意外と知らないビットコインの仕組み
価格の高騰に伴い、テレビやネットニュースなどでビットコイン（BTC）という単語を目にする機会が増えてきています。
ビットコインというと、どうしても値動きに注目されがちですが、仕組みを理解している人は意外と少ないのではないでしょうか。また、過去に発生した取引所のハッキング事件などネガティブな印象を抱いている人もいるかもしれません。
ビットコインを巡る状況は2017年のバブルから確実に変化しており、機関投資家のマネーの流入が増えるなど、資産としての認識が高まっています。また、PayPalなどより簡単にビットコインを購入する手段も増えており、確実に市民権を得つつあるといえます。
本記事では、意外と知られていないビットコインの仕組み、特徴や歴史などを解説していきます。
1.ビットコインとは？
ビットコインは、世界で初めて開発された仮想通貨でありデジタル資産です。考案者は「サトシ・ナカモト」と名乗る正体不明の人物で、自身のアイデアをまとめた論文をインターネット上で発表したことから開発が始まりました。その後、ビットコインの技術を参考に、数千種類の仮想通貨が誕生しましたが、時価総額は約75兆円、全銘柄中トップを誇っています。
ビットコインの最たる特徴としては、中央銀行のような発行主体が存在しない「非中央集権型のシステム」であるという点が挙げられます。政府や中央銀行などの第三者を介することなく個人間で決済を行えるようにすることを目的に開発されました。
一定時間ごとに、世界中で行われている取引履歴を1つのまとまり（ブロック）にして保存し、それぞれのブロックをつなぎ合わせていくことで全ての取引履歴を管理する、ブロックチェーンという技術を利用しています。
ビットコインは仮想通貨の代表格としての地位を確立しており、ほとんどのアルトコイン（ビットコイン以外の仮想通貨）は、ビットコインの価格変動に影響を受けています。ビットコインの価格が上昇すればアルトコインの価格も上昇しますし、逆もまたしかりです。そのため、仮想通貨を保有するのであればビットコインの技術や成り立ちについては知っておいた方がよいでしょう。
2.ビットコインの仕組み
ビットコインの仕組みを丁寧に解説していきます。
2-1 インターネット上で取引ができる「通貨」
「仮想通貨」と言われていることからもわかる通り、ビットコインは「お金」として発明されました。円やドルと比べ、ビットコインは中央管理者（中央銀行）がいない、デジタル通貨である、などの違いなどがあります。
ビットコインには円やドルのように通貨の単位が存在し、「1BTC」などと表現されます。最小単位は1Satoshi（1BTCの1億分の一）と表記します。なお、実際の取引では0.001BTCといった単位で少額から取引することができます。
ビットコインは世界中の誰とでも、インターネットで24時間365日取引することが可能で、特に海外への送金では銀行で送金するより高速に行うことができ、手数料を安く抑えられることもあります。
2-2 非中央集権型のシステム
円やドルなどの法定通貨との違いは、ビットコインには発行主体が存在しないことが真っ先に挙げられます。一般的に法定通貨は政府や中央銀行が発行・管理を行っていますが、ビットコインを維持するのは世界各地のネットワークに参加する有志たちです。
彼らはそれぞれ自分の持っているパソコンなどの端末（ノード）で、これまでの取引の全記録を保管しています。その見返りとして、ユーザーの支払う手数料や、マイニング（取引を承認する作業）を行うことでビットコインを報酬として受け取ることができます。
2-3 記録の改ざんを防ぐブロックチェーン
ビットコインの取引記録はブロックチェーンと呼ばれる技術で記録されています。ブロックチェーンは分散型台帳技術と説明されることもあります。
ビットコインのデータは世界中のパソコンに保存されているため、一人あるいは一つの組織がビットコインのネットワークを支配することは実質的に不可能であり、改ざん（自分の保有量を増やすなど）することはほぼできません。
