コンセンサス・アルゴリズムとは、ビットコインなどの仮想通貨の取引において不正が発生しないように行っている仕組みのことを指します。

ビットコインではプルーフ・オブ・ワーク（Proof of Work）と呼ばれる非中央集権的な合意形成のシステムを用いていますが、この方法には問題点もあるため、プルーフ・オブ・ワークにかわる新たな合意形成システムとしてプルーフ・オブ・ステーク（Proof of Stake）という方法を採用する仮想通貨も登場しています。

■悪意ある人々による不正に弱い一般的な取引

私たちはクレジットカードを使えば、決められた日にほぼ自動的に引き落とされ、また誰かに送金が必要だという場合にその依頼をすれば、しっかりと銀行が送り主から受け取り主に送金を行ってくれます。

このように私たちが実際の現金を目にすることなく様々な取引を銀行口座を介して行うことができるのは、私たちが銀行に預けたお金の管理をその銀行に任せているからに他なりません。こうしたある特定の組織や個人がお金を管理し、取引を行うことを集中管理型の取引システムと言います。

こうした集中管理型はその組織や個人がしっかりと管理してくれてれば問題は生じません。

しかしながら、銀行員が横領し勝手に預金者の口座からお金を引き落としたといった横領事件がしばしば報道されるように、預けたお金が悪意ある人々によって不正に利用されていたということもしばしば起こります。

このように集中管理型の取引システムは少数の悪意ある人々による不正に対して弱いという欠点があります。

■ビットコインの不正を割りに合わなくする

こうした悪意ある人々による不正に対抗するために考えられたのがコンセンサス・アルゴリズムです。

この基本的な考え方は、不正のコストを高めて、不正な取引を行っても割に合わなくするということです。

例えば、ビットコインの取引で用いられているプルーフ・オブ・ワークという方法では、1つの取引に際して大勢の人が高性能なコンピュータ駆使して10分程度計算し続けると、その取引が不正のないものだったと証明される仕組みになっています。

その上、こうした取引の情報はブロックチェーンと言われるように過去の取引も含めた情報として蓄積されていきます。そのため、ある時点で不正にビットコインを不正にしようとしたとしても、それまでに行われた全ての取引に関しても変更しなければなりません。

このように、コンセンサス・アルゴリズムを用いた取引では不正をすることのコストが非常に大きくなっているため、集中管理型の取引システムと比較して、悪意ある人々による不正が生じにくいとされています。

プルーフ・オブ・ワーク（Proof of work）とは、直訳すると「仕事による証明」という意味で、ビットコインの取引を実行するためにその取引に関する情報が正しいことを証明する情報のことを指します。

ビットコインの取引が行われる際、それぞれの取引単位（ブロック）にはビットコインの送信者の情報や送金額などの取引に関する情報が含まれています。ブロックチェーン上では、この情報にナンス（Nonce）と言われる文字列を追加し、ハッシュ関数というアルゴリズムに基づいてハッシュ値というものが計算されます。

このハッシュ値が頭に0が何個も続くような非常に小さな値を見つけ出すことができれば、新しいブロックを作ることができ、ブロックチェーンの一部として情報が蓄積されることになります。

この時、どのような情報をハッシュ関数に入力すれば、どのようなハッシュ値がでるのかは誰にも分からないとされています。そのため、取引情報に様々なナンスを追加してはハッシュ関数に入力し、ハッシュ値を計算するということを手あたり次第に行う必要があります。

■ビットコインの偽造防止に役立つ

ビットコインの取引を行うためにこうした複雑な手順を踏んでいるのは、悪意あるハッカーによってビットコインが偽造されてしまうことを防ぐことを目的としているからです。

ビットコインにおいてビットコインを偽造するということは、取引データを改ざんするということになります。

そして、ビットコインはブロックチェーン通貨とも呼ばれるように、ビットコインではこれまでの取引データは全てつながっています。

そのため、一つの取引データを改ざんしようとすると、その後の取引との整合性をとるために、その後に行われたデータについてもプルーフ・オブ・ワークを再計算する必要が生じます。

しかしながら、こうした悪意ある偽造者の処理能力がその他の善意のマイナーたちの処理能力の合計を上回ることは非常に難しいため、ビットコインでは偽造が非常に難しいと言われています。

このようにビットコインではプルーフ・オブ・ワークを手間暇かけて行わなければならないため、偽造の防止に役立っています。

■報酬としてビットコインがもらえる

こうしたブロックを作ることに成功するナンスを見つけ出すのは非常に難しい作業となります。

そのため、ビットコインでは大勢のマイナーと呼ばれる人たちが高性能なコンピュータを駆使して、高速で手あたり次第に試行錯誤しています。

また、そうした厳しい作業を行い、ビットコインの取引が成立することを手助けしてくれた報酬として、最も早く正しい数値を見つけてくれたマイナーにビットコインを渡しています。

