鉱山開発10年史（第1部）―ユートピアからシュラ鉱床まで

多くの読者は、ブロックチェーンマイニング業界の最近の発展が悲惨であると言えることに気づいたはずです。多くのマイニングマシンのシャットダウン価格が大きな打撃を受けており、多くのマイニングマシンが重量に応じて安価で販売されているという報告さえあります。この点については、通貨価格の低迷の影響が原因だと考える人が多い。しかし、デジタル通貨市場がいつか再び強気相場を迎えたとしても、人々がよく知っている伝統的なマイニング産業がかつての栄光を取り戻すことはできないかもしれないと考える人はほとんどいないだろう。これらはすべて、特定の個人やグループによって操作されるものではなく、マイニング業界の歴史的軌跡とブロックチェーン業界の将来の方向性によって決定されます。なぜそんなことを言うのですか？過去 10 年間で鉱業はどのように発展してきましたか?このシリーズの記事では、社長が過去 10 年間のブロックチェーン マイニングの発展について紹介します。

図：鉱業が再び世間の注目を集めるようになったとき、このような形になるとは誰も思っていなかった

脆弱なユートピア：「誰もが中央銀行家である」という考えの崩壊

2009 年 1 月 4 日、ビットコインのホワイトペーパーが発表されてから 3 か月後、サトシ・ナカモトはフィンランドのヘルシンキにある小さなサーバー上でビットコイン ネットワークの最初のブロックを自ら作成し、最初の報酬として 50 ビットコインを受け取りました。おそらく彼は、このような単純な行動が将来、巨大な産業に発展し、無数の投資家を引き付け、大量の雇用を生み出すことになるとは予想していなかっただろう。

実際、サトシ・ナカモトだけでなく、当時のビットコイン採掘業界のすべての参加者は、「データ推測」の「電子通貨ゲーム」が実際に業界を生み出すとは信じていなかったでしょう。結局のところ、今日の視点から見ると、当時のビットコインマイニングの難しさはとてつもなく難しかったのです。普通のコンピューターを用意し、マイニングソフトウェアをダウンロードし、新しいテキストを作成し、そこにマイニングプール、マイナー番号、マイナーパスワード、スレッド数、その他のパラメータを書き込み、保存して拡張子を.bat形式に変更するだけで、マイニングソフトウェアを開いてマイニングできるのです。彼らにとって、当時のビットコインマイニングはPC上のテトリスと同等のものでした。巨大な新産業を生み出すことができると言うのは非現実的すぎた。

しかし、まさにこの低い設備の敷居の高さがあったからこそ、初期のビットコインは、確たる見通しもなかったにもかかわらず、比較的速いスピードで参加者を集めることができたのです。これを通貨としてイメージすると、まさに「誰もがコインの発行者である」という理想的な考え方と非常に一致します。中央銀行が存在しない世界では、ビットコインの「分散化」というサトシ・ナカモトのビジョンは、本当に実現可能なものになりそうだ。

しかし、わずか1年後、この脆弱なユートピアは崩壊の危機に直面していました。ビットコインのマイニングに参加する人が増えるにつれ、ビットコインの動作原理をあまり気にしない人たちも、パソコンを使ってビットコインを生成する速度が遅くなり始めたことにすぐに気づきました。理由を詳しく調べた結果、ビットコインを採掘できるかどうかには「ハッシュレート」（一般に「計算能力」と呼ばれる）が重要な役割を果たしていることを発見した人もいます。このような状況下で、一部のオタクは、ビットコインを生成するために、より強力な GPU、つまりグラフィック カードを使用することを検討し始めました。

GPU がビットコインマイニングに登場する時期と機会については、業界内でさまざまな意見があります。もっと論理的な説明は、マイニングに GPU を使用した最初の人物は、10,000 ビットコインをピザと交換した Hanecz というプログラマーだったということです。結局のところ、2010 年初頭に CPU でマイニングしていたとき、CPU は 1 日に最大 1 ブロックをマイニングして 50 BTC を獲得することができました。この人が10,000ビットコインを採掘したい場合、半年かけて採掘しなければなりません。しかし問題は、ピザ・ブラザーが当時はそれほど長くマイニング業界に携わっていなかったのに、ピザを買うためのビットコインをどこから手に入れたのか、ということだ。答えは GPU を使用することです。ピザブラザーの投稿によると、当時の彼の1日の収入は数千ビットコインに及んでいたため、ピザを買うために1万コインを取り出すのは簡単すぎたという。

