【図解】ビットコインの仕組みや価値がある理由をわかりやすく説明!

仮想通貨大好きダイゴ
「ビットコインってどんな仕組みなの?」「ビットコインの価値がある仕組みって?」などなど、ビットコインの仕組みについて悩んでいる人は多いようですね。

私も仮想通貨を始めてすぐの頃は、ブロックチェーン・プルーフオブワークなどなどの用語の意味がわからず苦労しました。ビットコインの価格が変わる理由がわからず損をしたことも多々ありました。

そこで今回は、ビットコインの仕組み・ビットコインと法定通貨の違い・ビットコインに価値がある理由などについて図解を交えてわかりやすく解説していきます。

最後まで読んでいただければビットコインの仕組みについて理解出来ます。是非参考にしてください。

ビットコインの仕組みをわかりやすく解説

ビットコインの仕組み

ビットコインは仮想通貨の1つで、「電子署名」・「公開鍵暗号」・「ブロックチェーン」・「プルーフオブワーク」といった仕組みによって信頼性を担保されています。

インターネット上に存在するプログラムである仮想通貨は、「二重送金の防止」「ハッキングの防止」といった問題をクリアしなければなりません。

ここでは、ビットコインの信頼性を担保する「電子署名」・「公開鍵暗号」・「ブロックチェーン」・「プルーフオブワーク」についてそれぞれ解説していきます。

取引の信頼性を保証する電子署名・公開鍵暗号とは?

ビットコインは通貨なので、物を買ったり他の人へ送金したりします。電子署名・公開暗号鍵はこういった取引1つ1つがハッキングにより改ざんされないようにする仕組みです。

言葉での説明はわかりずらいので、具体例と図解を使って説明して行きますがその前に「公開暗号鍵」について簡単に説明します。

公開暗号鍵とは、暗号化技術の1つで「公開鍵」と「暗号鍵」という2つの鍵を使って情報を暗号化して送る仕組みのことです。

公開鍵・暗号鍵どちらにも、文字列を暗号化して読めなくする鍵と暗号を復号して文字列に戻す鍵の役割があります。

それぞれ簡単に説明すると

公開鍵 名前の通り、全ての人に公開されている暗号鍵のことで対になる暗号鍵を使って暗号化した文字列を復号することができる。
暗号鍵 自分しか知らない鍵のことで対になる公開鍵を使って暗号化した文字列を復号することができる。

図のようにAさんがBさんに「こんにちは」という文字列を暗号化して送りたい場合は、Aさんが公開している公開鍵をつかって文字列を暗号化します。

暗号化した文字列をBさんに送って、Bさんが自分しか知らない暗号鍵で暗号化された文字列を復号すれば「こんにちは」という文字列を読む事ができます。

公開暗号鍵の技術を使えば、このように簡単に他の人には知り得ない暗号化された情報のやりとりを行うことができます。

ビットコインの送金では、図の様に公開暗号鍵の技術が活用されています。

ビットコインにおける公開鍵は、ビットコインウォレットのアドレスのことです。公開鍵は公開されているため、誰でも中身を見る事ができますが、取引をおこなうためには自分しか知らない暗号鍵でロックを解除する必要があります。

それでは、AさんがBさんに1BTC送金した場合を具体例として、電子署名と公開暗号鍵がどのように使われているか説明していきます。

AさんがBさんに1BTC送る場合、AさんはBさんの公開鍵(アドレス)を使って取引情報を暗号化します。

Aさんは、暗号化した取引情報をBさんに送ります。その後Bさんは自分の暗号鍵を使って取引情報を復号すればどのような取引が行われたかわかります。

このように、暗号化して取引情報を送ることで取引の途中で取引情報が改ざんされることを防いでいます。

また、AさんはBさんに1BTC送る際にAさんの暗号鍵を使って「自分が送り主である」ことを取引情報に記載します。このことを、電子署名と言います。

Bさんは、取引情報を受け取った際にAさんの公開鍵を使って暗号を復号することでAさんが間違いなく送り主で取引が改ざんされていないことを確認することができます。

公開暗号鍵と電子署名の二重のセキュリティを儲けることで、ビットコインの取引情報は改ざんされないようになっています。
 

ビットコインの台帳ブロックチェーンとは?

