マイニングはブロックチェーントランザクションをどのように検証しますか？

キーポイント：

• マイニングでは、複雑な暗号化パズルを解決して、ブロックチェーンに新しいブロックを検証して追加します。
• このプロセスは、ネットワークを確保し、2倍の支出を防ぎ、ブロックチェーンの記録の完全性を維持します。
• 仕事の証明（POW）やShoot-of-stake（POS）などのさまざまなコンセンサスメカニズムは、鉱業と取引の検証にさまざまなアプローチを採用しています。
• パズルの複雑さにより、プロセスが計算的に高価であり、悪意のあるアクターがブロックチェーンを変更することを思いとどまらせることが保証されます。
• 成功した鉱夫は、新しく造られた暗号通貨で報われ、ネットワークのセキュリティへの参加を奨励します。

マイニングはブロックチェーントランザクションをどのように検証しますか？

ブロックチェーンテクノロジーは、分散型台帳システムに依存しています。つまり、トランザクションレコードはネットワーク内の多数のコンピューター（ノード）で複製されています。この台帳の完全性と不変性を確保するために、マイニングと呼ばれるプロセスが採用されています。マイニングは、その中心で、ブロックチェーンに新しいトランザクションを検証して追加するプロセスです。これは中央当局によって行われません。代わりに、それは分散型の競争力のあるプロセスです。

このプロセスは、保留中の取引のコレクションから始まります。これらのトランザクションは、ネットワークにブロードキャストすると、ブロックに収集されます。このブロックには、前のブロックの暗号化ハッシュが含まれており、チェーンが作成されます。このリンクは、ブロックチェーンにその名前とそのセキュリティを与えるものです。その後、マイナーはこのブロックに関連する複雑な計算パズルを解決するために競争します。

このパズルは、通常、ブロックのデータと組み合わせてハッシュすると、特定の基準を満たすハッシュになる特定の数値（NonCE）を見つけることを伴います。基準には通常、特定の数のゼロから始まるハッシュが含まれているため、正しい非CEを見つけることは非常に困難です。パズルの難易度は、一貫したブロック作成率を維持するために、ネットワークによって動的に調整されます。

パズルを解決し、有効なハッシュ「Wins」を生成した最初の鉱山労働者は、解決されたブロックをブロックチェーンに追加します。検証されたトランザクションを含むこの解決されたブロックは、ネットワークにブロードキャストされ、他のノードがその有効性を確認します。大部分のノードによって検証されると、ブロックはブロックチェーンに永続的に追加され、その中のトランザクションが確認されます。

このプロセスは、特にBitcoinのようなProof-of-Work（POW）システムで、重要な計算リソースを消費します。エネルギー消費はPOWの物議を醸す側面ですが、システムのセキュリティの重要な部分です。計算コストは​​、不正なブロックを作成してブロックチェーンを操作しようとする悪意のある俳優に対する抑止力として機能します。

Proof-of-stake（POS）システムは、よりエネルギー効率の高い代替品を提供します。 POSでは、ネットワーク内の「ステーク」（ロックアップ）の量に基づいて新しいブロックを作成するために、マイナー（多くの場合、バリデーターと呼ばれます）が選択されます。選択プロセスは確率的であり、選択される可能性が高く、より多くの暗号通貨を賭けた人々に報いることになります。 POSのトランザクション検証は、依然としてバリデーター間のコンセンサスに依存していますが、POWの計算集中的なパズル解決を回避します。

特定のコンセンサスメカニズムに関係なく、コア原理は同じままです。マイニングは、ブロックチェーンへのトランザクションの検証と安全性の追加を保証します。このプロセスは、トランザクションが検証済みのブロックに含まれると、逆転または変更できないため、2回、同じ暗号通貨を2回支出しようとする試み（同じ暗号通貨を2回費やそうとする試み）と本質的に闘います。

