今回は、仮想通貨・暗号通貨bitcoinビットコインの仕組みについて詳しく解説していこうと思います！
参考にしたのはこちらの本。
詳しく知りたい方は、ナカモトサトシ（日本人？！）が書いたとされる論文からどうぞ。
https://bitcoin.org/bitcoin.pdf
ビットコインとは
ビットコインとは、仮想通貨・暗号通貨の１つで、インターネットでお金のやりとりができ、手数料が安く済むといわれている便利な通貨です。
200９年に中本哲史といわれる論文が元になってできたと言われ、それ以降世界各地で使われています。取引単位は、1BTCです。また少額の単位もあり、0.00000001 satoshiがあります。
日本では、禁止されていませんが、国によっては使用が禁止されている国もあります。
P2Pネットワーク
ビットコインには、管理している国はありませんし、中央銀行などの組織もありません。
ビットコインを通貨として成り立たせているのは、世界中のビットコインユーザーが構成するP2Pネットワーク（peer to peer network）です。つまり、世界中のユーザーのコンピューターがビットコインを支えるために必要な情報を保持し、検証し、利用していることになります。
アドレス
ビットコインの取引は、ビットコインアドレス間で行われています。
ビットコインで使うアドレスは公開鍵のハッシュ値から作ります。楕円曲線DSAの公開鍵を一方向ハッシュ関数SHA-256とRIPEMD-160の２つを通してハッシュ値を求め、情報を付加した後にBase58check符号化で文字列を変換します。
一般的にビットコインアドレスは 1 で始まり、よりセキュリティーの高いマルチシグアドレスは 3 で始まります。
ウォレット
ビットコインで取引を行う時に使うアプリをウォレット(wallet)と言います。ウォレットの中には、秘密鍵が保存されているので、他人には見せてはいけません。
ブロックチェーン
ブロックチェーンとは、ビットコインのすべての取引が記録されている公開取引簿です。
ビットコインの取引はトランザクションという単位で行われます。トランザクションは、他のトランザクションとまとめられた後１つのブロックにまとめられた後、ブロックチェーンに追加されます。P２Pネットワークで追加が承認されればトランザクションに対応する取引が成立します。
つまり、ブロックチェーンを少しでも書き換えるならそれ以降すべてのチェーンを書き換えなけらばならず、改ざんするのをとても困難にさせています。
採掘（マイニングmining）
世界中でビットコインを使って取引が進むと、ブロックチェーンがどんどんと伸びていきますが誰が、このブロックを作っているのか疑問に思いませんか？このブロックチェーンを追加していくことを採掘(マイニング)といい、採掘する人を採掘者（マイナー）と言います。
ブロックチェーンは一本の鎖で、ある瞬間に追加してできるブロックは１つです。ブロックを追加した採掘者には、報酬とそのブロックに含まれるトランザクションの手数料が与えられることがプロトコルにより定められています。
ビットコインの偽造を防ぐため、採掘者は自分が正当な分量の作業を行ったことの証明します。この証明のことをプルーフオブワーク（proof of work）と言います。
承認
多くの採掘者が世界中でブロックを追加しようとしているので、ある瞬間を考えるとブロックチェーンが分岐してしまうことがあります。そうならないために、どのブロックをブロックチェーンとして正しいものとして追加するかの判断がP2Pネットワークによる承認です。
ノードは最初に受診したブロックを暫定的に追加し、同時受信した他のブロックも念のため保存します。そしてそれ以降長く伸びたブロックを正しいものとして判断する。ただし、この設計にはビットコインが正常に運営されることを望む採掘者が持つ計算資源の方が、悪意を持つ採掘者の計算資源より大きいとしている。
匿名性
確かに、ウォレットのアドレスを作る時には、メールアドレスも自分の名前も必要ありません。しかし、取引は世界中に知られることになり、半永久的にブロックチェーン上に残り続けることになります。
ちなみにブロックチェーンの履歴はこのサイトに残っています。
まとめ
・ビットコインは、P2Pネットワークによって作られた決済システムで、取引は公開鍵から作るアドレス間で行われる。
・送金が正しいものであることは、送信者がプライベート鍵を使って行うデジタル署名によって示される。
・ブロックチェーンという公開取引簿には、全ての取引が記録されており、その生合成は誰でも検証できる。（透明性）
・一方向ハッシュ関数を使って、ブロックチェーンの改竄（かいざん）を困難にしている。
・プルーフオブワーク（proof of work）によって偽造やブロックチェーンの分岐を防ぐ。
・ブロックを追加するため、採掘者は上位ビットに0が並ぶ値が見つかるまでハッシュ値の計算を繰り返す。（採掘）ブロックを追加することができたら、報酬としてビットコインを得る。
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