マイニングのメカニズム：新しい暗号資産がブロックチェーンに挿入される方法

従来の金融システムとは異なり、中央銀行が法定通貨の印刷と配布を管理するのに対し、暗号通貨は価値創造の分散型モデルを利用しています。システムに新しい単位が導入されるのは、マイニングと呼ばれるプロセスを通じて行われます。これは、トランザクションを検証し、その作業を行う人々に報酬を与えるための事前定義されたメカニズムです。

マイニングはネットワークの整合性をどのように維持するか

マイニングは単に新しい通貨を生成するだけではありません。マイナー、つまりマイニングノードは、ブロックチェーンの整合性の守護者として機能します。彼らの責任は非常に重要です：メモリプールから未確認のトランザクションを収集し、それらを候補ブロックに整理し、基盤となるプロトコルによって定義されたルールに従って検証します。

各プロトコルは独自のルールを定めていますが、それらのルールがどのように適用されるかを決定するのはコンセンサスアルゴリズムです。ビットコインの場合、このアルゴリズムはProof of Workと呼ばれ、マイナーがブロックを検証するために複雑な数学的問題を解決することを要求するシステムです。

プロセス：収集からブロックの検証まで

マイナーが作業を開始すると、未確認の取引を選択し始めます。彼が記録する最初の取引は特別で、コインベース取引と呼ばれ、マイナーが自分の努力に対する報酬をブロックとして送信する場所です。

取引が集まった後、それぞれはハッシュ関数を通過します。結果(outputs)はペアに結合され、再度処理されます。この反復処理は、唯一のハッシュ、すなわち私たちが呼んでいるMerkle tree root(メルクルツリーのルート)が残るまで続きます。

このルートは前のブロックのハッシュ、ノンスと呼ばれる疑似ランダムな数、およびその他のパラメータと組み合わされます。この全セットはハッシュ関数にかけられ、候補ブロックのハッシュを生成します。

プルーフ・オブ・ワーク：試行、エラーと報酬

ここに挑戦があります：生成されたブロックのハッシュは、事前に定められたターゲットの下にある必要があります。各ハッシュの結果はほぼ予測不可能であるため、マイナーは有効なハッシュを見つけるために、nonceの無数の異なる組み合わせを試す必要があります。これは、かなりの計算能力を必要とする試行錯誤に基づくプロセスです。

最初に有効なハッシュを発見したマイナーは、自らの候補ブロックを検証し、ブロック報酬を得ることができます。成功したハッシュは、彼の作業の暗号的証明として機能します。そのため、このアルゴリズムはProof of Work（プルーフ・オブ・ワーク）と呼ばれています。

平均して、この全サイクルは約10分かかります。検証後、ブロックはブロックチェーンに追加され、すべてのマイナーは次のブロックでプロセスを再開します。

報酬構造: 制御された価値創造

マイナーに提供される報酬は恣意的ではありません。ビットコインのプロトコルは、どれだけの報酬が付与されるかを正確に定義しており、その値は予測可能な形で減少します：210,000ブロックごとに(約4年)、報酬は半分に減ります。

初めに、ビットコインが発表されたとき、報酬は1ブロックあたり50 BTCでした。現在、連続的な減少の結果、この値は6.25 BTCになっています。この事前に定められた発行システムは、ビットコインに有限で予測可能な供給があることを保証しており、中央当局が必要に応じて印刷できる法定通貨とは異なります。

各確認されたブロックは、その独自のハッシュによって一意の識別子を受け取り、チェーン内で侵害されることがありません。したがって、マイニングは新しい通貨を作成するだけでなく、ブロックチェーンを可能にするセキュリティ、透明性、信頼性を構築します。