前の見出しで、電子署名と公開暗号鍵の技術によってビットコインの取引情報の信頼性が担保されていることを説明しました。

ですが、1つの取引情報が正しいことを担保できただけでは1BTCしか消費せずに2人の人に1BTCを送金するような「二重送金」の問題を解決することができません。

ビットコインは、全ての取引を「ブロックチェーン」と呼ばれる台帳に記帳することで2重送金を防いでいます。

ビットコインは、図の様にブロックチェーンと呼ばれる連続したデータの中に今まで行われた全ての取引が保存されています。

そのため、ブロックチェーンを確認すれば今この世に存在する全てのビットコインがどこにあるのか確認することができます。

ブロックチェーンの1つのブロックには「前のブロックのハッシュ値」「ナンス値」「取引情報」の3つのデータが格納されています。

前のブロックのハッシュ値は、1つ前に行われた取引情報が格納されたブロックの「前のブロックのハッシュ値」「ナンス値」「取引データ」の3つの値を足し合わせてある規則に従って変換してできた値です。

ハッシュ値は、暗号化技術の1つで元データからハッシュ値は簡単に作れるがハッシュ値から元データを復元することはできない不可逆性の特性をもった値です。

ブロック内に前のブロックのハッシュ値を格納しておくことで、今作ったブロックが前のデータに繋がるデータであることを確認することができます。

ナンス値は、ブロックチェーンの改ざんを防ぐために儲けられている特に意味の無い値のことです。

ナンス値は、ハッシュ値を頭に任意の個数の0がつく値にする値であるという特性があります。

また、ブロックチェーンに新しいブロックを繋げるためにはコンピューターで数値を総当たりしてナンス値を割り出す必要があります。

コンピューターでナンス値を割り出して新しいブロックを生成する作業のことを「マイニング」と呼びます。

過去のブロックチェーン台帳の取引データが改ざんされた場合、次のブロックに格納されているハッシュ値の頭に任意の個数の0がつかなくなります。

そのため、もしブロックチェーンの取引データを改ざんするならば過去から現在に渡る全てのブロックのナンス値も計算し直して適正な値に改ざんする必要があります。

また、その間にも新しい取引がどんどん行われブロックが生成されていくためブロックチェーンの取引データの改ざんはほぼ100%不可能であると言えます。

ブロックチェーンは1台のコンピューターでは無く、複数台のコンピューターの中にデータとして存在しています。

そして、一番長くてより多くのコンピューターの中に存在するブロックチェーンが正しい取引台帳であると認識されます。

このように、中央集権で無く多数決で分散したネットワーク上にブロックチェーンが存在することからビットコインは中央集権的で無い通貨であると言われます。
 

ビットコインへのハッキングを防ぐプルーフオブワークとは?

ビットコインはプルーフオブワーク(Ploof Of Work:PoW)と呼ばれる仕組みでハッキングを防いでいます。

プルーフオブワークとは、前の見出しで説明したハッシュ値とナンス値によって取引データの改ざんを防ぐ仕組みのことです。

ブロックチェーンは、専用に開発された計算用のコンピューターが膨大な電力を消費してナンス値を探しだすことで新しいブロックが生成されて伸びていきます。

仮に、過去の取引データが改ざんされた場合それ以降の全てのブロックのナンス値を計算し直さなければブロックチェーンのハッキングは成功しません。

これは、これまで長い時間をかけて大量の高性能なパソコンが行ってきた計算(仕事)をやりなおすということです。

また、ブロックチェーンを改ざんしている間にも新しい取引がどんどんと行われて新しいブロックがどんどん生成されていきます。

ブロックチェーンには一番長いものが正しいブロックチェーン台帳として認識される特徴があったため、ハッキングするためには過去から今現在生成されているブロックまで全てのブロックのナンス値を書き換える必要があることは先ほど説明しました。

そのため、過去のブロックチェーンの内容の改ざんを繰り返して、今生成されているブロックのデータまで改ざんするためには今ブロックチェーンネットワークに接続されている全てのコンピューターの計算速度を上回るコンピューターを用意する必要があります。

現在、ビットコインのマイニングネットワークには大量の高性能なコンピューターが接続されています。

現実の問題として、これらのコンピューターの計算速度(仕事量)を上回るコンピューターを用意することは困難です。

このことから、ビットコインはプルーフオブワーク(仕事量による証明)でハッキングから守られていると言えます。
 

ビットコインと円やドルの違い

法定通貨 ビットコイン
発行主体 国・中央銀行 なし
発行量 上限無し 上限21000万BTC
管理 国・中央銀行 所有者
信用性 国が価値を保証 プログラムの正当性
現物 紙幣・貨幣 存在せず
価値 物価によって変動 需給関係で変動
決済 利用可 利用可