ビットコインの発掘によって利益を出している人はこのようにプルーフ・オブ・ワークを計算することによって報酬を得ていると言えます。

ビットコインではブロックチェーンやプルーフ・オブ・ワークといった取引の処理方法を採用しています。

それによって、自分では保有していないビットコインを用いて決済を行ったりするといった不正を行うためには、不正を行おうとする人が保有するPCの処理能力がビットコインのマイナーの半数を越えなければできないと言われています。

そのため、ビットコインの取引データに関して不正を行うことは非常に難しいとされています。

■狙われるのは取引所

このようにビットコインの取引データを偽造することは困難ですが、ビットコインを不正に利用することは可能です。

それは、取引所に対してハッキングを行い、そこから利用者のパスワードなどの情報を得ることによって、ハッカーが利用者本人かのように装って決済や送金を行う、という方法です。

例えば、2016年には香港で顧客口座から65億円相当がハッキングによって盗まれ、また2017年には韓国でビットコインの取引所から3万人分の顧客データがハッキングによって流出し、数億円分のビットコインが盗まれたとされています。

このようにビットコインの決済システム自体は不正が困難ですが、取引に用いているパスワードが流出することによって自分が保有しているビットコインが不正に利用されてしまうという可能性があります。

■オフラインのウォレットでハッカーの侵入を物理的に防ぐ

USBや外付けハードディスクなど普段はインターネットにつながない記憶メディアに情報を移すといったことで、ハッカーたちが物理的にアクセスできないようにするという方法があります。

しかし、この方法は利便性に欠けるといった問題や、その記憶メディア自体を紛失してしまう可能性があるといった問題もあります。

■2段階認証で不正利用を防ぐ

2段階認証とは、取引所にログインしたり、また取引を行う際に、IDとパスワード以外に、予め登録した携帯の番号やメールアドレスに認証コードが送られ、そのコードを取引所のページで入力することで取引が実行されるという2段構えの安全対策を取ることを指します。

この方法をしっかりと行っておけば、IDとパスワードが取引所へのハッキングによって流出したとしても、認証コードを得る手段をハッカーは持っていないので、不正な利用を防ぐことが出来ます。

ICOとは、Initial Coin Offeringの略で、企業などがブロックチェーンの仕組みを利用した自らのコインやトークンを発行することで、資金調達を行うことを指します。

株式投資に馴染みのある人であれば、IPO（Initial Public Offering＝新規公開株）について知っている方もいらっしゃると思いますが、その基本的には仮想通貨版のようなものと言われています。

コインやトークンというのは英語で「代用紙幣」という意味があり、広い意味ではビットコインやリップルなどの仮想通貨と言われているものもコインやトークンと言えます。

この「コイン」や「トークン」を企業は自社サービスで利用できるチケットのような形で購入してもらったり、もしくは自社サービスなどの収益の一部を受け取ることができるといった権利の証明書として投資をしてもらうといった方法で資金調達を行うことができるようになっています。

■投資の対象が広がるICO

投資家にとってICOを利用する利点は、これまで投資できなかったような初期段階の有望な企業やプロジェクトに投資することが可能になるという点です。

例えば、一般の投資家が有望なベンチャー企業に投資をしようと思ったとしても、通常はその企業が株式市場に上場するまで待つ必要がありました。

しかしながら、ICOを企業が発行する場合は株式市場に上場する必要がないため、上場前のベンチャー企業に対して投資を行うことができるようになります。

これまでは投資できなかったような企業にまで投資の対象を拡げることができるという点で投資家にとってはメリットとなります。

■モニタリングが難しいICO

それに対して、株を購入する場合と比べてICO欠点となるのが、株のように経営の所有権を購入しているわけではないため、そのICOを行った企業やプロジェクトの進捗状況や行動に対して発言権を得るというわけではないという点です。

それゆえに、ICOを行った企業やプロジェクトのパフォーマンスが悪かったとしても、その改善を要求することができないという問題があります。

このように、投資家によるモニタリング（監視）が難しいため、2017年に中国の金融監督当局はICOの大部分は「金融詐欺」として警告するとともに、新規のICOを凍結しています。

このように、ICOでは、投資家によるモニタリングができにくいという問題があります。

■リスクの高いICO投資

このようなメリットとデメリットがありますが、ベンチャー企業への投資はハイリスク・ハイリターンと言われているように、ICO投資もまたハイリスク・ハイリターンということも注意しておく必要があります。

