ビットコインの取引はどのように機能しますか？

ビットコインの取引は、送信者から受信者へのビットコインの移動を示すメッセージです。取引は暗号技術を使用してデジタル署名され、検証のためにビットコインネットワーク全体に送信されます。取引情報は公開されており、「ブロックチェーン」として知られるデジタル台帳で確認できます。すべてのビットコイン取引の履歴は、ビットコインが最初に生成または「マイニング」された時点まで遡ります。

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概要

友人にお金を送金したい場合、従来の銀行システムでは銀行のアプリやウェブサイトを使って送金するでしょう。そして、銀行がその裏で全てを処理します。しかし、ビットコインを送信する際には、銀行のような中央機関を必要としません。ビットコインの取引プロセスは、取引が正当で、安全かつ透明であることを保証します。以下はビットコイン取引の概要です：

取引の作成: ビットコインを送信するときは、デジタルウォレットから取引を作成します。この取引には、送信者のアドレス（公開鍵）、受信者のアドレス（公開鍵）、送信するビットコインの量、およびマイナーに支払う取引手数料が含まれます。
デジタル署名: 送信したいビットコインの所有者であることを証明するために、取引は秘密鍵を使用して暗号化プロセスを通じて署名されなければなりません。これをデジタル署名と呼びます。秘密鍵はデジタルパスワードのようなものなので、秘密にしておくことが重要です。
ブロードキャストと確認: 署名された後、取引はビットコインネットワークにブロードキャストされ、未確認取引プール（mempool）に入ります。これは、確認待ちの取引の待合室のようなものです。マイナーはmempoolから取引を選んで新しいブロックを作成します。最初に難しい数学問題を解いたマイナーが次のブロックを作成できます。勝者のマイナーは新しいブロックをブロードキャストし、ネットワーク全体で確認されます。
取引の完了: 確認されると、新しいブロックは各ネットワーク参加者のブロックチェーンのコピーに追加されます。新しいブロックの取引は確認済みと見なされます。ただし、取引が最終的であると考えるためには、少なくとも6回の確認（あなたの取引を含むブロックの後にさらに6つのブロックが追加されることを意味します）を待つのが一般的な慣行です。これは、ブロックチェーンの一時的なフォークが発生した場合に取引が逆転したり二重支払いされるのを防ぐためです。

ビットコインはビットコイン取引の記録として存在する

ビットコインをデジタル署名の連鎖として定義します。各オーナーは、前の取引のハッシュと次のオーナーの公開鍵をデジタル署名してコインの端に追加することで、ビットコインを次のオーナーに転送します。受取人はこの署名を確認することで所有権の連鎖を確認できます。

サトシ・ナカモト、ビットコインホワイトペーパー

ビットコインは物理的に「存在」しません。ビットコインの所有者には「アカウント」もありません。代わりに、「ブロックチェーン」と呼ばれるすべてのビットコインアドレス間で行われた取引の記録が存在します。この取引記録はビットコインネットワークの参加者（ノード）によって更新され、ノード間で共有されます。ビットコインアドレスの履歴や現在の残高を確認したい場合は、'ブロックエクスプローラー'を使用できます。

公開鍵と秘密鍵

ビットコインを送信するには、送信したいビットコインの量に関連付けられた公開鍵と秘密鍵にアクセスする必要があります。ビットコインを「所有する」とは、実際には以下の「鍵ペア」にアクセスできることを意味します：

公開鍵（アドレス）: 以前にビットコインが送信されたアドレス
対応する固有の秘密鍵: 上記の公開鍵（アドレス）に以前送られたビットコインを他の場所に送信することを承認するパスワード

公開鍵、またはビットコインアドレスは、乱数によって生成された文字列で、メールアドレスやソーシャルメディアのユーザー名に似た機能を持ちます。その名前が示すように、公開されているので他の人と共有しても安全です。実際にビットコインを送ってもらいたい場合は、ビットコインアドレスを他人に渡す必要があります。秘密鍵もランダムに生成された文字列ですが、メールや他のアカウントのパスワードのように秘密にしておくべきです。100%信頼できない相手には秘密鍵を絶対に共有しないでください。

もっと読む: デジタル資産を安全に保つための簡単なヒント。

ビットコインアドレスを透明な金庫として考えてみてください。他の人は中身を見ることができますが、金庫を開けて資金にアクセスできるのは秘密鍵を持っている人だけです。

取引の入力と出力

コインを個別に処理することも可能ですが、転送のたびにセントごとに別の取引を行うのは非効率です。価値を分割および結合するために、取引には複数の入力と出力が含まれます。通常、以前の大きな取引からの単一の入力か、より小さな金額を組み合わせた複数の入力があり、最大2つの出力があります。1つは支払い、もう1つはお釣りとして送信者に返されるものです。

