ビットコイン(bitcoin)のマイニング(採掘)とは?仕組みややり方を徹底解説

マイニング

2018/08/08

ビットコイン(bitcoin)についての記述をしている雑誌やインターネットの記事などを見ていると、「マイニング(採掘)」という言葉を見かけることがあると思います。
実はこの「マイニング(採掘)」をすることで、取引所や販売所での取引や購入とは違った方法でビットコインを得ることが出来るのです。
ところで、この「マイニング(採掘)」とは一体どういうものなのでしょうか?
今回はビットコインのマイニングについて、その仕組みややり方を詳しく解説していきます。

ビットコイン(bitcoin)のマイニング(採掘)とは?

まずはビットコイン(bitcoin)の仕組みを理解しよう

ビットコイン(bitcoin)の仕組みを理解しよう

ビットコイン(bitcoin)のマイニングについて理解するには、まずビットコイン(bitcoin)そのものの仕組みについて理解する必要があります。

ビットコイン(bitcoin)は「仮想通貨」の一種で、世界で初めて誕生した仮想通貨とされています。「仮想」通貨という総称が示すとおり、通貨そのものが存在しているわけではなく、「AさんがBさんに1BTCを送った」というような取引記録の集合体で成り立っていて、これらの取引記録を時系列順に集計していくことで、「Bさんが1BTCを保有している」ということが判明するようになっています。(「BTC」はビットコインを示す表記です。)こうした取引記録は一定時間ごとに生成される「ブロック」にまとめられ、各ブロックは鎖(チェーン)状に繋げられることで全ての取引内容を記録していきます。これが「ブロックチェーン」と呼ばれる方式です。「ブロックチェーン」によって記録された取引記録は、理論上、時系列を遡っての書き換えが出来ないため、改竄などのリスクがありません。そうした取引記録の信頼性は、ビットコイン(bitcoin)が通貨としての機能を持つようになった理由の一つとしてとても重要な意味を持っています。

ところで、ビットコイン(bitcoin)の送受信はインターネットを通じて行われますが、その通信方式がウェブサイトの閲覧やメールの送受信などとは少し違っています。ウェブサイトの閲覧や、メールを送受信する場合、これらの通信は閲覧や送受信を行う端末が「クライアント」、データなどの管理をしている端末が「サーバ」という役割をそれぞれが担っていて、クライアント端末がサーバ端末に「このウェブサイトのデータを表示して」、「このメールを送信して」といったような依頼をし、それをサーバが実行することで様々な通信が処理されます。(こうした通信方法は一般的に「クライアント・サーバモデル」などの呼称で表されます。)しかしビットコイン(bitcoin)の送受信ではこの「クライアント・サーバモデル」は使用せず、「P2P」と呼ばれる通信方式を用います。P2Pは「peer to peer」の略で、peer=対等な者同士が通信をするという特徴を持った通信形式のことです。この通信方式ではクライアントとサーバという役割分担は存在せず、ビットコイン(bitcoin)を送信する側の端末とビットコイン(bitcoin)の受信をする側の端末が直接通信を行います。

送受信にこうした特徴を持つこともあって、ビットコイン(bitcoin)は日本円や米ドルなどの法定通貨と違い、国家や中央銀行のような発行主体や管理団体を必要としません。先程ビットコイン(bitcoin)はブロックチェーンを用いて取引記録を管理するとご説明しましたが、では、発行主体や管理団体が無い中でこれらの取引記録が正しいということは誰がどのようにして証明するのでしょうか?ここで登場するのが今回の本題である「マイニング」です。

ビットコイン(bitcoin)のマイニング(採掘)とは

先述したとおり、ビットコイン(bitcoin)は「ブロックチェーン」という仕組みでその取引記録を管理しています。ビットコイン(bitcoin)が価値を持つ理由はこの「ブロックチェーン」がその取引記録の信頼性を担保していることが一つの理由ですから、取引記録が追加される際は過去の取引記録も、追加される取引記録も誤りがないか検証され、整合性を保たれなければなりません。その整合性を保つ方法として「ハッシュ関数」という演算手法が用いられるのですが、これには膨大な量の計算を行う必要があります。

