「智光大学Q&A」ビットコインのマイニングとマイニングプールとは何ですか？

智光大学編集者@OWENからの回答:

この質問は非常に基本的なもので、ビットコインマイニングを初めて行う人にとっては確かに理解するのが難しいですが、マイニングを理解する上で非常に重要な基本概念です。今日はこの機会にこの問題について簡単にお話ししたいと思います。

01
ビットコインマイニングマシン

ビットコインマイニング機器の反復的な歴史は、ビットコインの壮大な発展の歴史をよく反映しています。元々のビットコインマイニング機器はCPU、つまりパーソナルコンピュータでした。ビットコインの価格が上昇するにつれて、人々はCPUマイニングの効率に満足できなくなり、徐々により効率的なマイニング機器を進化させています。マイニング機器は主にCPU（コンピューター）、GPU（グラフィックカード）、FPGA（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ASIC（プロフェッショナルマイニングマシン）の4段階を経ており、マイニング効率は前世代よりも高くなっています。

プロフェッショナル ASIC マイニング マシンは、2012 年にマイニング業界で広く注目を集め始めました。2013 年 1 月、ベテラン マイニング マシン メーカーの Avalon が、初の商用 Bitcoin ASIC マイニング マシンをリリースしました。 8年間の継続的な反復を経て、ASICマイニングマシンのチッププロセスサイズは、当初の55nmから現在の7nmまで、どんどん小さくなってきています。計算能力はますます高くなり、エネルギー効率比（単位計算能力に対応するエネルギー消費量）はますます低下しています。

▲JingzhunとNode Capitalの調査レポート

以上がビットコインマイニングマシンの進化の歴史です。

02
鉱業

ビットコインの価格上昇とASICマイニングマシンの急速な発展により、自宅でのマイニングのデメリットが徐々に明らかになってきています。騒音や放熱による不便さに加え、電気の消費や他人への迷惑などの不利な要因もあります。この場合、マイニングマシン用の特別な場所を用意する必要があり、この文脈でマイニングファームが誕生しました。

マイニングファームは、マイニングマシンが大規模かつ専門的に管理および保守される場所です。簡単に言えば、マイニングファームとは、マイニングマシンの正常な動作が集中的に管理および保守される場所です。自宅でのマイニングと比較すると、マイニング ファームの利点は非常に明白であり、主に次の側面に反映されています。

1つ目はコスト面での優位性です。大規模なマイニングファームは、一般的に電力資源が豊富で電気料金が安い場所にあります。これは、マイニング ファームの最大のコスト支出が電気であり、安価な電気はマイニング ファームに大きなコスト上の利点をもたらすためです。さらに、鉱山の大規模な管理・運営・保守は、さまざまな人件費やサービスコストの削減にもつながります。規模拡大により交渉力が強化され、より安価な電力を入手したり、より有利なサービスを享受したりできるようになります。

2つ目は、産業の細分化と専門能力やサービスレベルの向上です。ミクロな視点で見ると、マイニングマシンがマイニングファームにホストされている場合、障害が発生したときの対応速度が大幅に向上するだけでなく、修理を実行する専門の人員も配置されます。マクロ的な視点から見ると、大規模な鉱山農場は業界の分業を促進し、従事者の専門的スキルと経験の蓄積を急速に向上させました。専門的なスキルは、マイニング ファームで機能し、業界サービスのレベルと機能を向上させます。

3 つ目の利点は、マイニングが生活に支障をきたさないことです。マイニングファームの出現により、マイニングによる日常生活への干渉が回避されるだけでなく、違法な電力使用や公衆への妨害などの潜在的な法的リスクも回避されます。

03
マイニングプール

マイニングファームについて説明した後は、マイニングプールについて紹介します。

「ビットコインマイニング：公正な発行メカニズム」の記事で紹介したように、マイニングはコイン投げの競争に相当します。システム要件を満たす結果を最初に得た人が、アカウントを保持する権利と対応するブロック報酬を獲得します。

マイニングの計算能力が急速に拡大したことにより、小さな計算能力でブロックをマイニングできる確率は極めて小さくなりました。おそらく、小規模な鉱山労働者が採掘機械や電気代、その他の費用に多額の資金を投入して数年連続で採掘を続けるものの、結局何も見つからないという事態が起こるだろう。このリスクを回避するために、マイニングプールが誕生しました。

長期的に利益が得られないリスクを回避するために、マイナーは「団結して暖を取る」ことと「計算能力を集中させて大きなことを成し遂げる」という方法を採用しています。分散されたコンピューティングパワーは、特定のネットワーク プロトコルに従ってマイニング プールに接続されます。マイニング プールは、マイニング プールに接続されたコンピューティング パワーにコンピューティング タスクを割り当てます。これまで「独自に戦っていた」分散した計算能力を、マイニングプールで調整・配置し、共同マイニングのために計算能力を集中させます。マイニングプールのスケール効果により、毎日比較的安定した出力を確保でき、時間が長くなるほど、収入は数学的な期待値に近づきます。

簡単に言えば、マイニングプールはプロジェクトマネージャーに相当し、契約に従ってマイニングプールにアクセスするコンピューティングパワーは、プロジェクトマネージャーの作業手配に従うプロジェクトチームメンバーに相当します。このプロジェクトは、ビットコイン システムの要件を満たすソリューションをできるだけ早く見つけるためにマイニングを行っています。プロジェクトチームメンバー全員は、プロジェクトマネージャーの取り決めに従って作業タスクを進め、作業結果を提出します。プロジェクト マネージャーは、「より多くの作業、より多くの報酬」の原則に基づき、タスク完了の具体的な状況に応じてプロジェクト メンバーに報酬を与えます。

マイニング プールの出現は、マイナーにもさまざまな点でメリットをもたらします。

まず、マイナーは毎日比較的安定した生産量を得ることができ、独立したマイニングによる長期的な収入ゼロのリスクを回避し、収入の不確実性と変動性を軽減します。

第二に、マイニングプールに接続した後、小規模マイナーはマイニングのためにフルノードを実行する必要がなくなります。マイニングプールによって割り当てられたコンピューティングタスクを実行し、必要に応じて計算結果を送信するだけで、マイニング報酬を得ることができます。

▲マイニングマシン、マイニングファーム、マイニングプールの関係を表すシンボル

マイナーは、マイニング マシンをホストするさまざまなマイニング ファームを選択し、そのコンピューティング能力をさまざまなマイニング プールに接続できます。

04
要約する

マイニングファームとマイニングプールは、暗号通貨マイニング業界の発展の必然的な産物であり、マイニング業界の発展と成熟の兆候でもあります。

マイニングファームの出現により、マイニングマシンの運用とメンテナンスの専門性が大幅に向上し、マイニングマシンの運用とメンテナンスのコストが大幅に削減されました。マイニングプールの出現により、マイナーの収入の不確実性と変動性が軽減され、独立したマイニングによる長期的な収入ゼロのリスクが回避されました。マイニング プールに接続すると、小規模マイナーはマイニングのためにフルノードを実行する必要がなくなります。マイニング報酬を得るには、マイニングプールによって割り当てられたコンピューティングタスクを実行し、必要に応じて計算結果を送信するだけです。

ビットコインのマイニングと半減期について、どのような質問がありますか?智光大学へのご質問を歓迎します。