引用:『今からでも間に合う!ビットコイン』 発行人 井上澄恵 出版社 宝島社

ビットコインと円やドルなどの法定通貨との違いは、発行主体(管理者)の有無です。

法定通貨は国が管理しているのに対して、ビットコインは管理者がいません。強いて言えば、管理しているのは膨大な数の数式です。

そのため景気によって発行通貨量が変わることはありませんし、ある日突然国や銀行に没収される(預金封鎖)ようなこともありません。

法定通貨の価値はそのときの物価で決まりますがビットコインの価値は需給関係で決まります。

そのため、ビットコインは物価に左右されずビットコイン取引を行う人が多ければ多いほど価値が上がっていく特徴があります。

例えば、仮に日本の経済が破綻して日本円の価値が0に近くなってしまってもビットコインの価値は落ちません。
 

ビットコインに価値がある仕組み


よく「ビットコインは最初は0円だったのに何で100万円もの価値があるの?」「価値を保証する人がいないんだからそのうち0円になる、怖くて買えるわけない」などと言う人を見かけます。

ですが、通貨の価値の本質を理解することができればこうした疑問にも簡単に答えることができます。

1000円札が何故1000円の価値があるのか考えたことはありますか?たった数十円で刷ることができる1000円札になぜ1000円もの価値があるのでしょうか?

私たちが一般的に使っている紙幣はの正式名称は「日本銀行券」です。この言葉の意味をひもとくと、日本銀行が発行した引換券ということになります。

引換券なので、何かと交換できる必要がありますね。では何と交換できるのでしょうか?

知っている人も多いと思いますが、実は1000円分の日本銀行券は1000円分の価値のある金と交換できることを日本銀行が保証しています。

私たちが普段使っているお金は、金との引換券です。金を持ち歩くのは大変なので、銀行の貯蔵する金を担保に硬化や紙幣に変えて持ち運び易くしたものがお金です。

では、なぜ金に1000円分の価値があるのでしょうか?金なんて言ってしまえばただの綺麗な石ころですよね?

実は、金に1000円分の価値がある理由なんてありません。私たち全員が金に1000円分の価値があると思っているから金は1000円分の価値があるんです。

ビットコインも同じ話です。埋蔵量が限られていて、便利にやりとりをすることができるビットコインに対して私たちが1BT=100万円の価値があると信じているから100万円の価値があります。

そのため、私たちがビットコインの価値は0円だと思えば1BTC=0円になりますし1億円だと思えば1BTC=1億円になります。

これは、紙幣や硬貨も同じ話です。日本が信頼を失って世界中の人が日本円に価値が無いと思ったら1000円札は$0(0円)になります。

つまり、ビットコインの価値も日本円の価値も人々の信用があるから価値があるんです。
 

ビットコインの価格が変動する仕組み


ビットコインの価値は日々変動しています。2017年の12月には一時期1BTC=240万円まで高騰したビットコインですが、2018年4月現在では1BTC=80万円まで下落しています。

前の見出しで説明した通り、私たちが1BTCに対して240万円でなく80万円の価値があると思い直したからここまで価格が下落しています。

もう少し具体的に説明すると、ビットコインの価格は需要と供給の量によって決まります。

例えば、私たちが1BTCに240万円円の価値を感じたとしたら今の1BTC=80万円は安すぎですよね?

本来240万円のものが80万円で売っているのであれば、多くの人が得だと判断してビットコインを買い始めます。また、既にビットコインを持っている人は価格が上がるまで売らないと思います。するとビットコインの需要が増えて供給量が減ります。

逆に、私たちが1BTCに80万円の価値しか感じていないのに1BTC=240万円の価格がついていたらどうでしょう?

本来80万円のものが240万円で売っていたら、誰もが高いと感じて買いません。それどころか、今ビットコインを持っている人は価格が下がる前に売ってしまうと思います。すると、ビットコインの需要が減って供給量が増えます。

つまり、ビットコインの需要多く供給量が減ればビットコインの価格は上がるし逆にビットコインの供給量が多くて需要が無ければ価格が下がります。

これが、ビットコインの価格が変動する理由です。
 

まとめ

  • ビットコインは電子署名・公開暗号鍵によって取引の信頼性を確保している
  • ビットコインはブロックチェーンと呼ばれる台帳にこれまでの取引が全て記録されている
  • ブロックチェーンはプルーフオブワークによってハッキングから守られている
  • 法定通貨もビットコインも価値の本質は私たちの「信頼」
  • ビットコインは需要量と供給量の変化により価格が変動する

ここまで、ビットコインの仕組みについて解説してきました。

ビットコインは「電子署名」「公開暗号鍵」「ブロックチェーン」「プルーフオブワーク」によってハッキングから守られており信頼できる通貨です。

また、ビットコインは法定通貨と同じように私たちの信頼があるから価値が保証されています。

ビットコインの価格が変動する理由は、需要と供給のバランスが常に変化しているからで多くの人が欲しがれば価格が上がるし多くの人が手放せば価格が下がります。

【登録必須】おすすめの仮想通貨取引所ランキング

広告画像