マイニングのメカニズム

ChatGPTによる解説

2023年8月6日本日まで、マイニングとは何で、どういう仕組みで報酬が得られるのか、解説する必要性は感じながらも、そこは「ヨソにいくらでも説明している方がおられる」というのを言い訳に、当サイトでは手を抜いていました。
そこに最近、以前から目を付けていたAIのChatGPTが世間で話題になったので、これを試しに使ってみる材料として、マイニングの解説をしてもらうという妙案を思いつきました。

実際のログ

最初のほうは分かりにくいですが、思いのほか上手く行った、という感想でした。以下、実際のChatGPTとの対話を全て掲載します。

1. トランザクションの検証:
ビットコインの取引はブロック内に記録されます。新しいトランザクションが行われるたびに、ネットワーク上のノード（コンピュータ）はそのトランザクションの正当性を検証します。送金者が十分な資産を持っているか、受信者のアドレスが正しいかなどを確認します。

2. プルーフ・オブ・ワーク（PoW）:
トランザクションの検証が完了したら、次に新しいブロックを生成するための競争が始まります。ここで使用されるのがプルーフ・オブ・ワークと呼ばれる暗号学的なパズルです。このパズルを最初に解いたマイナーが新しいブロックを追加できる権利を得ます。
3. ハッシュ関数の計算:
マイナーは、トランザクションデータと前のブロックの情報を組み合わせて特定のハッシュ値を計算します。ただし、ハッシュ値は一定の条件を満たす必要があります。これがPoWの一部であり、正しいハッシュ値を見つけるためには多くの計算が必要です。

4. 競争と報酬:
複数のマイナーが同時にハッシュ値を計算して競い合います。最初に正しいハッシュ値を見つけたマイナーがそのブロックをネットワークに追加し、新たなビットコインが生成されます。このマイナーにはブロック報酬と呼ばれるビットコインが与えられます。また、マイナーはトランザクション手数料も受け取ることがあります。
5. ブロックの追加:
新しいブロックが追加されると、他のマイナーやノードはそれを受け入れて自身のブロックチェーンに組み込みます。これによってトランザクションが確定され、ネットワーク全体で合意が形成されます。

このように、暗号資産のマイニングはトランザクションの検証、競争的な計算、新しいブロックの追加といったステップから成り立っています。ビットコインのマイニングは特に難易度が高く、膨大な計算リソースが必要となりますが、これによってネットワークのセキュリティとトランザクションの正確性が保たれています。

User もっと的確に、小学生にでもわかるようにかみ砕いて説明してください。

ChatGPT もちろんです！では、小学生にも分かるように説明しますね。

仮想通貨のマイニングは、まるで宝探しのようなゲームみたいなものです。みんなが一緒にトレジャーハントをするイメージです。

1. お金のお話:
仮想通貨はデジタルなお金のようなもの。でも、ただお金を作るのではなくて、大事なことがあります。

2. お金の承認:
人々がお金を使うたびに、その取引が「いいよ、大丈夫！」と言われる必要があります。これを確かめるのはみんな一緒のコンピュータ。

3. 新しいブロック:
取引がたくさんたまると、それを一つのグループ（ブロック）にまとめることが大切。でも新しいブロックを作るには難しい問題を解かないといけません。

4. 難しい問題:
その問題は、ちょっとした魔法のパズルみたいなもの。たくさんの計算をすると、正しい答えが出るんです。でも答えを出すのはすごく難しいんです。

5. 最速の宝探し:
たくさんの人が同じ問題を解こうとして、一番早く答えを見つけた人が勝ち！その人にはご褒美がもらえます。

6. ご褒美:
そのご褒美は、新しいお金（仮想通貨）です。実はこの仮想通貨は、問題を解くことで作られるんです。

7. みんなの協力:
みんなが一緒に問題を解くことで、お金の取引が安全になります。だって、問題を解くのにはたくさんのコンピュータが協力しないと難しいから。

8. 新しいブロックができた:
誰かが問題を解いて新しいブロックを作ったら、そこにたくさんのお金の取引が記録されます。これでみんなが「これが正しい取引だね！」と合意します。

