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ビットコイン (Bitcoin/BTC)の仕組みを学ぶ前に基礎を知ろう

ビットコイン (Bitcoin/BTC)とは

仮想通貨ビットコイン (BTC-Bitcoin)
ビットコインは金融とITの融合体であるフィンテック (Fintech) のうちのひとつで、サトシ・ナカモト氏の「P2P電子マネーシステム」から開発された世界初の仮想通貨です。

サトシ・ナカモト氏らが開発したビットコインは 管理者なしにお金を送金することができ、ビットコインそのものも安全性が非常に高いため銀行や投資家などから着目されその価値がどんどん上がっていきました。

editMEMO

実体をもたないバーチャルな通貨は総称して「仮想通貨」と呼ばれており、ビットコイン以外の仮想通貨は「アルトコイン」と呼ばれています。

ビットコイン (Bitcoin/BTC) でできること

決済

ビットコインはビットコイン決済に対応している店舗で支払いの手段として活用することが可能です。例えば、カフェなどがビットコインの決済対応の場合スマートフォンのQRコードを店舗がスキャンするだけで支払いが完了します。

送金

ビットコインは送信先さえ把握していれば世界中のどこにでも送金することが可能です。インターネット上の取引所や両替取引などでドルや日本円などに交換することが可能なので、為替としても利用することができます。

さらに、銀行などの海外送金は基本的に送金手数料が高くつきますが、仮想通貨を用いて送金する場合は送金手数料が格安となります。

投資

現在、一般的に仮想通貨に対するイメージというものは投資が多いのではないでしょうか。 実際ビットコインは世界中で取引が行われており、日々価格が変動しています。

この価格の変動のことは「ボラティリティ」と呼ばれており、ビットコインはボラティリティが非常に高いのが特徴的です。

電子マネーとはどう違う?

一般的な電子マネー、例えば「Suica」などと仮想通貨はどのように違うのでしょうか。

まず電子マネーは使用をするためにカードなどに「円」をチャージする必要があります。チャージをすることによって入金したお金を買い物などに使えることができ、実際に財布などを持たなくても便利に買い物などができることが電子マネーの利点です。

しかし、電子マネーはその会社から独自に発行されているサービスであり、「円」という枠組みの中でしか使うことができません。

仮想通貨の電子マネーとの大きな違いは「通貨」として扱われているのが大きな違いです。

仮想通貨は目に見える通貨ではありませんが、 「ドル」・「円」・「ユーロ」と同じように通貨として扱われており、日々の相場も変動しています。さらに各通貨には通貨単位あり、ビットコインでは「BTC」とつけられています。

ビットコインは世界にある法定通貨と違って国や銀行などによって制御されてはおらず、非中央集権型の通貨です。
つまり、ネットワーク環境さえあれば世界中の誰にてもビットコインを送金することができますし、手数料も法定通貨の送金よりも格段と安いという世界の金融システムにとって革命的な新しい技術なのです。

ビットコイン(Bitcoin/BTC) のメリット

個人間での直接送金が可能

インターネットで商品を売買する際や、遠い所に住んでいる家族などに送金を行うときに銀行振込などを用いるのが一般的かと思われます。しかし銀行振込は手数料が高かったり、営業日などに左右され送金から着金が遅れてしまうこともあります。さらに、先ほども言及したように海外に送金などをする場合は高い手数料や送金から着金までに大きいタイムラグが発生します。

しかしビットコインのテクノロジーは送金から着金までの速さが驚くべきスピードで進み、早くても10分、遅くても40分という驚異のスピードで完了します。

手数料が格安

ビットコインは銀行の様な中央集権型ではなく非中央集権型の通貨なので、管理者が存在していません。それにより手数料が非常に格安で、必要以上の手数料をとられることはありません。

通常銀行では顧客の現金管理のための設備維持費やATMの設置費・維持費、人件費などにコストがかかるため手数料という形でこういったコストを賄っています。そのため、自分の口座から現金を引き出したり送金をするときに手数料がかかってしまうのです。

しかし、ビットコインでは先ほど言及したように非中央集権型なので運用にコストがかかりますが基本的な管理費などはかからないので現金を扱う銀行に比べて非常に安い手数料で済みます。

例えば海外に20万を送金すると通常為替手数料や送金手数料を合わせて数千円近くの手数料がかかりますが、ビットコインを用いた送金の場合は送金手数料がかかるだけで、数百円程度の送金手数料で済むのです。

