イーサリアムのマイニングの仕組み。マイニングを始める方法や「いつまで」PoWで採掘可能？徹底解説。

イーサリアムのマイニングはビットコインなどと同じプルーフオブワーク（PoW）で行われます。しかしビットコインと違い、極めて分散化されたアルゴリズムEthashを用いています。

この記事では、イーサリアムのマイニングの仕組みについて解説し、さらにはマイニングを始める方法についても解説します。

なおイーサリアムの仕組みを知りたい方は下記のリンクで詳しく解説しています。

イーサリアム（ETH）の特徴と仕組み – スマートコントラクトを徹底解剖

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イーサリアムのマイニングの仕組み

イーサリアムのマイニングには、ビットコインと同様にプルーフオブワーク（PoW）のコンセンサスアルゴリズムが用いられています。

プルーフオブワーク（PoW）は簡単に言うと、数学的なパズルを解くためにマイナーか競争を行い、その競争に勝利した人が報酬（ETH）を受け取る仕組みです。

ビットコインにおけるPoWは、膨大な数のコンピューターを保有する巨大マイニング企業が、報酬のほとんどを握る集権的な構造になっています。特にビットコインにおけるマイニングには専用マシンASICが開発されており、このマシンを握る組織がマイニングを支配しており問題とされています。

ASIC BOOST（BITMAIN開発）

イーサリアムにおけるPoWは、それらの問題を解決するために、ASIC耐性を持つアルゴリズムが開発されました。Ethashと呼ばれる独自のハッシュ化の方法を用いることで、マイナーの広範な分散化を実現しています。

Ethashの仕組みについて詳しくはこの記事では省きますが、簡単に言うとメモリ制限をかけることで、フェッチ（一時保存）することでの高速化を防いでいます。

詳しくは下記のリンクで解説しています。

イーサリアムの「Ethash」とは？ アルゴリズムとASIC耐性の仕組み

Ethashによって、イーサリアムは分散化に成功しています。詳しく下記のリンクで解説しています。

イーサリアムは中央集権なのか？ ビットコインと分散性を比較

最近のビットコインキャッシュの分裂騒動は、マイナーと開発者の争いが原因です。マイナーが力を持ちすぎると、開発者との対立を招きやすいです。イーサリアムの健全な発展のためにも、分散化はとても大切な要素です。

イーサリアムの手数料報酬

イーサリアムにおける取引手数料報酬は、ビットコインにおける手数料と異なります。

イーサリアムはガス（Gas）と呼ばれる、取引の複雑さに応じた手数料としての燃料が必要になります。例えば、車が坂道で多くの燃料を消費するように、イーサリアムにおけるガスは、「取引の複雑さ」「ストレージの容量」などによって変化します。

イーサリアムのGas（ガス）の仕組みを図解。設定額の目安や計算方法を解説！

一方でビットコインにおける手数料は、ブロックサイズが1MBに制限されることによって、均等に競合します。早く処理して欲しい場合は、多くの手数料を払うことになります。下記のリンクで詳しく解説しています。

ビットコインの（bitcoin）の現在の送金手数料はいくら？ 手数料の仕組みも解説。

マイニングの始め方

イーサリアムのマイニングの始め方について解説していきます。これから始めようと考えてる方は、以下の手順を参考にしてください。

Step1.マイニングハードウェアの準備

マイニングを始める前に、専用のハードウェアを購入する必要があります。２つの選択肢が用意されています。

エントリーレベルのGPUでさえも、マイニング用のCPUよりも約200倍高速であるため、CPUを使用したマイニングは現実的ではありません。よってGPUの購入をオススメします。

GPUを購入する前に、購入にかかるコストとエネルギー消費量（電気代）を考慮する必要があります。最も重要なことは、マイニングの速度であるハッシュレートを考慮する必要があることです。

また、複数のGPUユニットで構成され、ハッシュレートを向上させるマシンであるマイニングリグを設定することもできます。

以下は、今日市販されている最も効率的なGPUの比較表です。

Step2. マイニングソフトウェア

ハードウェアを選択して購入したら、ソフトウェアをインストールする必要があります。まず、GPU用のドライバが必要です。製造元のWebサイトか製品に同梱されています。

次に、ノードを設定し、ノードをネットワークに接続する必要があります。これを行うには、Ethereumブロックチェーン全体をダウンロードする必要があります。Etherleumブロックチェーンのサイズは現在、20GBを超えています。ハードウェアの容量に注意してください。

次に、ノードをネットワークに接続する必要があります。接続にはいくつかの方法があります。コマンドラインに慣れてユーザーがインストールすることができGethや、MinerGateまたはEthermineも利用可能です。

