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先日、ビットコインの発掘とは実際はなにをしているのか？という記事を書いたら、すごい反響でした。反響を見ると、
コイン発行数の上限があるのはどういう仕組み？発掘できなくなったら、取引もできなくなっちゃうの？
といった疑問があがっていました。今回は、そのあたり、ビットコインの上限と発掘の関係について理解していることを書いてみたいとおもいます。
・ビットコインの総量は2100万コインと予め決められている
・現在はそのうちの1200万枚が発掘済み
・ビットコインほ採掘量は、年々減っていき、発掘難易度は増している
というのが一般的な解説だとおもうのですが、これでは意味不明だとおもいますので、極力わかりやすく解説します。
○ビットコインの発掘とは？
さて、という記事をよんでいただいたかたにはわかるとおもいますが、発掘というのは、実際には取引記録の承認作業のことです。
さらに具体的にいうと、ブロックという取引記録が１００～１０００個ふくまれたものを、過去から綿々とつなぐ唯一ビットコイン元帳に、正しく記帳してあげる作業のことです。（ビットコイン用語では「ブロックチェーンに新ブロックを追加する」といいますが、わかりやすく「元帳に記帳」と表現しました）
これを記帳するには、計算量の多い不毛な問題を総当り式で解かねばならず、その正解をみつけたひとが、取引記録に記帳ができます。その記帳に成功したひとが、報酬としてビットコインを新規に生成して受け取るのです。これが発掘といわれるものです。（くわしくはをお読みください）。
そしてこの作業がビットコインの安全性を担保する作業であるということも解説しました。
○ビットコインの上限
新しいブロックの記帳に成功すると、報酬としてビットコインが新たに生成されて、記帳に成功したひとのものになります。これが発掘です。（50ビットコインが与えられます）
さて、こうしていくと、取引があり、記帳がされつづけるかぎり、無限にビットコインが生成される仕組みになっているように思えますが、ビットコインには上限があるという話をきいたことがあるとおもいます。
これから、その上限の話をします。
ビットコインは、50 ビットコインの報酬が記帳したひとに与えられます。しかし、この与えられる量が時間と共に減っていく仕組みなのです。これは仕様であって、設計者がそうきめました。
最初の210,000ブロックを記帳したひとには、１ブロックごとに、50ビットコインが生成されて与えられました。
そして、210,000ブロックがおわり、こんどは、210,0001ブロック目から、420,000ブロックまでの人に対しては、こんどはブロックあたり25ビットコインの報酬になります。
次の、420,001ブロックから、640,000ブロックまでの人は、ブロックあたり12.5ビットコイン
要するに、210,000ブロック毎に、半減（1/2）になっていく。という仕組みです。
http://www.bitcoin.co.jp/faq/faq.htmlより
これがそのグラフです。特定のポイントでカーブの傾斜が1/2になっているのがわかるでしょう。
時間がたつにつれてどんどん発掘からえられるビットコインが減っていくのです。そういう仕様になっています。なので、人は先を争って発掘しているわけですね。
そして、この仕組から、ビットコインの発行上限がきまります。
ビットコインは、最小単位が、0.00000001 ビットコインです。提唱者の名前をとって1 satoshiといわれる最小単位です（これも仕様です）。もし、発掘から得られる報酬が、1 satoshi以下になってしまえば、報酬を与えようにも与えられなくなります。
それを計算すると、6,929,999番目のブロックが発見された時になります。6,929,999番目のブロックで得られるビットコインが1 satoshi 以下になってしまう。なので、それ以降は、ビットコインは発行されません。
1ブロック毎に50コインからはじめて、210,000ブロックごとに得られるビットコインを半減させる。そして、6,929,999番目のブロックが、報酬がビットコインの最小単位0.00000001 (1 satoshi)を上回る最後のブロックで、そこで最後のビットコインが発掘される。
このルールに従い、発行されるビットコインを積算すると、約2100万枚です。これがビットコインの発行上限です。