例えば、ICOで資金調達を行った仮想通貨「イーサリアム」はICO直後は8ドル前後であったのが、2017年9月には一時400ドルまで上昇しましたが、その後1か月で約200ドルまで値下がりするといったように乱高下しています。

このようにICOへの投資はハイリスク・ハイリターンであるため、自分がとれるリスクをしっかりと見極めた上で投資を行っていくことが必要です。

ビットコイン2.0とは、ビットコインで用いられているブロックチェーンをはじめとした技術を、通貨以外の用途に応用することを目的とした技術やプロジェクトのことを指します。

ブロックチェーンは取引に関する情報をブロックにまとめ、それをチェーン状につないでいく仕組みです。

このブロックに含まれる情報はこれまではビットコインの送金量や送金先といった取引情報しかありませんでしたが、このブロックにはまだ情報を書き込むことのできる空き領域が存在しています。

そのため、こうした空き領域に取引情報以外の何らかの情報を加えることによって、通貨以外の用途にブロックチェーンによる不正に強い取引を実現させることができないかと様々なプロジェクトが行われています。

■ビットコイン2.0を利用したサービス

ビットコイン2.0で実行できると注目されていることの代表例の1つはスマートコントラクトというものです。

これは契約書の情報をブロックチェーンに載せ、契約を執行させる機能を持たせています。

また、DAO（Decentralized Autonomous Organization：分散型自動化組織）といわれるスマートコントラクトを数多くまとめて自動的に様々な取引を執行することができるようにするといったことや、DAC（Decentralized Autonomous Corporation）というDAOの会社バージョンを作ることで、その会社に出資した株主に対して支払う配当などを自動的にブロックチェーン上で行うようになるといったサービスが実際に始まっています。

■ビットコイン2.0の仮想通貨

ビットコイン2.0と呼ばれるサービスや通貨はビットコインのブロックチェーンを利用したものだけに限りません。

例えば、Ethereum（イーサリアム）というアルトコインは独自のブロックチェーンを用いており、スマートコントラクト機能が利用できるようになっています。

また、グーグルが出資したことで有名なRipple（リップル）は送金に10分程度かかるビットコインとは異なり数秒程度しかかからないというメリットがあり、日本では三菱東京UFJ銀行が決済システムとして採用するなど、既存の金融機関の送金・決済システムとして用いられ始めています。

通貨発行益（シニョリッジ）とは、一般的には政府が発行する通貨の価値とその通貨を生み出すために必要となったコストとの差のことを指します。

例えば、1,000円の価値のある通貨を30円のコストで生産することができれば、通貨発行益はその差額の970円となります。

また、通貨の生産コストが価値を上回れば通貨発行益はマイナスとなることもあります。

例えば、2014年のアメリカでは1セントの通貨（Penny）を発行するために必要なコストは1.7セントであったため、1セント通貨を発行するたびに0.7セントのマイナスの通貨発行益が生じていたことになります。

■ビットコインにおける通貨発行益

ビットコインにおける通貨発行益はいわゆるマイナーといわれるビットコインの発掘に参加している人たちがその発掘のためにかかったコストとその報酬として受け取るビットコインの価値との差のことを指します。

ビットコインの発掘においては、高性能なハイエンドのグラフィックカードを備えたコンピュータと、そのコンピュータを動かすための電気代がかかるとされています。

そのため、この高性能なコンピュータと電気代という通貨発行に必要なコストを、それによってもらえるビットコインの価値を上回るのであれば、マイナーとして参加することによって利益を得ることが可能となります。

■自分でコンピュータを用意しなくてもよい

ビットコインで利益を上げるためには数百万円レベルの高性能なコンピュータを用意する必要があると言われています。

そのため、個人でビットコインの通貨発行益を得ることは難しいと言えるでしょう。

しかし、個人でもビットコインなどの仮想通貨の発行を代理で行っている代行業者を利用するという方法で通貨発行益を得ることは可能です。

この仮想通貨の発掘代行業者は高性能なコンピュータを用意し、顧客にそのコンピュータの処理能力（ハッシュレート）を購入してもらう代わりにその処理能力に応じて発掘されたビットコインを顧客に渡すということを行っています。

そのため、ビットコインに限らず仮想通貨の通貨発行益を得たいけれども、自分で大きな初期投資を行うのは怖いといった方はこうした代行業者に依頼するという方法を検討してみてもよいでしょう。

