Xu Mingxing: マイニングマシンは大量の電力を消費しますが、何を計算しているのですか?

著者: OK ブロックチェーンエンジニアリング研究所

現在、ブロックチェーン技術の発展を制限している多くの要因の中で、最も重大な要因の 1 つは高いエネルギー消費であると多くの人が考えています。実際、ブロックチェーン技術のさらなる発展に伴い、参加する人が増え、膨大な量のデータが生成され、必要なコンピューティング量も飛躍的に増加しています。

少し前に、アメリカのQuartzウェブサイトは「ビットコインの膨大な電力消費を心配すべきか？」と題した記事を掲載し、ビットコインの電力消費の問題について議論した。エネルギー材料に焦点を当てたCell誌「Joule」に最近発表された研究によると、世界的にビットコインマイニングで1年間に消費される電力量は、少なくともアイルランドの年間電力消費量、約24テラワット時（1兆ワット時）に匹敵するとのことだ。

ブルームバーグによると、ニューヨーク州の規制当局は最近、暗号通貨マイニング業界向けの電力割り当て計画を承認し、マイナーが電力契約を交渉できるようになるという。ほんの数か月前、ニューヨーク州政府は36都市の電力会社に対し、暗号通貨のマイナーに他のユーザーよりも高い電気料金を請求することを許可した。

マイニングマシンは大量の電力を消費しますが、何を計算しているのでしょうか?これに対して徐明星氏は、これは実際にはブロックチェーンの運用上の性質に帰着すると述べた。

現在、多くの人がブロックチェーンについて話していますが、それがどのように機能するかはわかっていません。 Xu Mingxing氏は次のように述べた。「ブロックチェーンは基本的に、取引情報を記録するリンクされたデータブロックで構成されています。」新しいブロックを生成するために必要な作業証明は、乱数を見つけ、この乱数、前のブロックのハッシュ値、および新しいブロックのトランザクション データで構成される文字列をハッシュ操作に代入し、結果のハッシュ値が目標の難易度要件を満たすようにすることです。

徐明星氏は、ハッシュ演算とは、簡単に言えば、ハッシュ演算のために任意の長さの文字列を入力し、固定ビット数のより短い文字列が得られ、それが入力情報のハッシュ値と呼ばれるものであると説明しました。入力情報が異なれば、句読点の違いであっても、まったく異なるハッシュ値が生成されます。前のブロックのハッシュ値とは、前のブロックの情報をハッシュ演算に代入して得られる一意のハッシュ値です。

ハッシュ値は 0 から 9 までの 10 個の数字と 6 個の数字 abcdef で構成されており、各ビットには 16 通りの可能性があることを意味します。任意の入力によって生成されるハッシュ値の表現は非常にランダムで制御不能です。特定の難易度要件は、ハッシュ値によって表現される対象範囲を制限することを指します。ハッシュ値は、連続する複数の数字が 0 で始まります。

「値をランダムに代入する場合、最初の桁が 0 になる確率は 1/16、最初の 8 桁が 0 になる確率は 1/2^32 です。つまり、最初の 8 桁が 0 のハッシュ値を得るには、約 2^32 個の乱数が必要になります。したがって、計算能力を大量に消費する計算ノードのプロセスは、ハッシュ演算に大量の乱数を代入して、生成に参加できるハッシュ値を見つけ、必要な数の 0 を最初に達成するというものです。」徐明星氏は言う。

一般的に、画期的なブロックチェーンデジタル通貨としてのビットコインは、膨大な計算能力への投資とユーザーの信頼から生まれた大きな価値を持っています。これには疑いの余地はありません。

徐明星氏は、計算難易度の要件はネットワーク全体の計算能力の変化に応じて調整されると述べた。ビットコイン ネットワークのコンセンサスによって 2016 個のブロックが生成されるたびに、ネットワーク全体のノードがコンピューティング能力レベルを再評価し、新しい難易度要件を決定します。現在、目的の乱数を見つけるのに必要な時間は約10分です。

しかし、それにもかかわらず、英国オープン大学のアラン・シップマン氏は「心配する必要はありません。ほとんどの経済学者は、市場がすべてを規制すると考えています」と述べた。