また、ブロックチェーンにおいて新たなビットコインの取引を承認する作業がマイニング（採掘）です。
2-4 発行上限は2100万枚
円やドルといった法定通貨は、国や政府が自由にいくらでも発行することが可能ですが、ビットコインはプログラムによって予め発行上限が決められており、その上限が約2100万BTCと定められています。
発行上限があるという部分に関しては金（ゴールド）と共通しており、希少性という点でビットコインが「デジタルゴールド」と呼ばれる所以でもあります。
また、最初から2100万枚全てが存在するわけではなく、毎日少しずつ新しいビットコインがマイニングにより新規発行されています。
「採掘（マイニング）」のペースも決められており、誕生当初は10分ごとに50BTCが採掘されていましたが、4年毎にその量が半減され、2020年末現在で、3度の半減を経験しています。現在の一回の新規採掘量は6.25BTCで、この半減されるタイミングは「半減期」と呼ばれます。
プログラムでは2140年ごろに発行数の上限に到達してビットコインの発行が終了する予定になっています。
2-5 マイニング（採掘）で入手可能
マイニングとは、ブロックチェーン上に新たなブロックを生成する作業を指し、同時に新たに採掘されるビットコインを手に入れる場でもあります。
マイニングについて解説する際に欠かせないのが「コンセンサスアルゴリズム」というものについてです。コンセンサスアルゴリズムとは、ブロックチェーンに取引記録を書き込むルールのこと。
多くの人が参加するプラットフォームやビットコインなどのネットワークでは、その場を利用するためのルールはもちろんのこと、運営・管理している主体のガバナンスも重要です。
そのネットワークの秩序を誰が保ち、そのために参加者にどのような行動をとらせるかは、誰もが参加でき、金銭を含む価値のやりとりが行われるブロックチェーンでは非常に重要です。悪意のある人物が存在しても、悪事を働けない仕組みが不可欠です。不正な操作などを防ぐために、それぞれのブロックチェーンには、それぞれのアルゴリズムが立案・実装されています。
ビットコインでは「PoW（Proof of Work）」というコンセンサスアルゴリズムが採用されており、これは特定の計算問題を早く解いたノードが報酬を受け取ることができるアルゴリズムです。
マイニングに報酬（現在は6.25BTC）を出すことでより多くの人に作業に参加してもらい、結果としてデータを改ざんすることを難しくさせています。
ちなみに、マイニングは始めのうちは一般的なコンピューターでも参加できましたが、次第に競争が激しくなっているため、現在では高速な計算処理ができるコンピューターでないと採掘ができません。
また、一定の知識や初期投資額がかかること、多くの大企業が大量の資金を投じてマイニング事業に参入していることを踏まえると、現在では個人がマイニングで収益を得るのは非常に困難な状況となっています。
マイニング業者（マイナー）らは、自分たちがビットコインを新たに入手して利益を得るために（合理的に）行動していますが、同時にビットコインのシステムはその人達のおかげでその存在が保たれているのです。
3.ビットコインの課題・注意点
ビットコインが抱える課題について解説します。
3-1 価格変動が大きい
ビットコインの価格は需給によって決定します。株式などと同じで投資や投機の対象となるため、急激な価格変動が起こることも珍しくありません。
価格が急騰すれば大きな利益を得ることができる一方、急落した際にはその分の資産を失うことになるので注意が必要です。
3-2 取引数が増えると処理速度が遅くなる
ビットコインの取引数が増えすぎると処理が追いつかず時間がかかります。ネットワークの参加者が増えたとしても、それぞれのノードは同じ処理をするため処理速度は変わりません。この、取引数増加に伴う処理速度の遅滞がブロックチェーンの最大の課題であり、「スケーラビリティ問題」と呼ばれています。
3-3 いつ取引が確定するかわからない