世界中

ビットコイン (Bitcoin/BTC) の仕組みを優しく解説

では、実際ビットコインはどのような仕組みで実際に世界に流通しているのでしょうか。ここからはビットコインの仕組みを分かりやすく説明していきます。

ブロックチェーン

ブロックチェーンは「分散型取引台帳」の役割を担っています。かんたんに説明すると、ネットワーク上の複数のコンピューターで「台帳」を共有・確認し、改ざんなどが防止されるということです。

複数の取引データが1つの「ブロック」にまとめられ、そのブロック同士を「チェーン」で繋いでいる様子から「ブロックチェーン」と呼ばれています。

かんたんにイメージするとある箱の中にデータがたくさんあり、それを鎖でつないでいるイメージが分かりやすいと思います。

ブロックはネットワーク参加者が作成を行い、検閲し繋いでいくことで。銀行が管理している台帳と同じ役割となるのです。

P2Pとは

ブロックチェーンでは、参加者全員でお互いに監視し合うシステム「P2Pネットワーク」を運用しています。P2Pでは、それぞれのノード(コンピューターなどの端末)がデータを分散して保管しています。これにより、中央管理者不在の非中央集権型管理が実現しました。

また、負荷も分散されるため例えば一つのノードが停止してしまっても他のサーバーが動いているのでシステムが止まることがなく、 システムのゼロダウンタイムが可能となっています。

PoWとは

「PoW(プルーフオブワーク)」とはビットコインのコンセンサス・アルゴリズムです。コンセンサス・アルゴリズムとは、取引が正しいと承認する方法です。

取引を承認しブロックチェーンに新しいブロックを繋ぐ作業を「マイニング」、マイニングする人たちのことを「マイナー」と呼びます。そして、最初にマイニングに成功したマイナーが報酬を得るという仕組みになっています。

PoWの場合、 ハッシュ関数からナンス値を割り出すという膨大な計算量が必要となります。その膨大な計算量(ワーク)に成功した者が新しいブロックの承認者になります。このように、膨大で綿密な計算によって成り立っているのでPoWは改ざん不可能となっているのです。

電子署名

ビットコインの仕組みを知るのに電子署名というのは非常に欠かせないものとなります。電子署名は名前の通り書類上の署名ではなく、インターネット上の署名のことを指します。

インターネット上では常にリスクが存在しており、 取引の際に取引する人が本物か?・なりすましの可能性は?・そもそも契約内容が本当なのか?といった様々なリスクが存在しています。

電子署名はこういったリスクを防ぐために非常な役割を担っており、ビットコインの取引を安全に行うことができるのは電子署名があるからといっても過言ではありません。

ここからは聞いたことのないような言葉が出てきますので、分かりづらい単語をカンタンにまとめてたので先に目を通してみましょう。

editMEMO

公開鍵=秘密鍵から作られており、ビットコインのアドレスを生成する
秘密鍵=銀行口座などでいう暗証番号
アドレス=銀行口座などでいう口座番号
トランザクション=取引のこと
ハッシュ値=暗号化された文字列

公開暗号方式とは

ビットコインにおける電子署名は「公開暗号方式」を用いています。ビットコインでの公開暗号方式では「公開鍵」と「秘密鍵」の2つの鍵が存在します。

editMEMO

公開鍵・・・暗号の複合化、全員に公開される鍵
秘密鍵・・・取引データの暗号化、自分以外知らない鍵

取引データはハッシュ関数によりハッシュ値化され、さらにデータ送信者は「秘密鍵」でそのハッシュ値を暗号化し、データと暗号化されたハッシュ値を送信します。受信者はデータをハッシュ関数によりハッシュ値化し、「公開鍵」で暗号を複合しハッシュ値を導きだします。データのハッシュ値と暗号を複合化したハッシュ値が同じであれば、送信者本人から送られてきたことが証明されます。

このように、「公開暗号方式」により、なりすましや改ざんを防ぐことができます。

公開鍵をさらに分かりやすく説明

公開鍵は秘密鍵から作られており秘密鍵→公開鍵→アドレスといった順で流れていきます。公開鍵とアドレスはよく混同され同じものと扱われますが違うものなので覚えておきましょう。ここからは具体例を交えながら公開鍵について分かりやすく説明していきます。

例えば、AさんがBくんに10BTCを送金するとします。 これに対しB君はAさんに自分のアドレスを教えるだけでいいので公開鍵や秘密鍵は必要になりません。しかし、Aさんは公開鍵を用いて送金する必要があります。

公開鍵は取引の検証のために用いられており、トランザクションにおいてこの取引は本当に正しいのかが検証されています。例えば、「Aさんが自分の秘密鍵を使って送金したこと・送金金額が10BTCのままであること・Bくんのアドレスにちゃんと送金されていること」などといった一連の取引をを誰もが検証することができます。