セットアップが完了すると、ノードは他のすべてのノードとネットワークに接続されます。ここまでくれば、マイニングを始めることもできますし、スマートコントラクトを展開したり、分散アプリを構築したり、トランザクションを送信したりすることができます。

Step3. テスト

Etherのマイニングを開始する前に、プライベートテストネットワークを設定することができます。

マイニング機能をテストしたい場合に非常に便利なツールです。プライベートテストネットワークでは、あなた1人しかユーザーはいません。つまり、すべてのブロックを検索し、すべてのトランザクションを検証し、スマートコントラクトを実行する責任があります。現在は、Gethのようなサービスを提供するコマンドラインを介して行われます。

また、あなたのデバイスのおおよそのハッシュレートを知ることは、期待利益率を計算する際にも大きな助けになります。Nice Hashにハードウェアと自分の国の電力コストを入力すると利益率がわかります。

Step4. エミュレーターをインストールする

ノードを設定してネットワークに接続したら、EtherをマイニングするためにはWindows用のEthminerというマイニングソフトウェアをインストールする必要があります。

他のオペレーティングシステム用のGPUマイニング手順はこちらに解説されています。Ethminerを使用すると、CPUやGPUで作業証明を通じてネットワークを保護するために不可欠なハッシュアルゴリズムを実行できます。

インターフェイスは基本的にはコマンドラインですが、Ethereumネットワークの将来のバージョンでは、よりユーザーフレンドリーなインターフェイスになりす。詳細については、Ethereumの公式サイトを参照してください。

Step5. 収益の受け取り

ブロックを正常に採掘すると、報酬を受け取る権利が与えられます。

報酬とともに、マイナーは取引手数料を受け取ります。報酬は、マイナーやマイニングプールに紐付いているEthereumウォレットに転送されます。

マイニングプールに参加する

初心者の方は、Ethereumのマイニングプールに参加する方が、自分で採掘するよりも良い選択かもしれません。

マイニングプールとは、マイナーの集まりのことで、集団の計算力を集めることでマイニング成功確率を高めることが目的です。獲得した収益は、寄与した計算力に比例してすべての参加者の間で分割されます。

マイニングプールに参加する前に考慮すべきさまざまな要素があります。それは、「プール全体の計算能力」「支払い構造」「料金」などです。

マイニングプールに参加するのは簡単です。その多くは登録を必要としないためです。しかし、いくつかのプールに参加するには、ウェブサイトの登録手続きが必要です。現在、ネットワークのハッシュ能力の25％を持つ最大のマイニングプールは、Ethpoolとf2poolです。

マイニングの収益性

上の画像が各通貨の収益性を表しています。グレーのラインがイーサリアムですが、マイニングの収益性は依然として高いことがわかります。大幅な価格下落が起きようと、難易度調整が行われるため収益性は維持されています。

イーサリアムは2019年1月に、次期アップデートコンスタンティノープルを予定しています。

イーサリアムのコンスタンティノープルとは何か？わかりやすく解説

このアップデートのEIP1234はマイニング報酬を3ETH→2ETHに半減するアップデートです。ETHのインフレ率を抑えて、適切なエコシステム形成が目的です。

大幅な価格下落が続くイーサリアムですから、需要と供給のバランスが整うことはマイナーや投資家双方にとってポジティブです。

PoWでのマイニングはいつまで続くのか

イーサリアムは現在はプルーフオブワークでのマイニングですが、最終アップデート「セレニティ」で、プルーフオブステークに移行する予定です。

イーサリアムのセレニティはいつ実行？キャスパー・シャーディングの予定

下記にセレニティの時期について記載していますが、2019-2021年の間に行われます。かなりレンジが広いですが、かなり難しい移行プロセスのため、まだまだ時期は確定できない状況です。

コンスタンティノープルの遅れなどを見る限り、2019年内には厳しいのではと私は予測しています。

まとめ

イーサリアムのマイニングの仕組みについて解説しました。

イーサリアムのEthashはビットコイン以上にマイナーの分散化に成功しています。マイナーが中央集権化すると、多くの問題を生みます。例えば、最近起きたビットコインキャッシュの分裂騒動ですが特定のマイナーが力を持ちすぎることによって、開発者と争いを生んでいます。

イーサリアムはマイナーが分散化されているため、分裂のリスクなどが極めて低いです。さらに、イーサリアムは最終アップデートのセレニティでキャスパーと呼ばれるプルーフオブステークに以降予定です。

イーサリアムのキャスパー（Casper）とは何か？わかりやすく図解

このアップデートでさらにマイナーの分散化が進み、ワールドコンピューターとしての一歩を踏み出すことになります。期待したいところです。