ビットコインにおけるソフトフォークとは、ブロックチェーンで決められているルールをより厳密なものに変更することによって、以前のビットコインと互換性のあるアップデートが行われることを指します。

ソフト（Soft）という言葉は、日本人にとっては「柔らかい」や「柔軟」という意味を持っているイメージが強いですが、「重要ではない」という意味もあります。

また、フォーク（Folk）は食器類のフォークをイメージしてもらえば分かるように、「又に分かれているもの」を指します。

つまり、ソフトフォーク（Soft Fork）を直訳すると重要ではない分岐点という意味になります。

ビットコインにおいて重要ではない分岐点というのは、先述したようにこれまでのビットコインと互換性のあるアップデートを行うことによって、ビットコインの処理の方法は変わるけれども、これまで獲得したビットコインはそのまま使えるという状態が続くことを指します。

ソフトフォークに対して、ビットコインが互換性のない2つのコインに分裂することを「ハードフォーク」といいます。

■紙幣のデザイン変更のようなもの

この「ソフトフォーク」は、日本が1000円札のデザインを変更したとしても、旧1000円札と新1000円札は同じ価値を持っていて交換できる、ということがビットコインでも生じると思えば分かりやすいでしょう。

1000円札のデザインが変更され、新札紙幣が発行された場合、一時的に旧札紙幣と新札紙幣が併用され、次第に新札紙幣が使われることが多くなっていきます。

ビットコインにおいてソフトフォークが生じた場合も、一時的には旧ルールでのビットコインと新ルールのビットコインの存在し、次第に新ルールのビットコインへと収束していくことになります。

■何も心配する必要はない

互換性のない2つのビットコインに分裂してしまう「ハードフォーク」が生じる場合には、ビットコインへの需要が2つに分かれてしまう可能性があり、ビットコイン価格の上昇を妨げる要因となりかねないなどの問題が生じます。

しかしながら、ソフトフォークが生じる場合には、先述したように、旧1000円札が新1000円札に代わったこととほとんど同じことなので、ビットコインのユーザーとしてはビットコインの価格がどうなってしまうのかといった心配をする必要はありません。

スマート・コントラクト（Smart Contract）とは、直訳すれば賢い契約という意味で、契約内容とその執行条件を決めておけば、執行条件が達成された際に自動的に取引を行う仕組みのことを指します。

これまでにも自動販売機において「利用者が飲み物代を投入する」ことと、「飲料のボタンを押す」という事前に決められた二つの執行条件がクリアされると、ほぼ自動的に「飲み物が出てくる」という契約が実行されるといったようにスマート・コントラクトは存在していました。

しかし、近年では、ビットコインなどの仮想通貨で用いられているブロックチェーンと組み合わせて活用することで、取引のコスト削減や不正な取引の防止に役立つと考えられており、株などの金融商品や不動産、レンタカーといった契約が必要な取引全般に用いられ始めています。

■スマート・コントラクトの活用方法

スマート・コントラクトを用いた活用方法の一つとして、レンタカーやカーシェアでの利用が考えられています。これまでのレンタカーサービスでは、お店にまで行って、受付の人から渡される契約書などにサインをし、車のキーを受け取って、車を借りる、という流れが必要でした。

それに対して、スマート・コントラクトを利用すれば、ネット上でレンタカーを借りる車の支払いをおこなえば、その支払情報が車のキーとなり、わざわざお店に行って受付をしなくても、直接借りる車の所に行けばよくなります。

また、場合によっては、予め支払った金額に応じたレンタル時間が来ると、自動的に車が停止するように契約内容に盛り込むことも可能になるとされています。

■スマート・コントラクトのメリット

こうしたスマート・コントラクトは、契約内容の執行が自動的に執行されるため、取り立ての手間が省けたり、また契約内容通りの取引がきちんと行われているのかといったことを管理する組織や人が不要になり、コストダウンが実現できるというメリットが期待されています。

また、ブロックチェーン上に保管された情報は改ざんすることが難しいとされているため、契約書が改ざんされたり、悪用されるといったことが防止されると言われています。

■スマート・コントラクトのデメリット

しかしながら、事前に契約内容を明確に定義できなければこのスマート・コントラクトを利用することができないため、曖昧な内容や解釈が必要となるような免責事項などをスマート・コントラクトでは盛り込めない、というデメリットがあります。

そのため、比較的簡単な契約においてはスマートとなりえますが、複雑な契約においては明確な定義ができず、利用できない可能性があります。

ハードフォークとは、ある仮想通貨のルールを変更する際に全く新しいルールを適用することによって、旧ルールでの仮想通貨と新ルールでの仮想通貨との互換性がなくなることを言います。

