「ビットコイン」という単語は耳にすることが一般的かもしれませんが、その背後に潜む仮想通貨の仕組みは、多くの人にとって未知の領域と言えます。
仮想通貨はただの投資対象だけでなく、法定通貨に対する独自の利点を持ち、企業や個人に革新的なメリットを提供しています。
ゲーム、旅行、金融など、広範な業界でその可能性が拡大しています。
仮想通貨の本質を分かりやすく解説し、なじみのない方でも理解しやすくすることで、これからの未来がより興味深く感じられるでしょう。
仮想通貨とは？
仮想通貨は、デジタル世界で創り出される革新的な通貨形態です。
文字通り「電子のお金」であり、従来の通貨とは対照的に物理的な姿勢を持ちません。
銀行口座に表示される数字のように、仮想通貨もデジタルな形で存在しますが、通常のデジタル通貨と異なり、電子的な取引にのみ使用できます。
物理的な現金のような表現はなく、日本円のような紙幣や硬貨の存在もありません。
従来の通貨が国や中央銀行によって裏付けられる一方で、仮想通貨にはそのような権威が存在せず、民間の団体やネットワークによって管理・発行され、公的な管理者や中央銀行のような組織は介入しません。
この自律性と非中央集権性こそが、仮想通貨の主要な特徴です。
サトシ・ナカモト、仮想通貨の発明者とされる人物の正体は未だに不明です。
彼の実在性に関する謎は解けておらず、過去に同名の日本人が関連づけられたこともありますが、本人が否定しています。
2016年には、クレイグ・ライト氏が「私がビットコインの発明者である」と主張し、サトシ・ナカモトの正体とビットコインの権利を巡る法廷闘争が現在も続いています。
一部の人々はサトシ・ナカモトの正体を特定しようと努力してきましたが、確たる証拠はなく、彼が個人であるのか、複数の人物の共同開発であるのか、または匿名のグループが関与しているのか、様々な説がありますが、いまだにその正体は解明されていません。
ビットコインは2008年に発表され、その論文「ビットコイン：P2P電子キャッシュシステム」で初めてサトシ・ナカモトの存在が知られました。
そして、ビットコインが2009年に始まり、その後もイーサリアム（ETH）やリップル（XRP）など、多くの派生仮想通貨が「アルトコイン（altcoin）」として誕生しました。
2017年4月1日に施行された「改正資金決済法」により、日本は仮想通貨に関する初めての法律を制定しました。
これにより、仮想通貨が公的に認められ、国の規制下に組み込まれ、取引業者は「仮想通貨交換業者」として登録が必要となりました。
2020年5月1日の法改正で「暗号資産」としての呼称が導入され、現在は仮想通貨交換業者も「暗号資産交換業者」として正式に呼ばれています。
2017年後半には仮想通貨バブルが発生し、これにより日本でも仮想通貨への一般的な関心が急速に高まりました。
電子マネーと仮想通貨の違い
電子マネーと仮想通貨は、両方とも電子的なお金として混同されることがありますが、取り扱いや技術的な側面において大きな違いが存在します。
電子マネーは通常、国の法定通貨に裏付けられたデジタルなお金で、クレジットカードや電子マネーカード、スマートフォン決済などがこれに該当します。
これは銀行や金融機関によって発行され、法定通貨と1対1で交換可能であり、使用できる場所も限られています。
一方、仮想通貨はブロックチェーン技術を基盤にしたデジタル通貨で、中央機関や政府によるコントロールを受けず、分散型のシステムで取引されます。
価格は需要と供給によって決まり、法定通貨との直接的な連動はありません。
仮想通貨はインターネットがあれば、国境を越えた取引が可能で、投資や送金手段として広く利用されています。
地域によって扱いが異なり、電子マネーとは異なる独自の価格や使い方が特徴です。
簡潔にまとめると、電子マネーは法定通貨に基づいたデジタル支払い手段であり、仮想通貨はブロックチェーン技術を用いた独自のデジタル通貨で、価格や使用方法などに大きな差異があります。
仮想通貨の仕組み
ブロックチェーンは、複数の管理者がデータを分散管理する仕組みであり、「分散型取引台帳」とも呼ばれます。
取引情報は「ブロック」として連なる「鎖（チェーン）」に格納され、その名前はこの構造からきています。