そこでビットコイン(bitcoin)はこの計算を処理するために、ネットワークに接続されている有志のコンピュータに、余っている処理能力を借りるという方法を採用しています。こうした計算の処理に、所有しているコンピュータを参加させることを「マイニング(採掘)」と言います。なぜマイニング(採掘)と呼ばれるかというと、実はこの計算の処理を行ったコンピュータには、報酬として新たなビットコインが発行・付与されるという仕組みになっているからです。またビットコイン(bitcoin)には発行上限枚数が2,100万枚に定められているという特徴があります。こうした報酬の仕組みや発行枚数に限りがある点が金などの鉱物に似ていることから「マイニング(採掘)」と呼ばれるようになり、こうした方法でビットコイン(bitcoin)を得ている人のことを「マイナー(採掘者)」と呼びます。

ビットコイン(bitcoin)のマイニング(採掘)のはじめかた

ビットコイン(bitcoin)が報酬として受け取れると聞いて、ご自身でもマイニング(採掘)を始めたいと思った方もいるのではないかと思います。では、一体どうすればビットコイン(bitcoin)のマイニング(採掘)をはじめることが出来るのでしょうか?

ビットコイン(bitcoin)のマイニング(採掘)に必要なもの ウォレット

ビットコイン(bitcoin)を扱うにあたって必ず必要になるのが「ウォレット」です。ウォレットとはビットコイン(bitcoin)をはじめとする仮想通貨を保管するための「お財布」のことを指していて、様々な形式のものがあります。ビットコイン(bitcoin)のマイニング(採掘)では、報酬として受け取るのもビットコイン(bitcoin)ですから、ビットコイン(bitcoin)の保管に対応しているウォレットを用意する必要があります。

ビットコイン(bitcoin)のマイニング(採掘)に必要なもの コンピュータ

先述した通り、ビットコイン(bitcoin)のマイニング(採掘)はネットワークに接続されたコンピュータによって行われます。ですから、マイニング(採掘)を行うためにはコンピュータの準備が必須です。しかも、そのコンピュータは膨大な量の計算を処理するわけですから、処理能力が高いコンピュータを用意する必要があります。

ビットコイン(bitcoin)のマイニング(採掘)に必要なもの マイニングソフト

コンピュータを用意したら、そこにビットコイン(bitcoin)をマイニング(採掘)するためのソフトウェアをインストールします。ソフトのインストールが出来たら、コンピュータをインターネットに接続した状態でマイニングソフトを起動させれば、あとはコンピュータ上でソフトがマイニングをしてくれるという仕組みです。

コンピュータ、ウォレット、ソフトを準備して、あとはソフトを起動させるだけなので、コンピュータについて多少詳しいくらいの知識があれば、ビットコイン(bitcoin)のマイニング(採掘)をはじめることは決して難しいことではありません。

ビットコイン(bitcoin)のマイニング(採掘)の方法と演算処理の種類について

マイニング(採掘)の方法と演算処理の種類

さて、先程ビットコイン(bitcoin)のマイニング(採掘)に必要な物ややり方についてご説明しましたが、実はビットコイン(bitcoin)のマイニング(採掘)の方法には大きく分けて3つの方法があります。ここからはその3つの方法についてご紹介しましょう。

個人(ソロ)マイニング

先程ご説明をした準備物を、個人で全て用意してビットコイン(bitcoin)のマイニング(採掘)を行うことを「個人(ソロ)マイニング」と呼びます。

個人でマイニング(採掘)を行うわけですから、当然得られる報酬は全て個人のものになります。そのかわり準備物も全て個人で用意する必要があるので、初期投資にある程度のお金が掛かります。またビットコイン(bitcoin)のマイニング(採掘)はコンピュータ上でソフトを動かし続ける必要があるため、その間ずっと電気を使用することになります。つまり、ビットコイン(bitcoin)のマイニング(採掘)にはランニングコストとして電気代もかかる訳です。こうしたコストも個人で全て負担しなければならないので、もしマイニング(採掘)に成功して新しいビットコイン(bitcoin)を受け取ることができても、コストを回収するにはかなりの期間がかかります。また、電気代が高い国や地域では、そもそも得られる報酬よりも電気代の方が高くなってしまい、採算が合わないということも起きています。

プールマイニング

個人で行う「個人(ソロ)マイニング」に対して、集団で行うマイニング(採掘)のことを「プールマイニング」と言います。プールマイニングでも個人(ソロ)マイニングと同じようにウォレット、コンピュータ、マイニングソフトは必要になりますが、一番の違いは「マイニングプール」という集団に参加し、その集団に自分のコンピュータを参加させることで、他の参加者のコンピュータの処理能力と合算してマイニング(採掘)を行うことが出来るため、より効率的にマイニング(採掘)を成功させることが出来るようになるという点です。他の参加者のコンピュータと力を合わせることが出来るので、個々のコンピュータの性能が多少低くても良く、参加しやすいというメリットがあります。ただし、得られる報酬は当然他の参加者と山分けになるので、個人(ソロ)マイニングよりは少なくなります。また報酬額は自身のコンピュータがマイニング(採掘)に貢献した度合いによって決められますので、当然コンピュータの性能が良いほうが有利です。

