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概要

ビットコインは、支払いの取引に使用される暗号通貨の一種です。 サトシ・ナカモトは2008年に初めて導入しました。

ビットコインは、分散型のピアツーピアのオンライン通貨です。つまり、中央銀行や政府などの中央当局の影響を受けません。 トランザクションは大規模な計算能力によって検証され、公開されているブロックチェーンに記録されます。 ビットコインは、マイニングと呼ばれるプロセスの報酬として作成され、他の通貨、製品、およびサービスと交換できます。 ビットコインは、最初の暗号通貨と呼ばれることがよくありますが、デジタル キャッシュを作成する試みは他にもあります。

ビットコインは分散化されているため、従来の通貨とは異なります。つまり、中央当局や政府が管理していません。 トランザクションはコンピューターのネットワークによって検証され、ブロックチェーンと呼ばれる公開台帳に記録されます。

ビットコインの応用

ビットコインのトランザクションは、高速で安価で安全です。 ビットコインを使用して、オンラインまたは対面で商品やサービスの支払いを行うことができます。 また、ビットコインを使用して、銀行やその他の金融機関を必要とせずに国境を越えてお金を送受信することもできます.

ビットコイン取引には、主に次の XNUMX つのタイプがあります。
1.ビットコインを他人に送る
2. ビットコインで商品やサービスを購入する
3. ビットコインを別の通貨に交換する

ビットコインを別の人に送ることは、最も一般的なタイプの取引です。 これを行うには、相手のビットコイン アドレスが必要です。 これは、ビットコイン ウォレットを識別する一意の文字列です。 誰かに尋ねるか、ビットコイン ブロックチェーン エクスプローラーで調べることで、誰かのビットコイン アドレスを見つけることができます。

受信者のビットコイン アドレスを取得したら、それをウォレットに入力して、送信する金額を選択できます。 ほとんどのビットコイン ウォレットは、トランザクションを送信するための適切な料金を計算します。 この手数料は、メイン ブロックチェーンでトランザクションをマイニングするマイナーに送られます。

これにより、中央当局の気まぐれに左右されない、よりオープンで透明な金融システムが可能になります。

ビットコインの働き

ビットコインの動作原理は非常に単純です。 誰かがビットコインを別の人に送信すると、トランザクションは世界中のコンピューターによって検証されます。 トランザクションを検証する各コンピューターは数学的演算を完了します。トランザクションを検証するコンピューターが多いほど、トランザクションの安全性は高くなります。 トランザクションが検証されると、公開されているブロックチェーンに記録されます。 ビットコインの取引は匿名ではありませんが、仮名です。

公開鍵と秘密鍵は、秘密鍵の所有者のみが公開鍵に関連付けられた Bitcoin を使用できるようにするために、Bitcoin で使用されます。 所有者は秘密鍵を秘密に保ち、公開鍵はネットワーク全体で共有されます。

公開鍵と秘密鍵の暗号化は、ビットコイン システムの基礎です。 簡単に言えば、個人情報を共有することなく、XNUMX つの当事者が安全に通信できるようにします。

公開/秘密キー暗号化は、対称キー暗号化の数学的原理に基づいています。 対称鍵暗号方式では、データの暗号化と復号化に同じ鍵が使用されます。

送信者は秘密鍵を秘密に保ち、データの暗号化にのみ使用されます。 公開鍵は公開されているため、誰でも公開鍵を使用してデータを暗号化できます。 その後、受信者は秘密鍵を使用してデータを復号化できます。

ビットコインの基本アルゴリズム:
以下のアルゴリズムは、Proof-of-Work (PoW) コンセンサス方式を使用してビットコインのブロックをマイニングする疑似コードです。

このコードでは、与えられた難易度に達するまでノンスを変更してハッシュ値を計算します。 このアルゴリズムでは、ノードに制約はありません。 ネットワーク内の任意のノードが数学的問題を解いて報酬を得ることができます。

def LEADER_BITCOIN(Node,i,transaction) nonce <— 0; ハッシュ<—ヌル; while ハッシュ > 難易度 do nonce < nonce+1; hash<—calculatehash(transaction,nonce); 終わり

ビットコインの価値

ビットコインに関して言えば、このデジタル通貨の価値に影響を与える要因がいくつかあります。 以下に、これらの要因のいくつかを概説します。

1. 最初の最も重要な要因は、流通しているビットコインの量です。 ビットコインの数が少ないほど、それぞれの価値が高くなります。 これは、ビットコインの需要が増えているが、供給が限られているためです。

2. もう XNUMX つの重要な要素は、ビットコインを支払いとして受け入れる企業や組織の数です。 ビットコインを受け入れる企業が増えるほど、ビットコインの人気が高まります。 これにより、ビットコインの需要が高まり、価格が上昇します。

3. もう XNUMX つの重要な要素はニュースです。 ビットコインを受け入れる企業が増えるなど、ビットコインに関するポジティブなニュースがあれば、価格が上昇する可能性があります。 一方、著名なビットコイン取引所のハッキングなどのネガティブなニュースは、価格の下落を引き起こす可能性があります.