この技術は、仮想通貨システムにおいて安全で分散化された記録を維持するだけでなく、様々な業界でデータを不変にするために利用されます。
不正や改ざんを防ぐためにデータを不変に保つことが主な役割で、分散型の台帳により情報が複数の場所に保存され、ネットワーク全体で合意が必要なため、改ざんや不正が非常に困難になります。
ブロックチェーンは分散型の台帳を採用し、複数のノードが同じデータを保持します。
データの変更には多くのノードに影響を与える手続きが必要であり、実質的に変更を行うことは非常に難しいです。
完全に不可能ではなく、理論的には攻撃や変更が可能ですが、膨大な計算リソースやネットワークの支配が必要であり、実用的ではありません。
ブロックチェーンの特性により、データを入力する段階での信頼性が重要です。
この側面から、通常必要とされる監査人や信頼された第三者の役割が部分的または全体的に低減される可能性があります。
ビットコインが2009年に誕生して以来、仮想通貨や分散型金融（DeFi）アプリ、非代替可能トークン（NFT）、スマートコントラクトなどが登場し、ブロックチェーンの利用が急速に広がりました。
データを管理する際には、通常データベースを想像することが一般的ですが、ブロックチェーンは従来のデータベースとは異なるアプローチを取っています。
従来のデータベースでは管理者がデータを容易に削除したり改ざんすることが可能ですが、ブロックチェーンは共有データベースの一形態で、情報の保存方法が独自のものです。
ブロックチェーンでは、情報は「ブロック」と呼ばれるまとまりになり、これらのブロックは暗号化を利用してリンクされます。
新しいデータが追加されると、それが新たなブロックとしてリンクされたチェーンに組み込まれます。
特にパブリックなブロックチェーンでは、ネットワーク上で取引データが複数のユーザーによって監視され、データの改ざんを困難にし、情報の透明性やセキュリティを確保します。
このため、ブロックチェーンは従来のデータベースよりも分散化され、信頼性の高いデータ保存手段として大きな注目を集めています。
P2P（Peer to Peer：ピアツーピア）
P2P（Peer to Peer：ピアツーピア）は、第三者の仲介を不要とし、2人の個人が直接取引する分散型プラットフォームです。
従来の中央集権型ネットワークでは、中央サーバーに障害が生じたりハッキングのリスクが高まったりする可能性がありましたが、P2Pによってそのリスクを軽減できます。
P2Pでは取引履歴などのデータが分散し、各ノードがそれを保有するため、リスクが大幅に低減されます。
この手法により、従来は信頼された第三者を必要としていた信頼性や執行、情報の非対称性などの取引コストを技術を活用して克服しました。
さらに、P2Pプラットフォームでは、支払い処理や買い手と売り手の情報、品質保証などのサービスをユーザーに提供することもあります。
暗号技術(公開鍵暗号方式)
仮想通貨は暗号技術を基盤にしており、その中でも暗号技術は安全な取引を行う上で極めて重要な役割を果たしています。
ビットコインで利用されている暗号技術は「公開鍵暗号方式」と呼ばれ、電子署名やインターネット通信の暗号化など、広範な用途で利用されています。
公開鍵暗号は2つの異なる鍵を使用してデータを暗号化または署名し、そのうちの1つである公開鍵（Public Key）は誰でも使用できるようにされます。
もう1つの鍵は秘密鍵（Private Key）であり、公開鍵で暗号化されたデータは秘密鍵でのみ復号化できます。
このように2つの鍵を使うため、公開鍵暗号は非対称暗号とも呼ばれています。
この技術は広く利用され、特にHTTPSを可能にするTLS/SSLなどで活用されています。
具体的には、ビットコインの送金先を示す「ビットコインアドレス」は秘密鍵から作られる公開鍵によって生成されます。
そして、ビットコインの送金情報は秘密鍵によって暗号化され、受け取る側は公開鍵で暗号を解読することでビットコインを受け取ることができます。
PKC（Public Key Cryptography）は、公開鍵暗号化アルゴリズムとして知られています。
手紙の送り方として例えてみましょう。
公開鍵と秘密鍵のペアは、手紙の鍵と錠前のようなものです。