○現在どのくらいまで発掘がすすんでいるのか？
よく、現在はビットコインの総量の60%が発掘済みとか、1200万枚が発掘されたといった記述がありますが、正確に状況をおってみましょう。
さきほども書いたように、ビットコインは、ブロックが記帳される毎に生成され、210,000ブロックごとに1/2する仕組みでした。そこで、現在の状況を知るには、いったい何ブロックまで記帳されているのかをしれば正確なところがわかります。
ブロックの記帳の状況は、じつはリアルタイムで確認できます。これを見てください。
これの読み方を教えます。
一番左の「ブロック高」というのが、元帳のブロック番号です。順番に並んでますね。一番うえが最新のものです。つまり、274,682番というのがもっとも最近に記帳されたブロックであることを示します。この数字をみれば、ここまで理解したみなさんなら、状況を一発で把握できるでしょう。
274,682のブロックの時点でのビットコイン発行量は次のように求められます。1ブロックごとに50枚、21万ブロックごとに半減ですから、
210,000* 50 + 64,682 * 25 = 12,117,050
はい。現在の発行量として報道されている1200万枚という数字が算出できました。
（ちなみに、ほかの情報も興味ふかいです。Transactionの欄が、そのブロックにふくまれている取引の数です。274,682のブロックの場合、686個の取引がふくまれて、その総額が、1,282,531,347円、4分前に元帳に記入されて、承認された、ということになります。ブロックの記帳者の情報もあります。）
こんなかんじで、進んでいって、コインが生成される最後は、6,929,999番目の記帳が終わった時になります。
次にビットコインの報酬が半減する（12.5コイン)のは、420,000ブロックです。これには、まだまだ時間がかかりそうです。*約４年後
○最後のビットコイン
ちなみに、詳しい説明は次回にしますが、このブロックの記帳というのは、だいたい１０分くらいの間隔でおこなわれるように調整されています（これがdifficultyとよばれるもの）
１０分で、１ブロックが記帳・承認される。これを計算すると、
6,929,999 ブロック（総量） * 10 分 = 約132年
ということになります。2009年から始めて、2141年頃、最後の6,929,999番目のブロックが記帳されて、最後のビットコインが発行されるということになります。
さて、6,929,999番目のブロックの記帳がおわると、それ以上記帳できないのでしょうか。つまり、これに達すると、新しい取引ができなくなるのでしょうか？
ビットコインのFAQを見ると、そうではないようです。それ以降もブロックは記帳されつづけ取引を行い続けられます。ただし、ビットコインは生成されない。
では、代わりの報酬を提供しないと、取引の承認作業が滞ってしまうかもしれません。ビットコインの仕組みでは、手数料というものが設定されています。
これは取引毎にごく少量取られるものですが、これもまた、ブロックを記帳したひとの報酬になります。発掘がすすむにつれて、得られるビットコインは半減してくので、将来は、発掘で得られるビットコインは本当にすくなくなりますし、6,929,999ブロック以降はビットコインは生成されません。
そのために、手数料が主な発掘者の収入源になります。手数料はある程度自由に設定できますが、手数料をゼロとすることもできます。将来的には、ゼロとしたら、その取引が元帳に記入されるのは凄まじく時間がかかることになるかもしれません。
発掘者は手数料が高い取引から順番に、ブロックに記帳を試みていくだろうからです。
これで、ビットコインの上限がきまっているということ、採掘量が減っていく仕組み、採掘量と手数料といったことについてお分かりになったと思います。
次回ですが、ちょっとふれましたが、ブロックはだいたい１０分毎に記帳されるように調整されるといいました。これをdifficultyといいますが、これは、意味がわからないとおもいます。そして、これこそ、ビットコイン設計者の意図が隠されている部分でもあります。次回はもう一度、ブロックに記帳するとはどういうことか、ということに立ち戻って、このdifficultyに迫ってみたいと思います。
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