ビットコインの場合は、通常は約10分で承認が行われ取引が完了しますが、マイニングに遅れが生じている場合はそれ以上の時間がかかることもあります。いつ取引が確定するかはその時になってみないとわかりません。
3-4 環境に悪影響との声も
ビットコインがコンセンサスアルゴリズムとして採用するPoWは、大量の電力を消費します。また、一部の地域ではマイニングのために石炭火力発電が十分に環境に配慮されずに行われているという問題が指摘されてきました。
米国の電気自動車大手テスラ社は3月にビットコイン決済を導入し話題になりましたが、環境への悪影響を懸念し、5月に中止しています。
こういった状況の中、環境に配慮した方法でマイニングを試みる動きが見られるようになっています。
関連：テスラ社、ビットコイン決済を中止──マイニングによる環境問題で
関連：ナスダック上場米マラソン社、脱炭素路線のビットコインマイニングへ
3-5 当局による規制
ビットコインなどの仮想通貨はその価格の変動の大きさや、マネーロンダリングなどに悪用される可能性などから、複数の国が取引を規制する方針を表明しています。
例えば中国では、これまでに何度も取引を禁止していることを強調してきましたが、2021年5月に、ビットコインマイニングおよび取引に対して取り締まる方針を再度伝えました。中国のこれまでの方針とは打って変わり、より厳しい取引・マイニング規制へと乗り出す可能性も指摘されています。
中国の規制方針がビットコインの価格に与える影響は大きく、実際、規制方針の発表がなされるたびに価格が乱高下しました。
関連：中国金融委員会、ビットコインマイニングおよび取引の取締りを強化へ
関連：中国の仮想通貨取り締まり強化、投資家向けの情報の読み解き方とは？【動画解説】
4.ビットコインの歴史
ビットコインの価格は現在400万円付近につけており、一時は700万円を超えるまで高騰しましたが、開発された当初は何の価値も持たないインターネット上の通貨でした。現在では世界中で取引できる通貨として認識されるようになったわけですが、ビットコインがどのような歴史を辿ってきたのかを見ていきます。
関連：ビットコイン生誕12周年 どのように350万円まで高騰したのか、激動の歴史を振り返る
4-1 1本の論文からすべてが始まる
ビットコインの概念は、2008年10月、Satoshi Nakamotoと名乗る人物がインターネット上に投稿した『Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System』という論文（ホワイトペーパー）によって発表されました。
この論文を簡単に要約すると、円やドルのような国や政府といった管理者が発行するといった仕組みではなく、発行主体を持たずにP2P（ピア・トゥ・ピア）の仕組みを利用して分散管理をし、それと暗号技術を組み合わせることで通貨としての信頼性を保つことができる、といった内容でした。
この考えに多くの研究者やプログラマーが次第に触発され、有志が集まって開発を行い、2009年にビットコインが初めて発行されます。ただ、この時点では実際の経済で運用する予定ではなかったと言われており、仕組みがちゃんと機能するのか試しに検証してみようといったゲーム感覚でスタートしました。
ちなみにこの論文を発表したサトシ・ナカモトは日本人名をローマ字で表していることは推測できるものの、実際に日本人なのかすらわかっていません。個人ではなくグループである説や、自分こそがサトシ・ナカモトであると名乗りを挙げた起業家などがいるものの、断定的な証拠がなく特定はされていません。
実際の論文はこちら。
4-2 初めての取引は「ピザ」
2010年、開発に携わるエンジニアの一人が冗談で「誰かビットコイン1万枚とピザを交換しない？」とメーリングリストに投稿したところ、このジョークが面白いと思った別のプログラマーがピザ屋にピザ屋2枚を注文して相手の家に届け、1万ビットコインと交換しました。掲示板「ビットコインフォーラム」には、当時ピザ屋からピザを購入したプログラマーの投稿がいまも残されています。