サトシ・ナカモト、ビットコインホワイトペーパー

ビットコインホワイトペーパーのその部分を、実際のサンプル取引を見て分解してみましょう：

マークはジェシカに1 BTCを送信したいと考えています。これを行うために、彼は秘密鍵を使用して取引特有の詳細でメッセージに署名します。このメッセージはネットワークにブロードキャストされる必要があり、以下の情報が含まれます：

入力: これは以前マークのアドレスに送信されたビットコインの情報を含みます。例えば、マークが以前アリスから0.6 BTC、ボブから0.6 BTCを受け取ったとします。今、ジェシカに1 BTCを送るために、アリスからの0.6 BTCとボブからの0.6 BTCという2つの入力があるかもしれません。
金額: この場合、マークが送信したい金額は1 BTCです。
出力: 2つの出力があります。1つ目はジェシカのアドレスに送られる1 BTCです。2つ目はマークに返される0.2 BTCのお釣りです。この2つ目の出力は、入力の合計[0.6 + 0.6 = 1.2]からマークが送信したい金額[1 BTC]を差し引いたもので計算されます。

これは混乱するかもしれませんが、効率を改善するためにこのようになっています。そして、ビットコイン取引の裏側の詳細を知る必要はなく、ビットコインを送受信することができるという良いニュースがあります。ビットコインウォレットがその処理を行ってくれます！

ブロードキャストと確認

上記の例では、マーク（彼のウォレットソフトウェア経由で）が提案された取引をビットコインネットワークにブロードキャストします。ネットワーク内の特別な参加者グループである「マイナー」が、マークの鍵が以前彼が制御していたビットコインのアドレスから入力にアクセスできるかを確認します。マイナーはまた、マークの取引と同時期にネットワークにブロードキャストされた他の取引のリストを集めてブロックにまとめます。『プルーフ・オブ・ワーク』を完了したマイナーは、最後のブロックを参照してチェーンに追加または「接続」される新しいブロックを提案することが許可されます。その新しいブロックはネットワークにブロードキャストされます。他のネットワーク参加者（ノード）がそれが有効なブロックである（つまり、含まれている取引がプロトコルのすべてのルールに従い、正しく前のブロックを参照している）と同意すると、それを伝播します。最終的には、別のマイナーが次のブロックを提案する際にそれを前のブロックとして参照してビルドします。前のブロックにあった取引は、次のマイナーによって「確認」されたことになります。ブロックがチェーンに追加されるにつれて、マークの取引の確認数が増加します。

なぜビットコイン取引の確認に時間がかかるのか？

各ブロックには一定数の取引しか含めることができず、その数は主に各ブロックの空き容量、または「ブロックサイズ」によって決まります。ブロックサイズは1MBです。限られた空き容量は、手数料市場を生み出します。手数料を集めるマイナーは、次のブロックに含める取引を選ぶ際に、高い手数料を含む取引のみを選びます。したがって、高い手数料は、マイナーがあなたの取引を優先するインセンティブとして機能します。

ブロックサイズは任意の制限ですが、ビットコインコミュニティは、ビットコインノードを運用する人々が簡単にできるようにするために、ブロックサイズをできるだけ小さく保つことを選びました。ビットコインキャッシュはビットコインのフォークであり、より大きなブロックサイズを持ち、そのため取引に必要な手数料が非常に低くなっています。

もっと読む: ビットコインネットワークがブロックサイズのような重要な問題をどのように決定するかを理解する。

ビットコイン取引手数料はいくらですか？

ビットコインを送信するための手数料は数セントから最大100ドルまでさまざまです。大きな変動の理由は、ビットコインの手数料が供給と需要（つまり、特定の時点でのネットワークの混雑度）と取引の「サイズ」に依存するためです。サイズは主に入力によって影響されるため、取引に多くの入力がある場合、ブロックスペースを多く消費し、高い手数料を要求します。たとえば、10 BTCを送信したい場合、その取引には1 BTCを送信する場合よりも多くの入力が必要となる可能性が高いです。10 BTCの取引は5+2+1+1+1（合計5つの入力）で構成されるかもしれませんが、1 BTCの取引はマーク/ジェシカの例のように2つの入力だけかもしれません。

多くのウォレット、ビットコイン.comウォレットを含む、はユーザーが取引手数料を手動で設定できるようにしています。これにより、過剰に支払うのを避けることができます。たとえば、急がない場合は、手数料を低く設定してネットワークが混雑していないときにマイナーに選ばれるようにすることができます。また、手数料を増やして取引を即座に処理されるようにすることもできます。

もっと読む: ビットコインの送信方法の詳細を理解する。

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