さまざまなコンセンサスメカニズムと鉱業と検証への影響：

マイニングと検証の方法は、ブロックチェーンのコンセンサスメカニズムによって異なります。 POWとPOSについて議論しましたが、それぞれがトランザクション検証に対する独自のアプローチを備えた他のメカニズムが存在します。コンセンサスメカニズムの選択は、ネットワークのセキュリティ、スケーラビリティ、およびエネルギー消費に大きな影響を与えます。

• ワークの証明（POW）：ビットコインや他の多くの暗号通貨が使用するこのメカニズムは、計算集中的な暗号化パズルを解決するために競合する鉱夫に依存しています。勝者はチェーンにブロックを追加し、報酬を受け取ります。これにより、採掘に必要なエネルギー消費を通じてセキュリティが保証されます。
• Proof-of-Stake（POS）：このメカニズムは、Ethereum（Merge Post-Merge）およびその他のブロックチェーンで採用されており、彼らが賭けている暗号通貨の量に基づいてバリデーターを選択します。一般に、Powよりもエネルギー効率が高いと考えられています。バリデーターは、取引を正しく検証したことで報われ、悪意のある行動に対して罰せられます。
• 委任されたProof-of-Stake（DPOS）：このメカニズムにより、トークンホルダーはトランザクションを検証する代表者に投票できます。必要なバリデーターの数を減らすことにより、効率とスケーラビリティを改善することを目的としています。

トランザクション検証におけるハッシュの役割：

ハッシュはブロックチェーンテクノロジーの基本的な側面であり、トランザクションの検証において重要な役割を果たします。暗号化ハッシュ関数は、入力（この場合はブロックのデータ）を取り、一意の固定サイズの出力（ハッシュ）を生成します。入力の小さな変化でさえ、出力ハッシュが大幅に変化します。

このプロパティにより、ハッシュはデータの整合性を確保するのに理想的です。悪意のある俳優がブロック内のトランザクションを変更しようとすると、結果のハッシュは完全に異なり、即座に改ざんを明らかにします。前のブロックのハッシュも新しいブロックに含まれており、チェーンを形成し、後続のブロックに影響を与えることなく過去のトランザクションを変更することを非常に困難にします。

この複雑なプロセスにより、ブロックチェーンは、そのセキュリティと信頼性の基礎である不変性を維持することを保証します。

よくある質問：

Q：マイニングを成功させるための報酬は何ですか？

A：マイニングの成功に対する報酬は、暗号通貨によって異なります。通常、新しく造られたコインとブロックに含まれる取引手数料が含まれます。多くの場合、事前に定義されたスケジュールに従って、報酬は徐々に減少します。

Q：マイニングはどのくらいのエネルギーを消費しますか？

A：マイニングのエネルギー消費は、コンセンサスメカニズムに大きく依存します（POWはPOSよりも大幅に多くのエネルギーを消費します）。使用された特定のハードウェア、ネットワークの難易度、および暗号通貨のアルゴリズムも、全体的なエネルギー使用量に貢献します。

Q：暗号通貨を採掘できますか？

A：技術的には、はい、誰でも暗号通貨を採掘できます。ただし、鉱業の収益性は、ハードウェア、電気、暗号通貨の価格など、さまざまな要因に依存します。多くの暗号通貨では、専門のマイニングハードウェアが必要であり、多額の投資になっています。

Q：マイニングは収益性がありますか？

A：マイニングの収益性は非常に多様であり、いくつかの要因に依存します。これらには、暗号通貨の価格、採掘の難易度、電気コスト、マイニングハードウェアのコストが含まれます。ある状況で利益を得るかもしれないものは、別の状況にはないかもしれません。

Q：マイニングに関連するリスクは何ですか？

A：マイニングに関連するリスクには、ハードウェアへの高い初期投資、暗号通貨の価格の変動、潜在的なハードウェアの障害、およびネットワークの難易度の増加または暗号通貨値の減少により不採算になる可能性が含まれます。また、特に捕虜に対するエネルギー消費の環境への影響は、懸念が高まっています。