尺度、たくわえる価値貯蔵の3つの機能があります。

 

ところが、2017年後半から2018年初頭の変動を見ても明らかなように仮想通貨は投機性が高く、価格の変動が大きいものです。

そのため価値貯蔵の機能が十分ではないといわれています。

 

携帯性に関しては、仮想通貨は電子データに過ぎないのでどんなに大きな金額でも簡単に持ち運びができます。

 

一方、現金には実体があるので収納スペースが必要です。

硬貨にはずっしりとした重さがあります。

紙幣も札束になると結構な重さがあるので、あまりにも大きな金額になると持ち運びができません。

 

多くのお金を持っていればより多くのものや希少性のあるものと交換できるようになるため、これまでには多くの偽造が行われてきました。

貨幣それ自体に価値はありませんが、政府がその価値を保証しています。

 

貨幣の偽造を防ぐため、政府でもさまざまな対策が行われてきました。

見る角度によって数字が見え隠れする加工や髪の毛よりも細い線で描いた微細な加工などは代表的な偽造防止技術の1つです。

 

現金はその額面以上に多額のコストがかかっていると考えられるでしょう。

一方、仮想通貨では偽造を防止するために暗号技術が使われています。

仮想通貨で採用されているのはブロックチェーンという技術です。

 

ブロックチェーンでは、これまでの取引履歴がすべて鎖のように記録されることからこの名が付けられました。

履歴は誰でも見られるようになっているので、改ざんなどの不正は起こりにくいと考えられています。

 

「ビットコインの基礎知識から学んできました。
最後に少し出てきた【ブロックチェーン】という言葉。
これがビットコインにかなり深くかかわってくるので、次の章で詳しく解説していきますね。

ビットコインを支えるシステム・ブロックチェーンとは

ブロックチェーンの仕組み

仮想通貨を支えるベースとなっているのが、ブロックチェーン技術です。

ブロックチェーンでは個々の取引がトランザクションと呼ばれ、複数の取引データ履歴がブロックのようなまとまりとなって存在しています。

 

このブロックが連なって保存された状態がブロックチェーンです。

 

ブロックチェーンの仕組み

ブロックチェーンは分散型台帳という仕組みによって、ユーザーが仮想通貨の情報を共有することで成り立っています。

ビットコインの仕組みにはハッシュというものの存在が欠かせません。

 

個々のトランザクションはハッシュ関数という特殊な関数によって規則性のない一定の長さの文字列に置き換えられます。

ハッシュ関数にかけるとどれだけ大きなサイズのデータでも、同じケタ数のまったく異なる文字列に置き換えることができるので、暗号技術ではよく使われている技術なのです。

 

ブロックチェーンは分散取引型台帳とも呼ばれています。

政府や中央銀行ではなく、ユーザー同士が管理する民主的なシステムであるといえるかもしれません。

 

分散型台帳には、パブリック型とプライベート型の2種類があります。

パブリック型は、中央集権的管理機関がなく不特定多数の人がマイニングに参加できるのに対し、プライベート型は中央集権的管理機関があり管理者の許可でコントロールができる仕組みです。

 

パブリック型は仮想通貨、プライベート型は金融システムの管理などに活用されています。

 

メリットと今後の課題

仮想通貨はなぜブロックチェーン技術を活用しているのでしょうか。

ブロックチェーンには、従来型のシステムにはなかった利点があるからです。

 

1つは中央集権化を防ぐことができるというメリットがあります。

中央集権型のシステムは、どうしても中央に権力が集中するようになります。

権力が生まれると管理システムも階層的なものになり、多くのコストがかかります。

 

管理を分散させると、権力の集中を防ぎコストも安くすることができます。

海外送金を低コスト化できることもメリットです。

海外送金の手数料が高いのは、間に入って取引をチェックしているのが人間だからです。

 

人間がチェックするとミスも起きやすく人件費が加算されます。

人間のしていることをコンピュータで自動化すれば膨大な処理を正確に一瞬で終わらせることができるため、手数料を低く抑えることができるのです。

 

分散型台帳でみんなでデータを共有していると、データの改ざんもできなくなります。

ブロックチェーンでは枝分かれのない一続きの取引履歴を、複数の人でチェックして運用しているため、改ざんやコピーがあればすぐ分かるようになっているからです。

 

一方で、相互に確認し合うブロックチェーンの承認には10分程度の時間がかかることが現在の課題です。

この承認時間を短縮することが今後の課題となるでしょう。

ちょっとブロックチェーンのことが難しかったなという方は、別の授業でさらに簡単に、そして分かりやすく説明しているのでぜひ参考にしてみてください。
ブロックチェーン以外の余計なことは説明していないので、とにかくブロックチェーンについて知りたいんだという方の役に立つはず!

