ビットコイン

概要

ビットコインはサトシ・ナカモト (Satoshi Nakamoto) を名乗る人物によって投稿された論文に基づき、2009年に運用が開始された。
ビットコインシステムは、Peer to Peer型のコンピューターネットワークにより運営され、トランザクション（ビットコインの所有権移転: 取引）は仲介者なしでユーザ間で直接に行われる。このトランザクションはネットワークに参加しているノードによって検証され、ブロックチェーンと呼ばれる公開分散元帳に記録されていく。トランザクションでは通貨単位としてビットコイン  が使用される。このシステムは中央格納サーバや単一の管理者を置かずに運営されるので、アメリカ合衆国財務省はビットコインを分散化された仮想通貨というカテゴリーに分類している。ビットコインは最初の暗号通貨とも言われるが、DigiCashやRippleといった先行システムが存在し、それを最初の分散化されたデジタル通貨として説明するのがより正確である。
ビットコインは、トランザクション処理作業に対する報酬という形で新規に発行され、ユーザ達が計算能力を提供することでトランザクションは検証され、公開元帳に記録される。このトランザクションの検証・記録作業はマイニング（採掘）と呼ばれ、マイナー（採掘者）はトランザクション手数料と新規発行ビットコインを報酬として受け取る。ビットコインはマイニングにより入手される一方で、他の通貨や商品・サービスの対価として受け取ったり、購入、交換ができる。ビットコインを送信するときに、ユーザはマイナーに任意の額のトランザクション手数料を払うことができる。
ビットコインは極めて低いコストでの決済（およびマイクロペイメント）を権力機関や特別な権限を持つ発行者無しで平均10分程度の待機によって可能にする。ノードから別のノードへの貨幣の移動は電子署名された取引で行われ、ピア・トゥー・ピア型ネットワーク内の全てのノードにブロードキャストされる。初期の通貨流通や、二重支払の検知のためプルーフ・オブ・ワーク・システムが用いられている。

通貨単位

ビットコインの通貨単位は「bitcoin（ビットコイン）」である。2014年現在、ビットコインを表わす記号にはBTC、XBT、がある。
補助単位としては、「mBTC（ミリ・ビットコイン）」、「µBTC（マイクロ・ビットコイン）」、「bits （ビット）」「satoshi（サトシ）」等が存在する。satoshiはビットコインの作者であるサトシ・ナカモトを記念してつけられたビットコインの最小単位で、1億分の1ビットコインにあたる。Bitsは100万分の1ビットコインでμBTCと等しく、ビットと呼ばれる。(英語表記ではbitsと複数形となる）
従って「1ビットコイン」を「1ビット」と省略して呼ぶ事例が日本国内で散見されるが、これは少なくとも、世界での呼称とは乖離しており間違いである。
2014年10月7日、ビットコイン財団は、ビットコイン用のISO 4217通貨コードを申し込む計画を明らかにし、BTCまたはXBTが主候補であるとした。
2015年に、ビットコインの記号「」がUnicode（U+20BF）に追加することが認められた。

使用

ビットコインは、採掘、もしくは商品・サービス・他の通貨との交換、また寄付を受けることにより入手できる。現在の全般的な商業流通量は、価格変動を煽る投機目的に比べて小規模であるものの、実際に製品やサービスの支払いに使用されている。ビットコインは一般的なクレジットカードの加盟店手数料2−8%に比べ費用が抑えられ、クレジットカードの手数料よりさらに安価な決済コストを実現でき、かつ土日祝祭日に左右されない。また、売り手買い手双方ともに、個人情報やカード番号など、外部に漏れたら問題になるような情報の入力も必要ない。そのためeコマースの決済手段として着実に地歩を固めている。
ビットコインを商品やサービスの対価として受け容れる企業の数は、2015年2月に10万社を超えた。クレジットカード会社は加盟企業に対して通常2-8%の手数料を課すが、ビットコインでは多くの場合、企業は0%以上2%以下のトランザクション手数料を支払う。ビットコインを受け入れる企業の数が増加したにもかかわらず、暗号通貨は小売業界ではあまり普及していない。
著名な営利法人での採用例としてはOkCupid、reddit、WordPress、ヴァージン・ギャラクティックが、特定非営利活動法人やアドボカシー団体ではフリーソフトウェア財団、WordPress、Tor、電子フロンティア財団 (EFF)、ウィキメディア財団などが挙げられる。

表記

頭文字の大小による意味の違いがあり、大文字表記 (Bitcoin) はプロトコルと取引ネットワークを、小文字 (bitcoin) は通貨自体を指す。

仕組み

ビットコインには、中央銀行のような中央機関は存在せず、通貨の発行や取引はすべてPeer to Peerで行われている。
ビットコインのすべての取引履歴はブロックチェーンと呼ばれる台帳に記録される。ブロックチェーンはネットワーク上のノードに分散的に記録される。過去のすべての取引が記録されているため、これを見れば、取引の整合性を誰でも検証することができる。
支払いの際に売買間の電子的な記録や履歴は存在しない代わりに、買い手は公式トランザクションログ、ブロックチェーンの更新を要求する。
全トランザクションリストには所有履歴が記載されており、分散ネットワークにより検証されている。
ネットワーク参加者達は採掘者として知られ、取引手数料や造幣収益を得ている。
参加者達は、パソコン、モバイル端末、あるいはウェブ・アプリケーション上のウォレット（財布）ソフトウェアを使って、ビットコインの受け渡しを行う。