例えば、今の日本では「円」という通貨が用いられていますが、日本政府が突然「角」という通貨も作り、これからは日本円と日本角を日本国内での主要通貨にすると発表するようなものです。このように今までの仮想通貨と新しい通貨を分岐させ、既存の仮想通貨とは全く異なる仮想通貨を作り出すことをハードフォークと言います。

■仮想通貨の分岐方法にはソフトフォークというものも

こうしたハードフォークに対して、新しい仮想通貨のルールを作るものの、旧ルールを引き継いでいるため、旧仕様の仮想通貨と新仕様の仮想通貨との間で互換性を持たせることをソフトフォークと言います。

例えば、日本政府が1,000円札などのお札のデザインをしばしば変えていますが、旧紙幣と新紙幣で全く同じ扱いを受けています。このように、ハードフォークは厳密に仮想通貨を分け、旧仕様と新仕様で異なる通貨として扱うようになるのに対して、ソフトフォークは旧仕様と新仕様とで変わらない扱いをするという違いがあります。

■ハードフォークの問題点

仮想通貨のユーザーにとってハードフォークが持つ大きな問題の一つは、ハードフォーク後に仮想通貨の価値がどうなるのかが分からないという点です。

ハードフォークが生じた場合、自分が所有する仮想通貨は、旧仕様の仮想通貨と新仕様の仮想通貨の両方のルールを保有することになります。このことは2つの点で問題となります。

第一の問題は、どの比率で分裂するのかが分からないという点です。ハードフォークが生じた場合、旧仕様の仮想通貨が旧仕様と新仕様の仮想通貨の2つに分岐することになります。その分岐する際に、どのような割合で2つに分岐し、自分がどのような比率でそれぞれの仮想通貨を保有することになるのかが分からないという問題があります。

第二の問題は、旧仕様と新仕様とで仮想通貨の価格の推移が異なるということです。ハードフォークが生じた場合、全く異なる通貨として旧仕様と新仕様の仮想通貨が共存することになります。そのため、それぞれの通貨への需要と供給量が異なれば、それぞれの通貨の価値も異なってきます。そのため、旧仕様の仮想通貨の比率が高かったけれども、旧仕様の仮想通貨への需要が少なく、価格が下落してしまうことによって、保有している仮想通貨の資産総額が減少するという可能性もあります。

このように、ハードフォークが生じた場合、様々なリスクを抱えることになるため、自分が保有している仮想通貨にハードフォークが生じるかもしれないというニュースを聞いた際には、このまま保有しておいてよいのかどうかを一度検討してみることが必要となります。

2段階認証とは、ビットコインの取引所にログインを行ったり、各種の取引を行ったりする際に、ログインパスワードで認証を行うだけでなく、事前に登録をしておいた方法で送られた確認コードによる認証も行うという認証方式のことを指します。

確認コードの取得方法は、どの取引所においても基本的には、携帯のSMSメッセージでの送付と、電子メールでの送付、認証アプリの利用といった3つの方法が用意されています。

■2段階認証を行うことの意味

この2段階認証を行うのはビットコインの取引所に開設されている口座のセキュリティを強化するためです。

例えば、2段階認証を行っていない場合、PCがウイルスに感染するなどして、ビットコインの口座のパスワードが盗まれ、不正アクセスによって、自分のビットコインが他の口座に移されてしまうといったことが起こり得ます。しかしながら、2段階認証を行ってる場合、そうした場合であっても確認コードを入手できなければログインすることができません。そのため、万が一パスワードが盗まれたとしても不正アクセスを防止することが可能となります。

このように、2段階認証を導入することで安全にビットコインの取引ができるようになります。そのため、PCなどがハッキングされることによって、保有しているビットコインを失なうというリスクを防ぐためにほとんどの取引所では2段階認証の制度を導入しています。

■いつ2段階認証を行うのか

この2段階認証を行うタイミングについては、

（１）取引所の口座にログインを行う時
（２）口座に入金されている日本円を出金する時
（３）ビットコインなどの仮想通貨を外部に送る時

に2段階認証が必要になるよう設定できる取引所が一般的です。

ここで「設定できる」と書いたのは、ビットコインの取引所は2段階認証を推奨しているものの、実際に2段階認証という手間をかけるかどうかはビットコインの取引所に口座を開設している各個人の判断に委ねられています。そのため、何かのアクションを起こす際に常に2段階認証を行うといったことや、ログイン時には2段階認証を行うけれども、それ以外の場合には2段階認証を行わない、はたまたどのタイミングにおいても2段階認証を行わないといったことも各口座開設者の自分の判断で決定することができます。