この取引が、ビットコイン史上初の対モノの取引であったと言われています。その時の日付である5月22日は、仮想通貨業界ではいつしか「ビットコイン・ピザ・デー」と呼ばれるようになり、記念するイベントが毎年世界各国で開催されています。
当時、ほぼ価値がないに等しかったビットコインは、11年の時を経て資産価値が大幅に高まりました。現在の価値に直すと（1BTC＝400万円）、このピザは1枚200億円ということになります。
このように初めはジョークで始まったビットコインの取引ですが、「ビットコインが面白そうだ、通貨として使えそう。」と広がってきたことで、次第に価値を持つようになってきました。
関連：「Where is the Pizza Guy？」ビットコイン・ピザ・デーのルーツを辿るイベントに関心
4-3 ビットコインはなぜ作られた？
ビットコインが発明される前にも、オランダのDigiCash社による「eキャッシュ」や元マイクロソフトの技術者のウェイ・ダイ氏が発表したビットコインの初期の提案ともいえる「bマネー」など、電子通貨（暗号通貨）を作ろうという試みは複数存在していましたが、多くが失敗に終わっています。
失敗した理由については、様々あると考えられますが、ビットコインの考案者であるサトシ・ナカモトは、第三者機関への信頼を必要としていたことが、これまでの失敗の理由であると考えていたようです。
例えばビットコインが株式会社ビットコインによって運営されていたとすると、株式会社ビットコインが倒産すれば、ビットコインの価値は暴落するでしょう。
特に、アメリカ同時多発テロ事件（9.11）以降、匿名性のあるデジタル通貨はテロ組織によって悪用される恐れがあるため、規制が強まりました。株式会社ビットコインのような会社があったとすれば、規制される可能性が高いです。
このような電子通貨の歴史を背景としてビットコインは生まれ、また、2008年当時に生まれていた法定通貨への不信感を材料にビットコインは支持者を増やしていったと言えます。
5.ビットコインが本格普及したきっかけ
ビットコインが本格普及するきっかけとなった2013年の金融危機から、2021年までの出来事を大まかに解説します。
5-1 2013年：キプロス危機
2013年、欧州のキプロス共和国にて金融危機が発生。後に「キプロス危機」と呼ばれるようになったこの金融危機により、中央銀行に対する信頼が低下し、世界中で法定通貨に代わるヘッジ手段を求める動きが加速しました。
そこで目をつけられたのがビットコインです。欧米や中国の富裕層を中心に、多くの人がユーロや人民元などの法定通貨をビットコインに交換したことにより、価格が急騰し時価総額は一時10億ドル（約1,000億円）を突破。年末にはNHKでも特集が放送されるなどバブル相場が起きました。
5-2 2017年～2019年：ICOバブル、バブル崩壊
「仮想通貨元年」と謳われた2017年。前年成立した改正資金決済法の施行が開始され、仮想通貨交換業者の登録が開始されました。また8月にはビットコインからビットコインキャッシュ（BCH）がハードフォークし、注目を集めました。
その後もICOなどの台頭により人気が急上昇したビットコインを筆頭とした仮想通貨市場は前代未聞のバブル相場となり、ビットコイン価格は2013年以来の過去最高価格に到達します。
ICOとは、新しく仮想通貨を発行し、新規事業立ち上げの際の資金を集めることです。企業が比較的簡単にお金を集めることが出来ますが、詐欺も多く、規制の対象となる国が多いです。実際、2017年に乱発したICOプロジェクトの中には詐欺まがいのものも多く、大きな問題となりました。
2018年～2019年は、2017年後半のお祭り相場から一転、相次ぐ仮想通貨取引所のハッキング事件や各国のICOへの規制強化により相場は凍りついたいわゆる「仮想通貨の冬」に突入します。
5-3 2020年～2021年：機関投資家の参入・活用事例の増加
コロナショックにより、3月に相場が急落しましたが、5月に訪れた半減期を経てビットコイン価格は回復します。8月には、米国のマイクロストラテジー社もビットコインを大量購入し、これを皮切りに大企業によるビットコイン購入の動きが加速。10月には米スクエア社もビットコイン購入に乗り出しました。