写真：多くの人から嘲笑されているピザブラザーは、公開データに記録された最古のGPUマイナーである

しかし、公開情報によると、Pizza Bro は GPU マイニングを広く宣伝したり促進したりしていませんでした。その理由は非常に単純です。彼がこの件についてサトシ・ナカモトに話したところ、サトシ・ナカモトはこの行動に同意しなかった。結局のところ、これは非常に集中化された動作です。データによれば、2010 年初頭には GPU の計算能力は 9MH/S [注] に達する可能性がありましたが、比較すると CPU の計算能力は約 1KH/S にすぎませんでした。実際、ピザブラザーは GPU でマイニング中に 51% 攻撃を実行する機会を何度も持っていますが、問題は、ピザブラザーがビットコインのほとんどをマイニングして自分の手元に保持したとしても、分散型コンセンサスがなければビットコインにはあまり価値がないということです。

【注】H/Sとは、マイニングデバイスが1秒間に実行できるハッシュ演算回数を意味します。

図: 2010年初頭、GPUのマイニング能力はCPUの9,000倍だった

そのため、Pizza Brother は公的な記録を持つ最初の GPU マイナーであったにもかかわらず、コミュニティに GPU マイニングを使用するよう呼びかけませんでした。実際、GPU がマイニング分野に参入するきっかけとなった決定打は、多くの人が予想していなかったビットコインの計算能力の突然の爆発でした。

2010 年 7 月初旬、何の警告もなく、ビットコインの店頭価格はわずか 5 日間で 10 倍に上昇し、突然 0.008 ドルから 0.08 ドルに上昇しました。当時はデジタル通貨取引所が存在しなかったため、ビットコインを入手する最も簡単な方法は、単一のマシンでマイニングすることでした。そのため、非常に短期間でビットコインマイニングに参加する人の数が急速に増加しました。ビットコインのホワイトペーパーのルールによれば、計算能力の増加はマイニングの難易度が急激に上昇したことを意味し、収穫量が減少したマイナーは収支を合わせられるようになった。このような状況では、通常の CPU ではマイニングの需要を満たすことができなくなります。この時点では、サトシ・ナカモトでさえマイナーが GPU に殺到するのを止めることはできず、次に何が起こるかは当然のことです。 2010年7月、ビットコインフォーラムのメンバー「Artforz」は再びGPUをマイニングに使い始め、同時にこの計画をコミュニティに広く広めました。それ以来、ますます多くの人々が GPU マイニングに参加するようになりました。 2010年末にサトシ・ナカモトが突然姿を消したことで、ビットコインコミュニティは精神的指導者と「分散型発行」に対する最後の抑制を失い、ほぼ10年続くマイニング戦争が始まりました。

軍拡競争が始まり、採掘設備は急速に更新され、改良される

歴史上、戦争がしばしば技術の発展につながったように、ビットコイン採掘戦争の勃発によって、ビットコインの採掘方法も大きく改善されました。ポストCPU時代を振り返ると、最初の軍拡競争の火種となったのは、2011年のビットコインの強気相場によって引き起こされたコンピューティングパワー戦争でした。

具体的には、Pizza Bro が 10,000 ビットコインを使ってピザ 2 枚を支払った後、人々は突然、これが本当にお金として使えることに気づいたのです。その結果、ウィキリークスのアサンジ氏を含む個人や団体がビットコインによる支払いや寄付を受け入れるようになりました。この使用需要の拡大と流動性の低下により、ビットコインの価格は上昇し続けました。 2011 年 2 月までに、それは以前の 0.08 ドルから 1 ドルへと 10 倍以上に増加しました。 4月まで横ばいだったが、再び急騰した。わずか2か月で30ドルに達しました。当時の人々にとって、2か月で資産が30倍に増えるというのはまったく前代未聞のことでした。しばらくの間、オタク界隈は落ち着きのなさでいっぱいだった。まるで列強が新世界で巨大な金鉱を発見し、翌日にはそこに軍隊を派遣したくてたまらないかのようだった。