クラウドマイニング

「個人(ソロ)マイニング」と「プールマイニング」では個人で行うか集団で行うかの違いこそありましたが、自身のコンピュータをマイニング(採掘)に参加させるという点は共通していました。しかし、「クラウドマイニング」では自身のコンピュータをマイニングに参加させるということすら必要がなくなります。その代わり、クラウドマイニングでは参加者が資金を出し合い、マイニング(採掘)を代行する企業がその資金を元にしてマイニング(採掘)に必要な機材などを揃えてマイニング(採掘)を行います。自身でマイニング(採掘)を行う必要がないので楽ですし、当然必要な機材を揃えるためのコストや電気代も掛かりません。一方で、「クラウドマイニング」では資金調達を行ったのに実際はマイニング(採掘)が開始されず、報酬が支払われないような詐欺まがいの案件も起きているので、参加するクラウドマイニングが信用できるものかどうかをきちんと見定める必要があります。

演算処理の種類と特徴

こうしたマイニング(採掘)はビットコインが誕生したその瞬間から行われ続けているわけですが、ではどのような状態になればマイニング(採掘)が成功し、ビットコイン(bitcoin)を報酬として得られるのでしょうか?とてもシンプルな表現をすると、方程式の答えを一番最初に見つけることが出来た場合に、 マイニング(採掘)が成功してビットコイン(bitcoin)を報酬として得ることができます。もう少し詳しく説明します。先程も少し登場しましたが、ビットコイン(bitcoin)は取引記録の整合性を保つために「ハッシュ関数」という演算手法を用います。この「ハッシュ関数」は物凄く複雑な方程式だと考えてください。マイニング(採掘)というのは、「この方程式に、一つ前のブロックの値、追加する取引記録、任意の値(仮にXとします)を入れて計算したときに、答えの値がAになるとすると、Xの値はなんでしょうか?」という問題を解く作業のことを指すのです。方程式が非常に複雑なので、Xを求めるためには膨大な数の値を一つずつ当てはめて、その答えがAになるかどうかの確認を繰り返すしかありません。(方程式の答えとなるAは一つではなく、値の先頭に数字の「0」が一定数以上並ぶものという条件になっています。)そして、いち早くこのXの値を突き止めたコンピュータが過去の取引記録に新たな取引記録を追加し、その報酬としてビットコイン(bitcoin)を得るのです。この問題は概ね10分に一度出される=10分に一度新しい取引記録が追加されることになっているのですが、これはマイニング(採掘)に参加している全てのコンピュータが一斉に計算をした際に、Xが見つかるまでの所要時間が約10分になるように難易度を自動的に調整するような仕組みがビットコイン(bitcoin)に備わっているためです。報酬を得るためにはとにかく早く方程式を解く必要がありますから、使用するコンピュータの処理能力が高ければ高いほど、その成功率は高くなります。

ところで、ビットコイン(bitcoin)が誕生して間もない頃は、私たちが持っているパソコンにも必ず搭載されているCPUを使ってマイニング(採掘)が行われていました。つまり、ビットコイン(bitcoin)が誕生したばかりの頃には、私たちが普段使っているようなパソコンでもマイニング(採掘)が可能だったのです。しかし、ビットコイン(bitcoin)の認知度や価値が上がるに連れてマイナーも多くなり、計算の難易度が高くなったため、CPUの処理能力ではマイニング(採掘)が難しくなりました。

そこでマイニング(採掘)に用いられるようになったのがGPUです。GPUは「Graphics Processing Unit」の略称で、その名の通り画像、特に3Dのコンピュータグラフィックに必要な演算処理を行う装置で、その処理能力はCPUの数十台分にも相当します。このGPUがマイニング(採掘)に使えるということが分かると、多くの人がGPUを使ってビットコイン(bitcoin)を始めとする仮想通貨のマイニング(採掘)を始めたため、GPU自体が品薄になり、価格が高騰するということまで起きました。