User:
ありがとうございます。だいぶわかりやすくなりました。トランザクションとかハッシュ関数とかの専門用語についても、さっきの文章をみた小学生が納得し、理解が深まるように、つながりがある文章を考えてください。

ChatGPT:
もちろんです！小学生が理解しやすいように、専門用語を結びつけて説明する文章を考えてみます。
仮想通貨の世界は、まるで魔法の国みたいなんだよ！その中で大切なお金（仮想通貨）が使われているんだ。でも、みんながそのお金を使っていいかどうかを確認する必要があるんだ。これを「お金の承認」という魔法でやっているんだよ。
お金の承認は、みんなが使ったお金のデータを一緒に集めて、それを「ブロック」という箱に詰めることから始まるんだ。でもその前に、データが正しいかどうかを確かめるための「トランザクションの検証」があるんだ。
さて、次は「トランザクションの検証」を通ったデータを使って、新しいブロックを作るんだ。でもこのブロックを作るには、特別な魔法のパズルを解かないといけないんだよ。このパズルは、「ハッシュ関数の計算」という魔法の呪文を使って解くんだ。でも、この呪文は難しいから、たくさんの計算をしないと正しい答えが出ないんだ。
そして、みんながそのパズルを一斉に解いているんだ。だけど、最初に正しい答えを見つけた人が、新しいブロックを作る権利を手に入れるんだ。その人には、新しいお金（仮想通貨）がもらえるんだよ。これが「ご褒美」だ！
こうして、みんなが一緒に魔法のパズルを解いて、新しいブロックを作ることで、お金の取引が確認されるんだ。これで、みんなが安心してお金を使えるんだよ。お金の承認と新しいブロック作りの仕組みを一緒にすると、仮想通貨の世界がどうやって動いているかが見えてくるんだ！

User:
別の解説として、ハッシュ関数を高速に計算することは、ものすごいスピードでみんなでくじ引きをすることだという例え話を聞いたことがあります。51パーセント攻撃と関係がありそうなのですが、今一つよくわかりません。はっきりわかるように掘り下げて解説してもらうことはできますか？

ChatGPT:
もちろんです！ハッシュ関数とくじ引き、そして51%攻撃の関係について説明します。

1. ハッシュ関数とくじ引きの例え:
ハッシュ関数を高速に計算することは、みんなでくじ引きをすることに例えることができます。くじ引きはランダムな結果を出すための方法で、誰も予測できないのがポイントです。同様に、ハッシュ関数も入力データをランダムなハッシュ値に変換する手法です。このハッシュ値は、元のデータが少しでも変わると全く違う値になるので、データの改ざんを検知するのに使われます。
2. 51%攻撃の説明:
暗号通貨の世界では、ブロックを作るのに多数決が使われます。たくさんの人々（マイナーと呼ばれる人たち）がハッシュ関数を高速に計算して、誰が新しいブロックを追加するかを競います。ここで、「51%攻撃」というのは、悪い意図を持つ人が自分の計算力がネットワークの51%以上を占めるようにすることです。
なぜこれが問題なのかというと、ブロックを作るのに多数決が使われているからです。もし1人または1組の人々がネットワークの51%以上の計算力を持ってしまうと、その人たちはブロックの承認をコントロールできるため、正当でない取引を行うことができてしまいます。これによってネットワークのセキュリティが危険にさらされる可能性があります。
例えば、くじ引きで考えると、一つの人が多数のくじを持っていると、その人がどんな結果にするかを操作できてしまうような状況です。これが暗号通貨のネットワークにおける51%攻撃の問題点です。
簡単に言うと、51%攻撃はネットワークの安全性を損ねる可能性がある攻撃方法で、ハッシュ関数を高速に計算する力が集中すると危険な状態になることを意味します。

User: ありがとうございました。以上で質問を終わりにします。

ChatGPT どういたしまして！質問が解決できて良かったです。もしこの後また何か質問があれば、どうぞ気軽に聞いてください。お手伝いできることがあれば嬉しいです。良い日をお過ごしください！