大国が強力な火力を備えた艦隊を必要とするなら、鉱山労働者に必要なのは強力な計算能力を備えたマシンです。しかし残念なことに、当時のマイナーにとって、GPU のような汎用マシンは包丁と同じくらい弱いものでした。ビットコインが1年で1000倍に急騰した後、大量の金採掘者がデジタルマイニングの分野に流れ込み、マイニングはより困難になりました。計算能力の低い GPU を使用したマイニングは、すでに赤字のビジネスでした。結局のところ、グラフィック カードは元々、プロフェッショナルな機器ではなく、グラフィック イメージングに使用されていました。一時期、業界における強力なプロ仕様のマイニングマシンに対する需要は高まり続けました。

図：2011年のビットコインの強気相場はFPGAの出現にとって最も重要な機会だった

この需要に刺激されて、2011 年 6 月に、デジタル通貨マイニング用の最初の専門機器である FPGA が登場しました。その正式名称は「Field Programmable Gate Array」で、発音が非常に難しいです。これはマイニング用に設計された世界初のプロフェッショナルチップです[注]。冷兵器の時代を迎えたデジタル通貨マイニング業界にとって、包丁のようなGPUと比べるとFPGAはマスケット銃のようなものです。マイニングにしか使えないにも関わらず、その分パフォーマンスが非常に強力です。単一の GPU の計算能力は数 MH/S にしか達しませんが、FPGA の計算能力は数百または数千倍に直接増加し、GH/S のレベルに達します。

実際、FPGA の最も強力な点は、計算能力が大幅に向上したことに加え、一般的に言えば、コンピューターは少数の GPU でしか動作できませんが、FPGA マイニングを大量に実行できることです。鉱山労働者にとって、これはマチェーテ部隊を機関銃大隊にアップグレードするのと同じであり、量と質の両方において飛躍的な進歩である。そのため、最初の量産スポットマイニングマシンが正式に登場したのは2013年3月になってからでしたが、それ以前に、多くのせっかちなマイナーが個人的なカスタマイズや自作を通じてアップグレードを実現し、ビットコインネットワーク全体の総計算能力と個々の計算能力に大きな進歩をもたらしました。データによると、ビットコインネットワーク全体の個々の計算能力は2011年から2012年の間に20倍に急上昇し、ネットワーク全体の総計算能力は100倍に増加しました。

FPGA の出現はビットコインマイナーにとって画期的な出来事であることは間違いありません。しかし残念なことに、この「マイルストーン」は鉱業業界では長くは続かなかった。 2012年以降、ビットコインの価格は2ドルの安値から急騰しました。 2013年11月までに価格は1,200ドルに達し、1年以上で600倍に増加した。この急激な増加により、ビットコインが目立たずに前進することは不可能になりました。当時の世界的経済不況とホットマネーの資産不足を考慮して、世界中の金採掘者がこのコンピューティングパワー殺戮の戦場に群がり、採掘の難易度が再び急激に上昇しました。 FPGA を持つマイナーたちは収支を合わせることができず、再び新たな殺人兵器を探し始めなければなりませんでした。彼らが最終的に見つけた答えは、私たちがよく知っている ASIC チップでした。

諺にあるように、ある人にとっての好物は、別の人にとっては毒物となるかもしれない。 ASIC の出現は FPGA の悲劇の始まりを示しています。 FPGA を機関銃に例えると、ASIC の計算能力はロケットランチャーと言えます。メロンを切ったり野菜を刻んだりするような後者の攻勢により、FPGA のマイニング業界における支配的地位は急速に崩壊し、最初の専用マイニングマシンとしての「マイルストーンとしてのアイデンティティ」は忘れ去られました。当時、業界初のスポットFPGAマイニングマシンの登場まであと3ヶ月ほどしかありませんでした。 FPGA 商用マシンの構想には 2 年近くかかったことに注意する必要があります。それはあまりにも短命だったので、間違った時期に生まれたことを嘆くことしかできなかった。