ビットコインの需要と供給を関連付けることができる専用の公式もあります。 ただし、最初に、以下のパラメーターを理解してください。

T: 総ビットコイン トランザクション/秒
D: トランザクションで BTC が必要な期間
S：ビットコインの供給
P: ビットコインの価格

我々は持っています、
SD = XNUMX 秒あたりに利用可能なビットコイン
T / P = XNUMX 秒あたりに必要なビットコイン

需給の法則によれば、ビットコインの供給量が増えると需要が減り、価格も下がります。 そして、需要が増加すると、ビットコインの供給も減少します。 その結果、ビットコインの価格も上昇します。

平衡状態では、供給 (D に対する S) は需要 (P に対する T) と等しくなります。

価格 P は次のように推定できます。
S/D=T/P

平衡状態では、
P=TD/S

これは、ビットコインの為替レートを計算するための基本的な式です。

即興/変更されたビットコイン:
一言で言えば、Modified Bitcoin は 1 年 2017 月 8 日に発生した Bitcoin フォークです。このフォークは、ブロック サイズの制限を XNUMXMB に増やすことで、Bitcoin のスケーラビリティを向上させるために作成されました。 この大きなブロック サイズ制限により、ビットコイン ネットワークでより多くのトランザクションを処理できるようになり、手数料が削減され、トランザクション時間が短縮されます。

ビットコインNG

Bitcoin NG は、Bitcoin として知られている現在のプロトコルを改善することを目的とした、Bitcoin ブロックチェーンの新しいコンセンサス プロトコルです。 NG は「次世代」の略で、プロトコルは、トランザクション速度の遅さやスケーラビリティの欠如など、現在のプロトコルのいくつかの制限に対処するように設計されています。

ビットコイン NG は、既存のビットコイン プロトコルに比べていくつかの利点を提供する次世代のブロックチェーン プロトコルです。

ブロックサイズの制限を増やし、ブロックごとにより多くのトランザクションを処理できるようにすることで、トランザクション速度の高速化とスケーラビリティの向上を可能にします。

また、リーダー選択アプローチに基づく新しいコンセンサス メカニズムも導入されています。 Bitcoin NG プロトコルでは、指定されたリーダーが新しいブロックの作成を担当します。 ネットワークは、合計マイニング パワー、ネットワーク レイテンシ、ブロック伝播時間など、いくつかの要因に基づいてリーダーを選択します。

リーダーの選択プロセスは、マイナーがブロックを迅速かつ効率的に伝播するように奨励するように設計されています。 マイナーがブロックをゆっくりと伝播する場合、そのブロックはリーダー プールから削除され、より効率的なマイナーに置き換えられる可能性があります。 これにより、ブロックがより迅速かつ均等にネットワーク全体に伝播されるため、ネットワーク フォークのリスクが軽減されます。

全体として、Bitcoin NG のリーダー選択プロセスは、マイナーがブロックを迅速かつ効率的に伝播するように動機付けることで、Bitcoin のスケーラビリティの問題を改善するように設計されています。

このプロトコルは、低電力であり、リソースに制約のある環境で動作できるため、IoT デバイスに最適です。

Bitcoin NG の基本アルゴリズム:
以下のアルゴリズムは、リーダー選択法を使用してビットコイン NG でブロックをマイニングするための疑似コードです。

このコードでは、ビットコインと同じ作業を行います。 ただし、この場合、すべてのノードがブロックのマイニングを許可されているわけではありません。 リーダーであるノードのみが、ブロックのマイニングを許可されています。 これにより、マイニング プロセスの計算能力と時間が大幅に節約されます。

def LEADER_NG(ノード、i、リーダー、トランザクション) nonce <— 0; ハッシュ<—ヌル; if Leader!=i then while ハッシュ > 難易度 do nonce < nonce+1; ハッシュ <— calculatehash(トランザクション、ノンス); エンドリターンNode[i]; 終わり

まとめ

この記事では、ビットコインとビットコイン NG の基本的な違いと、ビットコイン プロトコルの動作を理解しました。 Bitcoin と Bitcoin NG 以外にも、コンセンサス アルゴリズムを持つ特定の問題を解決するためのさまざまなプロトコルが多数あります。 たとえば、これら XNUMX つの有名な Ethereum と Hyperledger Fabric プロトコルについて聞いたことがあるでしょう。 これら XNUMX つのプロトコルはどちらも、特定の問題を解決するために作成されています。 イーサリアムはスマート コントラクトを通じてブロックチェーン テクノロジの範囲を広げ、Hyperledger Fabric は産業規模で機能する高度にプライベートなネットワークを提供します。

それらについては、私の他の記事で詳しく読むことができます。 そちらもご覧ください。
イーサリアムネットワークを始めるには?
ブロックチェーン ネットワークにおける HyperLedger Fabric の紹介

IOTA、Steller、Ripple などの他のプロトコルもあり、今後の記事で説明します。

この記事の重要なポイント：
1. まず、Bitcoin プロトコルについて説明し、次にその主なユース ケースを理解しました。
2. 次に、ビットコインの仕組みとその市場価値の計算方法について説明しました。
3. 最後に、Bitcoin NG プロトコルについて説明し、記事を締めくくりました。

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• 情報源： https://www.analyticsvidhya.com/blog/2023/01/getting-started-with-bitcoin-and-bitcoin-ng/