同じく10月、米大手決済企業PayPalがビットコインをはじめとする仮想通貨取引サービスを発表。より多くの個人投資家や投機家が仮想通貨市場に参入する契機として大いに注目され、ビットコイン価格も急騰します。
2021年に入ってもその流れは続き、米電気自動車大手テスラは2月にビットコイン決済導入を発表（5月に中止を発表）した際には大きな話題となりました。また、決済大手VISAのCEOは、ビットコインを法定通貨に交換することで、世界7,000万箇所のVISA提携店で使用できるようにする取り組みを語っており、米マイアミ市では市職員の給料をビットコインで支払えるようにする決議案が可決される事例などもありました。ビットコインでの決済や給与支払いが着実に普及しつつあると言えます。
上記以外にもビットコインの購入や関連サービスを発表した機関投資家は数多く存在し、詳しくは以下の記事にまとめられていますが、ビットコインが誕生した当時とは比べ物にならないほど世の中に普及したと言えます。
関連：ビットコイン関連サービスに続々参入、注目の「機関投資家」動向まとめ
6.ビットコイン購入におすすめの取引所
ビットコインは、取引所や販売所で購入するのが今日では最も一般的です。ここでは、ビットコインを購入する際におすすめの国内仮想通貨取引所を紹介します。
なお、口座開設の方法や取引の際の注意点などは以下の記事で詳しくまとめられているので参考にしてください。
関連：仮想通貨投資の始め方 ｜初心者向けに口座開設方法や注意点を解説
ビットコイン（BTC）
関連：人気通貨別の仮想通貨取引所おすすめランキング｜ビットコイン、リップル、イーサリアム
保管方法
手に入れたビットコインは取引所に預けておくか、ウォレットに保管する方法があります。
アドレスと秘密鍵
ビットコインをウォレットで持つために、最低限の知識として理解する必要があるのが、アドレスと秘密鍵です。
ビットコインのウォレットにはアドレスという口座番号のようなものがあり、ビットコインをだれかに送金する場合はその人のウォレットのアドレス宛てにビットコインを送金します。ビットコインの場合、1または3から始まる27～34文字英数字から構成されています。
アドレスの例：1A1zP1eP5QGefi2DMPTfTL5SLmv7DivfNa
また、秘密鍵（文字・数字列）というものがあり、ビットコインを送金したりするときにパスワードのように必要になります。この秘密鍵が他人に知られると、簡単にビットコインが盗まれる可能性があるため、最も秘密にすべき情報になります。
ウォレットには、ウェブベースのもの、スマホやパソコンにインストールするもの、専用の端末（ハードウェアウォレット）などがあります。
- 取引所に預ける
- ウェブベースのウォレット
- ソフトウェアのウォレット
- ハードウェアのウォレット
最も簡単なのは取引所に預ける方法です。ビットコインを取引所で購入してそのままにしておいた場合は、他の取引所やウォレットにビットコインを移したいと思わない限り、アドレスや秘密鍵という用語を覚える必要すらありません。（もちろん、覚えたほうが良いです）
ウェブベースのウォレットはChromeなどのブラウザからアクセスでき、利便性が高いのが特徴です。ソフトウェアウォレット、つまりパソコンやスマホにインストールして使うウォレットはよりセキュリティの面で安全とされます。スマホにインストールするものはQRコードが利用できたり持ち運びしやすいため、実際の店舗利用には非常に便利です。
最も安全といわれるのはハードウェアウォレットであり、紙や専用の端末で管理します。特に紙にアドレスと秘密鍵を印刷した物はペーパーウォレットと呼ばれ、初期費用が安いながらも長期保存に適しています。専用の端末を利用する場合は生体認証などセキュリティ対策も厳重です。しかし、端末、または紙を紛失してしまうと、取り戻すことは難しく、スマホや取引所など、他の方法に比べ知識が求められます。