図: GPU、FPGA、ASICマイニングマシンの計算能力の比較

採掘プールと鉱山の出現：部族都市国家が国境を越えた同盟に進化したとき

歴史を振り返ると、銃や大砲などの火器の出現が戦争の形態だけでなく、人間の組織や社会の構造をも変えてきたことに気づくのは難しくありません。マイニングマシンのアップグレードとASICの出現に代表される軍拡競争は、計算能力の向上だけでなく、「マイニングサークル」の生態学的構造にも大きな変化をもたらしました。つまり、参加者の種類も大きく変化したのです。こうした面倒な詳細はさておき、鉱業界の利益団体の全体的な発展傾向を理解するのは難しくありません。人類の歴史を整理し比較すると、大まかな手がかりが見えてきます。最も古い時代、人類は部族の形で存在していました。資源をめぐる競争が激しくなるにつれ、無数の小さな部族が徐々に強力な部族に近づき、都市国家、国、さらには帝国にまで統合されました。この過程で、独立した態度を維持しようとする個人や部族はほとんどいませんでした。結局のところ、武器を購入/製造できず、武器を持った人々から保護されることを望まない場合、最も起こり得ることは、どこからともなく火力で撃ち落とされることです。

デジタルの世界でも同じことが言えます。ビットコインの計算能力をめぐる全面戦争の始まり、特にマイニングハードウェアの性能向上により、世界中に散らばるマイナーたちは計算能力を結集せざるを得なくなっている。理由は簡単です。比較的単純なマイニング設備を持ち、ネットワーク全体における計算能力のシェアが不十分な個人やユニットは、保護を受けるために大規模なグループの仲間入りをしなければ、世界に受け入れられない個人や民族と同等になってしまうからです。彼らはリソース（ビットコイン）を獲得できないため、必然的に孤立して消滅するでしょう。

そこで、2010 年 12 月にチェコのプログラマー Marek が世界初のマイニング プール「Quarrel」を設立し、2011 年に世界初のビットコイン マイニングが登場したことがわかります。これにより、利害関係と地理的な位置に基づいて 2 種類の中央集権型グループが形成されました。厳密に言えば、初期のマイニング プールとマイニング ファームはすぐにはマイニング業界の主流の利害関係者にはならず、ネットワーク全体のコンピューティング能力に占める割合は比較的低かった。しかし、FPGAやASICの登場により、プロのマイニングマシンを大量に集めることができるマイニングプールやマイニングファームの利点が明らかになりました。強力な武器を購入したり生産したりする能力を持つ帝国と同様に、中小規模の鉱山会社は、弱い国のような大規模なグループに頼らざるを得なくなっています。

図: 2018年10月の世界トップ10のマイニングプールの計算能力比率。上位3つが計算能力比率の50%以上を掌握している。

実際、マイニング参加者の集中プロセスは人類の歴史と非常に似ています。地理的には、世界の国々の分裂と統一の無限のサイクルと同様に、電力価格の調整、地域の政策などの理由により、鉱山は頻繁に合併したり分割されたりしますが、しかし、位置付けで見ると、マイニングプールの集中度は増加し続けており、2011年にはネットワーク全体のコンピューティングパワーの20％未満でしたが、2015年には上位10社だけでネットワーク全体の95％を占めるようになりました。これは、世界が19世紀の軍事力と政治力の多極化から20世紀の二極化に変わったのとまったく同じで、戦後、大帝国が200を超える近代国家に崩壊したにもかかわらず、この傾向は変わりませんでした。

この集中化の流れが続く中、2014年頃にはビットコインのマイニング分野においてマイニングファームやマイニングプール以外の個人マイナーが活躍する余地はなくなり、上位10位のマイニングプールの集中度は基本的に決まっていた。ビットコインネットワークのセキュリティを確保しながら、かなり高度な集中化が達成されていると言えます。 Antpool、F2Pool、Litecoin、Guochiなどのグループ、そしてその背後にいるWu Jihan、Jiang Zhuoer、Seven-Colored Divine Fishなど、人々によく知られている多くの業界のスター企業と起業家がこの時期に登場しました。

図: 鉱山労働者集団の発展は人類国家の進化に似ています。地理的には分離と融合が続くかもしれないが、その利益は徐々に集中している（図は冷戦時代の勢力圏を示している）

「分散型コンセプト」を依然として堅持する人々にとって、ビットコインを含むデジタル資産は、その時点ではマイニングを通じて普及する必要はなくなったものの、そのような比較的中央集権化されたシナリオは彼らが望むものではありません。このような状況下で、利益からか理想からか、デジタル通貨業界は不可逆的な変革を開始した。では、この変革の方向性はどのようなもので、鉱業にどのような影響を与えるのでしょうか?これらの質問に対する答えは、次の記事でさらに詳しく紹介されます。