送り手は相手の公開鍵（錠前）を使って手紙をロックし、それを相手に送ります。
受け手は自分の秘密鍵（鍵）を使ってその手紙を開けます。
このやり取りによって、他の人が手紙の内容を読んだり書き換えたりすることができないようになります。
このように、PKCは安全な通信やデータの取引を可能にする手段として機能します。
暗号技術の安全性や強度について
PKC（Public Key Cryptography）公開鍵暗号化アルゴリズムの安全性は、使われる鍵の大きさに大きく依存しています。
単純に言えば、鍵が大きいほど暗号は強力になりますが、同時に大きな鍵を使用すると計算やリソースが多く必要になります。
アルゴリズムを選ぶときは、使う鍵のサイズも考慮しなければなりません。
異なるアルゴリズムの鍵のサイズを比べると、同じビット数でも暗号の強度が同じとは限りません。
例えば、ECC（楕円曲線暗号）の256ビット鍵は、RSAの3072ビット鍵と同等の強度を持ちます。
鍵の大きさが暗号の強度を決定するポイントであり、大きなビット数ほど、その鍵は情報をより複雑にエンコードし、解読がより困難になります。
要するに、鍵のサイズが大きいと、暗号はより頑強になり、安全性が向上します。
ただし、これには計算リソースや処理速度の増加も伴います。
技術的な側面は複雑ですが、鍵のサイズが暗号の強度に与える影響を理解することは、安全な通信やデータの取引において重要なのです。
筆記者のようにプログラミングに通じた方なら、鍵のサイズが暗号の安全性にどれほど影響するか理解しているでしょう。
しかし、一般の方には理解が難しいかもしれません。それでも、なんとなく理解していただければ問題ありません。
ブロックチェーンでは、公開鍵暗号（PKC）が取引やデータの安全な記録に利用されます。
この分散型台帳は改ざんが難しく、PKCがその安全性を支えています。
しかし、仮想通貨の詐欺やマネーロンダリングなど、ビットコインの盗難被害もよく耳にします。
ブロックチェーン技術は非常に安全性が高い一方で、直接のデータ盗難はほぼ不可能です。
ただし、悪質なハッカーは新たな手法を模索し、取引所やプラットフォームのデータベースに侵入して顧客の仮想通貨を盗む試みが増えています。
このような攻撃はブロックチェーンそのものではなく、その周辺のセキュリティ上の脆弱性を標的にしています。
取引所やサービスプロバイダーは、ユーザーの資産を管理するデータベースに対するセキュリティ対策を強化することが不可欠となっているのです。
マイニングとは
マイニング（Mining）は、仮想通貨の取引データをブロックチェーンに追加し、その対価として報酬を得る作業です。
これは、コンピューターを使用してまるで宝石を採掘するかのように、新しい仮想通貨を生成するプロセスです。この作業により、取引が承認され、新しい通貨が発行されます。
マイニングは仮想通貨の世界で新しい通貨を生み出す方法であり、非中央集権型の仮想通貨（例: ビットコイン）では、国や銀行の管理機関がないため、マイニングを行う人々（マイナー）が取引の正当性を検証します。
ただし、マイニングには膨大な計算が必要であり、大量の電力を消費するため、高額な電気料金が発生することがあります。
中国が2021年にビットコインの採掘を禁止したことで、米国が多くのビットコインの採掘拠点を抱えるようになりました。
ジョー・バイデン大統領は、仮想通貨マイニングの電気代に30％の税金をかける提案を行っており、これによりビットコインのマイニングが米国内での電力消費の主要要因となっています。
かつては個人が自身のPCでマイニングを行う例も見られましたが、現在では電気料金が比較的安い国で組織的なマイニングが行われ、一部の業者が市場を支配しています。
最後に
仮想通貨アナリストでありながらプログラマーでもある立場から、仮想通貨に詳しくない方でも理解しやすいように努めました。
仮想通貨の魅力は、デジタルな取引手段としての利便性だけでなく、分散型の仕組みにより中央集権を回避できる点にもあります。
プログラミングと組み合わせることで、新しい通貨の生成プロセスや取引の安全性を向上させる手段として、仮想通貨の世界は日々進化しています。
本日は以上となります。
最後まで読んで頂きありがとうございます。
