ビットコインってどんな仕組み？中学生でもわかる！仮想通貨の基礎知識について解説

仮想通貨の決済を導入する店舗が増えたことや、取引所のCM効果などにより、以前より仮想通貨はより身近なものになっています。ここでは、仮想通貨の基本的な仕組みを初心者でもわかりやすく解説します。

1 ビットコインの仕組みとは？

まず、ビットコインの仕組みを理解しましょう。投資対象であるビットコインの仕組みを知っておくことで、ビットコインがなぜこれだけ人から求められているのか、また将来的にどのようになっていくのかを想像することも可能になるはずです。ここから、ビットコインの仕組みを、順を追って説明します。

1.1 ビットコインは電子データの通貨

ビットコインとは、「電子データ通貨の一種」です。

「通貨」という名前の通りお金ではありますが、円やドルなどの貨幣通貨とは異なり、実物は存在しません。

また、国から価値の保証などもされていません。その価値は仮想通貨を信用する人たち自身によって支えられています。

手に取れる形はありませんが、円やドルと同じように経済活動の中で使われる「通貨」として扱われだしています。

1.2ビットコイン（仮想通貨）でできること

ビットコインは、仮想通貨という名前の通り「通貨」として利用することができます。

例えばインターネット通販での支払いはもちろんのこと、一部の実店舗でも支払いにも使うことができるようになってきました。

2018年1月現在はビットコインの過渡期であるといえるため、これからもビットコインで支払いができる店舗は増えていくと考えられます。

では、ビットコインを管理する仕組みはどうなっているのでしょうか。

1.3 ビットコインはどうやって維持管理しているの？

法定通貨である円が銀行によって管理されているのとは異なり、仮想通貨であるビットコインは特定の組織によって管理されているわけではありません。そのため、中央組織の管理がなくてもシステムを維持できる仕組みが存在しています。

1.3.1 ビットコインの取引データを共有している「ピアツーピア」

ビットコインは、ピアツーピア（P2P）という通信方式を用いています。ピアツーピアとは、中央サーバーが存在せず、互いの信頼によって成り立っている通信方式のことです。 

インターネットにおいて一般的に使われている「クライアント・サーバー型モデル」は、「データを保持しているサーバー」と「アクセスするクライアント」の2つの立場が固定されています。

例えば、動画サイトで映像を見ようとしたとき、「動画サイトのサーバー」「動画を見るクライアント」という立場が成り立ちます。

「クライアント・サーバー型モデル」に対して、ピアツーピアはサーバーが仲介せずにコンピューター同士が直接通信を行う方式です。それぞれの通信相手がデータを共有しているので、サーバーやクライアントという立場がありません。

1.3.2 通貨の偽造や二重払いなどを防止する取引記録

ビットコインは、ブロックチェーンの中にあらゆる取引記録が記録されており、その記録をみんなで監視しあっています。すべての取引が常に多数のコンピューターによって管理され続けているため、ハッキングや通貨の偽造が難しいのはもちろん、二重払いなどのミスを防止することができます。

2 ビットコインを手に入れる仕組みは？

一般的にビットコインを手に入れるには、販売所による購入のみと思われていますが、それは誤りです。ビットコインを入手する方法を複数存在しています。ここからは、ビットコインを入手するための4つの手段についてご説明します。

2.1 ビットコイン取引所で購入する

ビットコインは「仮想通貨取引所」と呼ばれるインターネット上の場所で購入することができます。

国内の仮想通貨取引所は、QUOINEX（コインエクスチェンジ）をはじめ複数あります。取引所で口座を作り、売買を通してビットコインを手に入れることができます。

取引所の口座は未成年でも保護者の同意書などがあれば開設することが可能です。

2.2 ビットコインを交換する

ビットコイン以外の通貨を持っているのであれば、それとビットコインを交換することもできます。たとえば日本円という法定通貨で交換するのはもちろん、イーサリアムなどの他の仮想通貨とビットコインを交換することも可能です。この場合も、取引所を使って交換することになります。

2.3 採掘（マイニング）でビットコインを稼ぐ

採掘（マイニング）とは、コンピューターの計算能力を貸し出すことで、その対価としてビットコインを得る行為のことです。

新たなビットコインを作り出すマイニングには、コンピューターによる計算能力が必要になるのですが、そのコンピューターを稼働させるためには膨大な電力が必要になります。

そこで、世界中の有志がコンピューターリソースを貸し出し、リソースを貸し出した対価・報酬としてビットコインを受け取ることができます。

マイニングにはCPUやメモリー、HDD、マザーボードなどのマイニングマシンの構成パーツと、専門的な知識が必要になります。

マイニングをするためには高性能なパソコンを稼働させなければならないため、初期投資にお金がかかります。ある程度の規模がないと電気代やマシンの維持費がマイニングで手に入る仮想通貨の価値を超えてしまいます。

そのため、新規参入者にとってはハードルが高い手段です。

2.4 商品やサービスの対価として受け取る

商品やサービスの対価として、日本円ではなくビットコインで報酬を受け取る事例も増えてきました。

すでにアフィリエイト（ネット広告）の報酬などは、ビットコインでの支払いが始まっていますし、給料をビットコインで支払う企業も出てきています。

ほかにも、フリマサイト「nemche」では、代金を仮想通貨「NEM/XEM」で受け取ることができます。

3 ビットコインの取引の仕組み

ビットコインの取引を行う際には、取引の内容を守るための仕組みが存在しています。ここからは、ビットコインの取引を支える仕組みについてご説明します。

3.1 ビットコインを電子署名で送る

ビットコインは取引時に、高いセキュリティを実現した「電子署名」という仕組みを利用します。電子署名は、データ上で本人確認をすることができる仕組みで、元の持ち主によって送られているものであることや、改ざんのされていない本物であるといった項目が証明されます。

そして「ブロックチェーン」という仕組みで取引記録を行うことによって、その信頼性は担保されることになります。 

3.2 ブロックチェーンに取引記録を行う

ビットコインの取引の記録は、ブロックチェーンにすべて記録されます。

それらの記録はみんなで監視しあっており、常に多数派の情報に合わせて修復しながら記録され続けているので、改ざんすることが困難です。

3.3 悪意のあるハッキングなどによるコイン偽造を防ぐためのプルーフ・オブ・ワーク

プルーフ・オブ・ワーク(PoW)とは、ピアツーピアネットワークにおいて正しい情報はどれかを証明するための仕組みです。

ビットコインでは、「ビットコインにおける仕事量が多いもの」を正しい情報として扱います。

仕事量はコンピューターの計算量に応じるため、ビットコインのネットワークに悪意のある者が嘘の情報を記録しようとした場合には、その他の大多数の善良な人たちの計算能力を上回る膨大なCPUのパワーが必要です。

そのため、悪意のあるハッキングなどによるコインの偽造を困難なものにすることができています。 

4 【まとめ】ビットコインは手軽に利用でき安全な仕組みでできている

ビットコインを支える仕組みについて説明しました。仮想通貨というデジタルデータに価値を持たせることは、仕組みを知らない人にとっては不安なことも多いでしょう。しかし、ビットコインは、実は現物の通貨以上に高いセキュリティを持った次世代の通貨です。今後も世界中に普及していくことが予想されますが、未来のあたりまえを今手に入れることで、一歩先の世界が見えてくるかもしれませんね。