 

関連記事:【図解あり】ブロックチェーンの仕組みを超わかりやすく解説してみた

 

ブロックチェーンの説明の後、今度はマイニングの仕組みについての説明に入りたいと思います。

マイニングもまたビットコインを知るために必要な知識であることは間違いないので、しっかり学んでいきましょう。

 

ビットコインにおけるマイニングの仕組み

マイニングのイメージ

ビットコインは、マイナーと呼ばれる人たちの存在があって成り立っています。

 

彼らが仮想通貨の暗号化システムや取引履歴のシステムに参加し、マイニングと呼ばれる掘り当て作業をしているのです。

マイニングはマイナーのPCリソースを利用し、個々のトランザクションをハッシュ関数へ置き換える暗号化作業を行っています。

 

暗号化作業はなにか意味のある計算をしているわけではなく、ハッシュ値の最初の16ケタが0になるようなノンス値を探しているだけです。

具体的には、新しくブロックを追加するときには直前のブロックのハッシュ値+今回のブロックに含まれる全取引データ+任意の文字列を64ケタのハッシュ値に置き換えます。

 

意味のない計算ではありますが、ハッシュ値の最初の16ケタに0が並ぶように、気が遠くなるような回数の試行錯誤をわずか10分の間に繰り返さなければなりません。

そのためには、膨大なマシンパワーと電力が必要です。

 

ボランティアではシステムを維持できないので10分ごとに行われる承認レースの勝者に、計算の報酬として新たなコインを支払うことでインセンティブを与えるシステムになっています。

続いてビットコインで利益がでる仕組みをお話していきます。
なぜ仮想通貨で儲ける方が存在するのか、その答えを知るきっかけになるはずです。

 

ビットコインで利益がでる仕組みとは?価格変動をチェック

チャートを見て喜ぶ姿

これだけビットコインが有名になったのは、短期間で価格が跳ね上がったことが理由です。

株などと同じように安いときに買って高いときに売ればビットコインで利益を出すことができます。

 

ただ他の金融商品と比べると、ビットコインは比較にならないくらい急激な値動きをしたため、注目を集めました。

投資先としても注目されているビットコインのこれまでの価格変動を見ていきましょう。

 

これまでの価格変動

仮想通貨は値動きの非常に大きな通貨です。

ビットコインがはじめて物と交換できる価値をもったのは2010年5月22日でした。

フロリダ在住のプログラマーがビットコインでピザを買いたいとビットコインの開発者フォームに投稿し、それに応じたピザ屋がいたことがきっかけでした。

 

当時の取引は、ピザ2枚=1万BTC。単なる電子データに過ぎなかったビットコインが現実世界でも価値を持った瞬間でした。

 

この日は、ビットコイン・ピザ・デイと呼ばれてビットコイン関係者のお祭りの日になっています。

仮に1万BTC=20米ドルと仮定すると当時の1BTC=0.002米ドルということ。

 

その後、ビットコインの価格は上昇し2013年には1,100米ドル前後になります。

しかし2015年には一度250米ドルまで急落、2017年には20,000米ドルまで高騰しますが、2018年には7,000米ドル前後に落ち着いています。

 

もし当時のピザ屋がビットコインを持ち続け、2017年に売却すれば1000万倍に膨らんだことになります。

入手したビットコインを、入手時点での価格よりも高値になったときに売却することで利益を出すことができるという仕組みです。

 

ただし、この値動きに見るように一般的な金融商品よりも乱高下が激しいので売り時を間違えると損失につながるというリスクもあります。

 

価格変動の要因

なぜこんなにビットコインの値動きは激しいのでしょうか。

価格変動が大きくなるのには次のような原因があります。

1つは、市場がまだ成熟していないということです。

 

参加者が疑心暗鬼なため、ちょっとした不安材料があると大量に売りに出される反面、ポジティブなニュースがあれば大量の買いにつながるので価格の高騰につながっています。

市場自体もまだ仮想通貨というものに対して模索段階にあることも理由です。

 

