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

友人にお金を送りたい場合、従来の銀行システムでは、銀行のアプリまたはウェブサイトを使用して資金を送金し、銀行が裏で全てを処理します。しかし、ビットコインを送る際には、銀行のような中央集権的な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: ビットコインを送るとき、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、そして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、取引は秘密鍵を使った暗号プロセスで署名されなければなりません。これはデジタル署名として知られています。秘密鍵はデジタルパスワードのようなものであるため、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: 一度署名されると、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、確認待ちの取引が集まるメモリプール（メンプール）に入ります。マイナーはメンプールから取引を選んで新しいブロックを形成します。最初に難しい数学的問題を解いたマイナーが次のブロックを作る権利を得ます。勝利したマイナーは新しいブロックをブロードキャストし、ネットワークの他の部分で確認されます。
取引の最終化: 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。新しいブロック内の取引は確認済みと見なされます。しかし、少なくとも6つの確認（あなたの取引を含むブロックの後に6つのブロックが追加されること）を待つのが一般的です。これは、ブロックチェーンの一時的なフォークの場合に取引が逆転または二重支払いされないことを保証するためです。

ビットコインはビットコイン取引の記録として存在します

ビットコインをデジタル署名の連鎖として定義します。各所有者は前の取引のハッシュと次の所有者の公開鍵をデジタル署名することでビットコインを次に転送し、これをコインの末尾に追加します。受取人は署名を検証して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

ビットコインは実際には「存在」しません。物理的なビットコインは存在せず、ビットコイン所有者は「アカウント」を持っていません。代わりに、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、すなわち「ブロックチェーン」があります。これらの取引記録は、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、各ノード間で共有され、残高が増減します。特定の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'を使用することができます。

公開鍵と秘密鍵

ビットコインを送るには、送信したいビットコインの量に関連する公開鍵と秘密鍵にアクセスする必要があります。誰かがビットコインを「所有している」とは、その人が以下を含む「鍵ペア」にアクセスできることを実際には意味します：

以前にビットコインが送られた公開鍵（アドレス）
上記の公開鍵（アドレス）に以前送られたビットコインの送信を許可するための対応するユニークな秘密鍵（パスワード）

公開鍵、またはビットコインアドレスは、ランダムに生成された文字と数字の並びで、メールアドレスやソーシャルメディアのユーザー名と同様に機能します。その名の通り、これは公開されているため、他人と共有しても安全です。実際、ビットコインを送ってもらうためには、相手にビットコインアドレスを渡さなければなりません。秘密鍵は別のランダムに生成された文字と数字の並びです。しかし、秘密鍵はメールや他のアカウントのパスワードと同様に秘密にしておかねばなりません。100%信頼できる人以外には秘密鍵を絶対に教えないでください。

詳しくはこちらをご覧ください：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は透明な金庫のようなものと考えることができます。他の人は中身を見ることができますが、金庫を開けて中のお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

コインを個別に扱うことは可能ですが、送金の際に1セントごとに別々の取引を行うのは非効率です。価値を分割して組み合わせることを可能にするために、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または小額を組み合わせた複数の入力があり、出力は最大2つ：支払い用の1つと、お釣りとして送信者に戻る1つがあります

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を送りたいと思っています。これを行うために、彼は取引固有の詳細でメッセージに『署名』するために彼の秘密鍵を使用します。このメッセージは、次の情報を含んでネットワークにブロードキャストされなければなりません：

入力. これは、以前にマークのアドレスに送られたビットコインに関する情報を含みます。例えば、マークが以前にアリスから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、2つの入力があるかもしれません：以前アリスから0.6 BTC、ボブから0.6 BTCの入力です。
量. この場合、マークが送りたい量は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1 BTCです。2つ目はお釣りとしてマークに戻る0.2 BTCです。この2番目の出力は、入力の合計[0.6 + 0.6 = 1.2]からマークが送りたい量[1 BTC]を引いたものとして計算されます。

これは混乱するかもしれませんが、効率を向上させるためにこうなっています - そして良いニュースは、ビットコインを送受信するためにビットコイン取引の裏側の詳細を知る必要がないことです。あなたのビットコインウォレットがそれを処理します！

ブロードキャストと確認

上記の例で、マーク（彼のウォレットソフトウェアを通じて）は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」は、マークの鍵が以前に彼がコントロールすると主張するビットコインを受け取った入力（つまり、アドレス）にアクセスできることを確認します。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、それを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、新しいブロックを提案することが許可され、それは最後のブロックを参照してチェーンに追加または「添付」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ことに同意すれば（すなわち、それに含まれる取引がすべてのプロトコルのルールに従っていて、以前のブロックを正しく参照している）、彼らはそれを伝達します。最終的に、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することでそれに基づいて構築します。前のブロックにあったすべての取引は、次のマイナーによって「確認」されます。ブロックがチェーンに追加されると、マークの取引の確認数が増えます。

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スペース、つまり「ブロックサイズ」で決まります。ブロックサイズは1MBです。限られたスペースが手数料市場を生み出し、マイナーは手数料を集め、十分に高い手数料を含む取引のみを次のブロックに含めることを選びます。したがって、高い手数料はマイナーに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ブロックサイズをできるだけ小さく保つことを選択しています。これにより、人々がビットコインノードを運用しやすくなります。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、取引手数料が非常に低くなります。

詳しくはこちらをご覧ください：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？

ビットコインを送るための手数料は数セントから100ドルまでの範囲があります。この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（すなわち、特定の時点でのネットワークの混雑具合）と取引の「サイズ」に依存するからです。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と、ブロックスペースを多く占め、より高い手数料を要求します。例えば、10 BTCを送りたい場合、1 BTCを送りたい場合よりも多くの入力が必要になる可能性があります。10 BTCの取引は5+2+1+1+1（つまり合計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/ジェシカの例と同様に2つの入力だけかもしれません。

多くのウォレット、Bitcoin.comウォレットを含む、多くのウォレットはユーザーが取引手数料を手動で設定することを許可しています。これにより、過剰な支払いを避けることができます。例えば、急いでいない場合は、ネットワークが混雑していないときにマイナーが取引を拾うように手数料を低く設定することができます。手数料を上げることで、取引が即座に処理されることを確実にすることもできます。