ノードがマイニングが必要なのはなぜですか？彼らはどのようにして報酬を得るのですか？

マイニングは、多くのブロックチェーンネットワークの重要な側面、特に仕事の証明（POW）コンセンサスメカニズムを使用する重要な側面です。これらのネットワークのノードは、ネットワークを保護し、トランザクションを検証するためにマイニングに従事します。これにより、報酬を獲得できます。この記事では、ノードがマイニングする必要がある理由と、彼らがどのように報酬を受け取るかを掘り下げます。

ブロックチェーンネットワークにおけるノードの役割

ブロックチェーンネットワークでは、ノードはネットワークの整合性とセキュリティを維持する不可欠なコンポーネントです。ブロックチェーンのコピーを保存し、トランザクションを検証し、情報を他のノードに中継します。ノードにはさまざまな種類がありますが、マイニングのコンテキストでは、完全なノードとマイニングノードに焦点を当てます。完全なノードは、ブロックチェーンの完全なコピーを維持し、そのルールを実施し、マイニングノードはマイニングプロセスに参加してブロックチェーンに新しいブロックを追加します。

ノードが私を採掘する必要がある理由

マイニングはいくつかの理由で必要です：

• ネットワークのセキュリティ：マイニングは、過去のトランザクションを変更するために計算高価にすることにより、ブロックチェーンを保護するのに役立ちます。鉱夫は複雑な数学的パズルを解決するために競争し、パズルを最初に解決したのは、ブロックチェーンに新しいブロックを追加することができます。このプロセスにより、悪意のある俳優がブロックチェーンを改ざんすることが困難になります。

• トランザクションの検証：マイナーは、トランザクションを検証します。トランザクションは、それらを採掘するブロックに含めることにより、トランザクションを検証します。これにより、正当なトランザクションのみがブロックチェーンに追加され、その完全性が維持されます。

• 新しいコインの作成：多くの暗号通貨で、マイニングは新しいコインが循環に導入される方法です。たとえば、Bitcoinでは、鉱夫は、彼らが正常に採掘する各ブロックごとに新しく造られたbitcoin sで報われます。

マイニングプロセス

マイニングには、仕事の証明（POW）として知られる暗号化パズルの解決が含まれます。プロセスはいくつかのステップに分解できます。

• トランザクションコレクション：マイナーは、ネットワークのメモリプール（Mempool）から未確認のトランザクションを収集します。

• ブロック作成：マイナーは新しいブロックを作成し、収集されたトランザクションを含めます。また、 Coinbaseトランザクションと呼ばれる特別なトランザクションを追加します。これが、鉱夫が報酬を受け取る方法です。

• パズルの解決：鉱夫は、ブロックのデータと組み合わせると、ネットワークの難易度を満たすハッシュを生成する非CE（1回使用される数）を見つけるために競争します。これは、重要な計算能力を必要とする試行錯誤のプロセスです。

• ブロック検証：マイナーが有効なノンセを見つけたら、新しいブロックをネットワークにブロードキャストします。他のノードは、トランザクションやPOWソリューションなど、ブロックの妥当性を確認します。

• ブロックの追加：ブロックが検証されている場合、ブロックチェーンに追加され、マイナーはブロック報酬を受け取ります。

ノードが報酬を得る方法

ノードは、主に2つのメカニズムを通じて報酬を受け取ります。

• ブロック報酬：マイナーがブロックチェーンに新しいブロックを正常に追加すると、一定数の新しいコインが授与されます。これはブロック報酬として知られています。たとえば、Bitcoinでは、ブロック報酬は50 btcで始まり、約4年ごとに半分になります。

• 取引手数料：ブロック報酬に加えて、鉱夫はブロックに含まれる取引から取引手数料も回収します。これらの料金は、ユーザーがトランザクションに優先順位を付けるために支払われ、鉱夫が次のブロックにそれらを含めるインセンティブです。

報酬を受け取るプロセスは、次のように詳細に説明できます。

• Coinbaseトランザクション：マイナーが新しいブロックを作成すると、コインベーストランザクションが含まれます。このトランザクションには、入力と1つの出力がなく、ブロック報酬と取引手数料を鉱山労働者の住所に送信します。

• 報酬の計算：鉱夫の合計報酬は、ブロック報酬の合計とブロック内のすべての取引からの取引手数料です。

• 報酬の分布：ブロックがブロックチェーンに追加されると、報酬は鉱山労働者の住所に自動的にクレジットされます。鉱山労働者は、これらのコインをその裁量で支出または転送することができます。

採掘報酬の重要性

マイニングの報酬は、POWネットワークの持続可能性にとって非常に重要です。彼らは、鉱山労働者にネットワークへの参加を継続するよう奨励します。これは、そのセキュリティと運用に不可欠です。これらの報酬がなければ、鉱夫は採掘に必要なハードウェアと電気コストに投資する動機をほとんど持っていません。

課題と考慮事項

マイニングは不可欠ですが、課題があります。

• エネルギー消費：採掘には、高エネルギー消費につながる重要な計算能力が必要です。これにより、採掘の環境への影響についての懸念が高まっています。

• 集中リスク：鉱業に関連する高コストは、集中化につながる可能性があり、そこでは収益性の高い採掘を余裕があるエンティティはごくわずかです。これは、ブロックチェーンの分散型の性質を潜在的に脅かす可能性があります。

• 報酬の半分：Bitcoinなどの一部の暗号通貨では、ブロック報酬は定期的に半分になるように設計されています。これは鉱山労働者の収益性に影響を与える可能性があり、採掘行動の変化につながる可能性があります。

よくある質問

Q：誰かが鉱夫になることができますか？

A：はい、必要なハードウェアとソフトウェアを持っている人なら誰でもマイナーになることができます。ただし、鉱業の収益性は、電気のコスト、鉱業機器の効率性、暗号通貨の現在の報酬構造などの要因に依存します。

Q：2人の鉱夫が同時に有効なブロックを見つけた場合はどうなりますか？

A：ブロック競合が発生した場合、ネットワークは最長のチェーンルールに従います。両方のブロックは一時的にブロックチェーンに追加されますが、マイナーは最初に受け取ったチェーンの拡張に取り組みます。最終的に、1つのチェーンが長くなり、もう1つのブロックが孤立します。つまり、そのトランザクションは将来のブロックに含める必要があります。

Q：マイニングプールはどのように機能しますか？

A：マイニングプールは、計算リソースを組み合わせて、POWパズルを解決して報酬を獲得する可能性を高める鉱夫のグループです。その後、プールの合計報酬は、貢献したコンピューティングパワーに基づいてメンバー間に配布されます。これにより、個々の鉱山労働者が独立してマイニングするためのリソースを持っていなくても、より一貫した収入を得ることができます。

Q：マイニングの難しさの役割は何ですか？

A：POWパズルの難易度は、一貫したブロック時間を維持するために定期的に調整されます。ブロックが速すぎて採掘されている場合、困難が増加し、パズルの解決が難しくなります。逆に、ブロックがゆっくりと採掘されている場合、難易度は減少します。このメカニズムにより、ネットワークの総計算能力に関係なく、新しいブロック作成の速度が安定したままになります。