秘密鍵から公開鍵を作るのはそれほど難しいことではありませんが、 公開鍵から秘密鍵を作るのは非常に困難といわれています。簡易的に作れてしまえば公開暗号方式という複雑な暗号方式を用いている意味がなくなってしまいます。

ちなみに、公開鍵が誰かに知られたからといって自分の保有するコインが盗まれてしまうということはないので人に知られてしまったからといって焦る必要性はありません。

秘密鍵を更に分かりやすく説明

秘密鍵というものは仮想通貨取引をはじめるときに生成される英数字のランダム文字列で、デジタル空間での自己証明書です

「4akdzp12jkdkapoejdai24ka4cfkoajr6r1j2i9」の様に特定が難しい非常に難しいランダムな英数字で構成されています。

AさんがB君に10BTCを送金するとき、 秘密鍵を使わなければBくんに送金することができません。仮想通貨送金は秘密鍵を用いることによって行われるのです。いわば、秘密鍵というものは自分の金庫を開けるための鍵と考えられます。

秘密鍵は唯一のデジタル上で自己を証明できるものですので、盗まれたり誰かに知られたりしてしまうと自分の資産を自由に操られてしまいます。秘密鍵の管理は厳重に行い、絶対に誰かに知られないようにすることが大切です。

ビットコインの仕組みの中で更に重要なマイニング!

さて、秘密鍵や公開鍵についてはお分かりいただけたと思います。ここからは仮想通貨を調べてく上で必ず一度は目にするマイニングについて解説していきます。

それではここからマイニングについて説明していきます。

マイニングでは主に 「ブロックの生成」と「ブロックの検証」を行います。ブロックチェーンに不正なく正しい取引の実態が記録されるために、マイナーはブロックを作り出し、他の人の作成したブロックの検証を行います。

また、それと同時にハッシュ値からナンス値を割り出すという膨大な計算をこなします。そして、PoWにならい、膨大な計算量をこなしてマイニングを成功させた者が報酬を受け取り、ブロックを承認する権利を得ます。

ビットコインのマイニングは誰でも参加できますが、 「ブロックを作成できるのは10分に一度」というルールがあります。マイニングはビットコインの決済システムを正常に動かすための作業なのです

▶ 『マイニング』についてくわしく知りたい方はこちらの記事が参考になります。

ビットコイン (Bitcoin/BTC) の取引所と販売所の仕組みとは?

ここからはビットコインの取引所と販売所の仕組みについて解説していきます。ビットコインを取引する際には販売所形式や取引所形式で違い、それぞれに違いがあります。販売所と取引所の違いをしっかり理解しながら自分に合った方を使っていきましょう。

取引所

取引所とは ユーザー同士が仮想通貨を売買する場所です。取引所はユーザー同士の取引に対して仲介することがなく、ただユーザーが取引をするための場を提供しています。

取引所では仲介をするための手数料を取っていないため、ユーザーは仮想通貨をより安く購入することが可能となっています。言い換えると、取引所はユーザー同士で行われる仮想通貨のフリーマーケットともいえますね。

販売所

販売所は、販売会社から仮想通貨を購入する場の事を指します。 基本的に販売所は相場の荒れやユーザーの少なさから取引が成立しないということはなく、スムーズに仮想通貨の売買を行うことができます。ビットコインからメジャーなアルトコインなどが取り扱われているため、幅広い売買を行うことが可能です。

▶ 『仮想通貨・ビットコイン取引所と販売所の違い』についてくわしく知りたい方はこちらの記事が参考になります。

まとめ

さて、ビットコインの仕組みについてはお分かりいただけましたでしょうか?ビットコインの技術というものは革命的な技術であり世界の金融システムに新しいイノベーションをもたらすものであるということは間違いありません。

過去に、ビットコインに対する投資は投機であるといわれていましたが、 今では様々な企業などがブロックチェーンの仕組みや仮想通貨に対して強い関心を持っています。近い将来、ビットコインでコーヒーなどが簡単に購入できてしまう時代が到来するのも時間の問題かもしれませんね。

執筆者情報
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仮想通貨部 かそ部 編集部

名前。 はじめまして。本サイトの執筆を担当している、「仮想通貨部 かそ部」編集部です。本サイトは、仮想通貨の総合情報サイト「仮想通貨部 かそ部」の運営や、各種Web情報メディア事業を展開するドットメディア株式会社により運営されております。編集部一同、正確な論拠に基づいた調査のもと、読者(ユーザー)様にとって正確かつ最新の情報をお届けできるよう努めてまいりますので、どうぞよろしくお願い致します。