続いて登場したのがFPGAです。FPGAは「Field-Programmable Gate Array」の略称で、製造後にユーザーが機能の設定を何度も書き換えることが出来る特殊な集積回路のことを表します。処理性能はGPUと変わりませんが、消費電力がGPUよりも少ないということで、マイニング(採掘)の効率化のために注目された時期がありました。

マイニング

そして、現在(2018年6月)主流となっているのがASICを使ったマイニング(採掘)です。ASICは「Application Specific Integrated Circuit」の略称で、特定の目的に特化して作られた集積回路のことを指します。つまり、現在はマイニング(採掘)用のASICがあり、それを使ってマイニング(採掘)がされているということです。マイニング(採掘)に特化された設計・設定がされているので、その処理能力は当然高く、それでいてコンパクトに出来ることや、消費電力も少なく出来るということが特徴です。

ビットコイン(bitcoin)のマイニング(採掘)で得た利益にかかる税金について

税金について

さて、ビットコイン(bitcoin)のマイニング(採掘)では報酬としてビットコイン(bitcoin)を受け取ることが出来ますが、その報酬については税法上どのような扱いになるのでしょうか?

ビットコイン(bitcoin)のマイニング(採掘)で得た利益は雑所得扱い

2017年12月1日に国税庁が発表した『仮想通貨位に関する所得の計算方法について(情報)』によると、

ビットコインをはじめとする仮想通貨を売却又は使用することにより生じる利益については、(中略)原則として、雑所得に区分され、所得税の確定申告が必要となります。

と記載されています。つまり、ビットコイン(bitcoin)のマイニング(採掘)で得た利益は雑所得として扱われ、得た所得の金額によっては一定の税率を乗じた金額を税金として収める必要がある訳です。

所得額の算出方法

『仮想通貨位に関する所得の計算方法について(情報)』の中では、この算出方法について

この場合の所得金額は、収入金額(マイニング等により取得した仮想通貨の取得時点での時価)から、必要経費(マイニング等に要した費用)を差し引いて計算します。

とされています。つまり、マイニングの報酬として得たビットコイン(bitcoin)の時価を1年分足し合わせ、そこからマイニング用に購入した機材や、マイニングにかかった電気代などを差し引いた額が所得額となり、納税の対象となります。

マイニング(採掘)で得たビットコイン(bitcoin)を売却した場合の利益について

マイニング(採掘)で得たビットコイン(bitcoin)を誰かに売却した場合も課税の対象となります。その際は売却した時の金額から、取得金額を差し引いた差額が所得となり、課税対象とされますが、マイニング(採掘)の場合の取得金額とはどの段階を指すのでしょうか?『仮想通貨位に関する所得の計算方法について(情報)』の中では、

マイニング等により取得した仮想通貨を売却または使用した場合の所得計算における取得価額は、仮想通貨をマイニング等により取得した時点での時価となります。

としているため、先述した所得額の計算に用いた金額を同じと考えておけば大丈夫です。

雑所得は税率が高く、もし仮に1億円を超えるような所得があった場合は、半分の5,000万円を超える金額を納税することになります。(※所得税、住民税、復興特別税を併せた金額。)マイニングに挑戦したい人にとって、これは現在の税制は大きな障壁かもしれませんね。

損益分岐点から読み解くビットコイン(bitcoin)の今後

では最後に、ビットコイン(bitcoin)のマイニング(採掘)での損益分岐点について考えてみたいと思います。いくつかの研究機関などが発表している数字を見ると、ビットコインの価格が1BTCあたり8,000ドルから8,500ドルを下回ると、マイニングでは採算が合わなくなるという内容が見受けられます(2018年6月現在)。ビットコイン(bitcoin)の価格は乱高下を繰り返しているため、マイニングの採算性の良し悪しは一概に良いとも悪いとも言えませんが、ビットコイン(bitcoin)は誕生からたった10年で1BTCあたり0.099セントから、一時は19,000ドルを超えるまでその価値を高めたという事実もありますし、今後も仮想通貨の市場規模は拡大するという意見も多いので、その将来性に多くの人が注目しています。新しい投資対象としてのビットコイン(bitcoin)やマイニング(採掘)に一定の魅力を感じる人がいるのは、そうしたこれまでの歴史を考えると当然のことかもしれませんね。

まとめ

ということで、今回はビットコイン(bitcoin)のマイニング(採掘)について詳しくご説明してきました。仮想通貨に関わる方法の一つとしては面白い側面もあります。ただし、メリット、デメリットが様々ありますので、興味のある方はできるだけたくさんの情報を集めることをおすすめします。