法定通貨や株などと比べると市場参加者や取引量が少ないこともあげられます。

株には、1日の価格変動幅が一定の範囲内になるように取り決めがされているためストップ高やストップ安というものが存在しますが、仮想通貨には証券取引所のような中央管理者が存在しません。

 

そのため、同日中に大きな値動きをすることはめずらしくないのです。

国や機関投資家が仮想通貨市場に参加していないことも値動きが大きくなる理由の1つです。

 

国や機関投資家が参加していると価格は一定内に収まるようにコントロールされますが、仮想通貨にはそうした統制がはたらかないことも原因と考えられます。

 

ビットコインを利用する際の流れと仕組み

コインの画像

これからビットコインをはじめるにはどのようにすればよいのでしょうか。

ビットコインを利用するには「ウォレットを作る」「コインを入手する」「決済する」の3つのステップがあります。

それぞれの方法を詳しく見ていきましょう。

 

ウォレットを作る

まずは、ビットコインを補完するウォレットを作ることからはじめましょう。

ウォレットとはビットコインを補完するアカウントのことです。

 

ウォレットはPCやスマホのどちらでも作成することができます。

ソフトやアプリをインストールしたり、web上にアカウントを作成してください。

 

どの方法でも問題はありませんが、実店舗でビットコインを決済手段として使ってみたいという人にはモバイルウォレットがおすすめです。

注意点はウォレットの種類にかかわらず、ハッキングやパスワードの紛失のリスクがあるということ。

 

データが消えて資産をなくす可能性もあるので、バックアップをとっておくことも大切です。

また、リスク対策としてオンラインだけでなく、オフラインのウォレットを持っておくようにしたいものです。

 

ビットコインを入手する

ウォレットを作成したら、ビットコインを購入しましょう。

ビットコインを手に入れるには、取引所や販売所で購入するのが一般的です。

 

2018年5月現在、ビットコインは1BTCあたり80万円以上です。

ビットコインは小数点以下の0.01BTCといった小さな単位で数千円単位から購入することもできます。

 

とりあえずやってみたい、という人は少額から試してみるとよいでしょう。

取引所で購入をしたら、ウォレットに送金するのを忘れないでください。

 

ビットコインで決済する

ビットコインは投資対象としてだけでなく、決済手段としても注目を集めつつあります。

使い方は簡単。

店頭にあるビットコイン決済端末のバーコードにウォレットをかざすだけです。

 

しかし、ビットコインを決済手段として利用できる店は日本国内ではまだ多くはありません。

2018年5月現在、ビットコインを決済手段として使える実店舗は250件程度、通信販売では70件弱という状況です。

 

しかし、ビックカメラやめがねスーパーなどの全国チェーン店が導入したこともあり利用可能店舗は今後も増えていくとみられています。

 

ビットコインを送金する

決済手段としてビットコインを使うのは、店での買い物だけに限りません。

たとえば、食事の割り勘の精算方法として、ビットコインを使うこともできます。

 

精算はその場で現金で行うという人もいれば、後日銀行振込するという人もいるでしょう。

お互いがビットコインの利用者なら、日本円の代わりにビットコインを送った方が便利かもしれません。

ビットコインの送金は相手のビットコインアドレスを指定することで直接送ることができる。

 

そしてビットコインアドレスはQRコードでも表示することができます。

QRコードで送金できれば、口座番号を入力する必要もなくその場ですぐ精算完了です。

 

通貨の異なる海外で割り勘したときなどは、それぞれの国の通貨に両替するための手数料も省くことができるので大幅にコストをカットできます。

送金のテストをしたい場合は自分もモバイルウォレットやwebウォレットから別のウォレットに送金してみるのがよいでしょう。

 

ただし、仮想通貨に関してはまだまだ法整備が整っていないところも多く、不正アクセスで送金された場合でも戻ってくる保証はありません。

セキュリティ対策は自分の責任で行うという意識を持っておいた方がよいでしょう。

 

まとめ

ビットコインの利便性やメリットが分かっても、まだまだ利用者や決済手段として使える場所が少ないこともあってやはり仮想通貨は心配だと感じる人もいるかもしれません。

 

とくに2018年1月に発覚した流出事故のようなケースの後にはおよび腰になってしまうという人もいるでしょう。

しかし、事件は仮想通貨の仕組みそのものというよりも管理体制に不備があったケースです。

 

ビットコインはブロックチェーンという技術によって安全に利用できる仕組みがあります。ブロックチェーンは今後、さまざまなシステムに応用されることが期待されている技術です。

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