1 TH/s の Bitcoin ブロックが見つかる確率はどれくらいですか?

ハッシュレートとネットワーク難易度の関係

1. Bitcoin マイニングは基本的に確率的であり、SHA-256 ハッシュ関数の均一な出力分布によって制御されます。毎秒 1 テラハッシュ (TH/s) のマイナーは、常にネットワーク全体のハッシュ レートの固定部分に貢献します。

2. 2026 年 10 月の時点で、Bitcoin ネットワークの難易度は約 89.4 兆に達しており、これはグローバル ハッシュ レートで 1 秒あたり約 720 エクサハッシュ (EH/s) に相当します。この数字は、ブロック ヘッダーと難易度調整ログからのリアルタイムのコンセンサス データを反映しています。

3. 特定のマイナーが次のブロックを見つける確率は、グローバル ハッシュ レートのシェアに等しくなります。 1 TH/s の場合、720 EH/s = 720 × 10⁶ TH/s であるため、そのシェアは1 / 720,000,000になります。

4. この比率は、ブロック間隔あたり約1.39 × 10⁻⁹という生の確率をもたらします。これは、ネットワーク全体で約 7 億 2,000 万回の試行に 1 回を意味します。

5. ブロックは平均して 600 秒ごとに生成されるため、難易度が一定で運にばらつきがないと仮定すると、1 TH/s のマイナーがブロックを見つけるまでの予想時間は、およそ7 億 2,000 万 × 600 秒 ≈ 13.7 年となります。

ブロック検出の統計的分散

1. マイニングはポアソンプロセスに従います。ブロック検出間隔は、決定論的ではなく指数関数的に分布します。マイナーは数分以内に 2 つのブロックを見つけることもあれば、自然変動により 30 年以上待つこともあります。

2. 成功間の時間の標準偏差は平均に等しいため、1 TH/秒の場合、予想される待機時間 13.7 年には統計的不確実性が ±13.7 年あります。

3. 1 年以内に少なくとも 1 つのブロックが見つかる確率は、1 − e^(−λ) として計算されます。ここで、λ = 1 / (13.7 × 365.25) ≈ 0.0002 です。利回りは0.02%です。

4. 5 年以内に、累積確率は0.1%に上昇しますが、リソースをプールしなければ依然として事実上無視できます。

5. 15% 低下などの有利な難易度調整下でも、オッズはわずかしか改善せず、年間確率は 0.02% から約 0.023% にシフトします。

マイニングプールの仕組みと有効オッズ

1. 1 TH/秒でのソロマイニングは、人間の時間スケールでは報酬期待ゼロと統計的に区別できません。実質的にすべてのマイナーは、差異を安定した収入に変えるためにプールに参加します。

2. プールはハッシュレートを集計し、送信されたシェアに基づいて比例的に報酬を分配します。これは、有効なブロックに向けた部分的な作業を証明する暗号学的証明です。

3. 20 EH/s プール内の 1 TH/s マイナーは、平均約 2.8 日ごとに支払いを受け取ります。プールは (720 / 20) × 600 ≈ 21,600 秒ごとにブロックを見つけ、マイナーはそのプールの電力の 1/20,000 を貢献するためです。

4. プールによって請求される手数料は 0.75% から 2.5% の範囲であり、純支払額は直接減少しますが、1 時間あたりのサトシ単位で測定される予測可能なマイクロ報酬が可能になります。

5. プールの集中化はカウンターパーティのリスクをもたらします。プール運営者が株式を誤って報告したり、ブロックを保留したりした場合、個々の貢献者は、stratum v2 のジョブ検証のようなプロトコル レベルの検出メカニズム以外に手段を講じることができません。

ハードウェア効率と実際のスループット

1. すべての 1 TH/s デバイスが同一の実効ハッシュレートを提供するわけではありません。電力供給の安定性、サーマルスロットリング、ファームウェアのバグ、ネットワーク遅延は、有効な共有の実際の送信速度に影響します。

2. 実験室条件下で 1 TH/s と定格された ASIC は、多くの場合、30°C を超える周囲温度での連続動作中にその速度の 92 ～ 96% しか維持できません。

3. Stratum プロトコルのオーバーヘッドにより、ジョブ割り当てごとに最大 15 ～ 40 ミリ秒の往復遅延が追加されます。難易度が高い場合、これにより、送信総数の 0.8% を超える古いシェアが発生する可能性があります。

4. 動的電圧および周波数スケーリング (DVFS) などのファームウェアの最適化により、一部のモデルでは 90 日間のストレス テストで 99.1% の稼働時間を維持できますが、他のモデルでは持続的な負荷の下でカーネル パニックが原因で 4.3% のダウンタイムが報告されています。

5. エネルギー効率の指標（テラハッシュあたりのジュールで測定）は、従来の Antminer S19j Pro ユニットの 18.7 J/TH から、特定のオーバークロック T21 バリアントの 24.3 J/TH まで変化し、運用上の損益分岐点のしきい値に直接影響します。

よくある質問

Q1: ハッシュ レートの増加はブロック発見確率を線形に増加させますか?はい。確率は、難易度が均一であり、ノンス分布に体系的な偏りがないことを前提として、ハッシュレートのシェアに応じて正確に調整されます。

Q2: 量子コンピューティングは今日のこれらの可能性を変えることができますか? SHA-256 マイニングには検証された量子の利点は存在しません。 Grover のアルゴリズムは二次的な高速化しか提供せず、現在の古典的な ASIC の優位性を大規模に克服するには不十分です。

Q3: ブロック報酬の半減は確率計算に考慮されますか?いいえ、半減は配当額に影響を及ぼしますが、ブロックが発見される統計的な可能性には影響しません。それは暗号の確率ではなく、経済的利益を変えます。

Q4: 孤立したブロックはソロマイナーの確率に影響しますか?孤立率はネットワーク全体で 0.25% 未満のままです。それらの発生によって個々の成功確率が変化するのではなく、すでに見つかったブロックの最終確認ステータスが変化するだけです。