取引の確認手続きとマイニング

送金者は、金額や受取人などの取引情報を、ネットワークを構成するマイナー（採掘者）と呼ばれるノードにブロードキャストする。マイナーは、受け取った取引情報をブロックという形でまとめ、ブロックチェーンの末尾に追加する。ただし、新しいブロックを記録するためには計算量の大きな問題を解く必要がある。マイナーたちは競ってその問題を解き、最初にブロックを追加することに成功したマイナーだけが一定額の報酬を得ることができる。二重支払いなどの不整合性は、ブロックをブロックチェーンに記録する際に他のノードによってチェックされる。
問題は10分ほどで解けるように難易度が調整されており、送金者は、取引の整合性がマイナーたちによって確認され、ブロックチェーンに記録されるまで同程度の時間を待たねばならない。流通するすべての ビットコイン通貨は、このようにマイナーへの報酬という形で市場に供給される。

多数決による不正の防止

ブロックチェーンは取引履歴が記録されたブロックが一本の鎖のように繋がったものと考えることができるが、場合によっては分岐することもある。例えば、悪意ある攻撃者が過去のブロックを改竄した場合や、複数のマイナーが同時にブロックを追加した場合である。
こういった問題を、ビットコインは「最も長いブロックチェーンを信頼する」という原則で解決している。「長い」というのは単純にブロック数が多いという意味ではなく、そのチェーンを構成するのにかかった計算量が大きいという意味である。言い換えれば、計算量を単位とした多数決である。
攻撃者が過去の取引履歴を書き換えても、その履歴が信頼されるためには、そこから派生するチェーンが他のチェーンよりも長くならなければならない。しかし、チェーンを構成するためには大きな計算量が必要となる。採掘報酬目的のマイナーたちは常に最も長いチェーンにブロックを追加し続けているため、攻撃者は、その総計算能力を上回る計算資源を投じ、改竄したチェーンを伸ばしていかなければならない。つまり、単一の攻撃者がネットワーク全体の過半数の計算能力を保持していなければならない。ビットコインに参加するノードの数が十分大きければ、そのような計算資源を確保するのは困難である。ビットコインはこの考え方（プルーフ・オブ・ワーク）に基づいて堅牢性を担保している。
複数のマイナーがそれぞれ個別のブロックを追加し、チェーンが分岐してしまった場合は、ネットワーク上の各マイナーはそのうちどちらかのチェーンを選んでマイニングに取り組む。さらに新しいブロックがどちらかのチェーンに追加された時点で、他方のチェーンは放棄される。

アドレスと財布

ビットコインはアドレスに対応付けられて格納される。アドレスは公開鍵暗号ペアとして生成され、そのアドレスから送金する際には対応する秘密鍵が必要になる。
財布はアドレスの集合である。ビットコインのウォレットにはいくつか種類がある。

ソフトウェアウォレット

Windows、MacOS、iOS、Androidなどのオペレーティングシステム上で動作するソフトウェアのウォレットのことである。

ハードウェアウォレット

専用のハードウェアを使ったウォレットのことである。ハードウェアウォレットは取引ネットワーク(イーサネット)に接続された外部のマシン(パーソナルコンピュータなど)に接続して利用する。ハードウェアウォレットの内部には秘密鍵が保存されているが、ウォレットは署名のみを行って接続先のマシンに送信するため、秘密鍵の漏洩の可能性はソフトウェアウォレットにくらべて低い。

ウェブウォレット

利用者に代わってウォレットを管理するウェブサービスのウォレットのことである。端末の種類にかかわらず利用できるため利便性は高いが、セキュリティ面はサービス提供機関に任せることになる。

ペーパーウォレット

紙にビットコインアドレスと秘密鍵を印刷したものである。クラッキングなどで秘密鍵が漏洩する危険性が無いため、最も安全である。

経済力

ブロックチェーンにより、参加者は仲介者を必要とせず、絶対的な保証により、価値の交換を行う相手と互いに素性を知る必要も、信頼する必要もない。よって、ブロックチェーンはサードパーティの支払プロセッサや、チャージ料の必要性を大幅に減少させることができる。また、クレジットカード詐欺の可能性を無くし、マイクロペイメントの新たな可能性を創造できる。
ドメイン名の署名や、デジタル契約、車や家のような物理的資産のデジタル権利証などのデジタル資産をもブロックチェイン・プロトコルで行うことが出来るようになる。また、ブロックチェインに保存されたデジタル資産に様々な条件と、将来的な権利行使の付与を行うことも可能公証人サービスや配当金、エスクローサービスすらも自動実行プログラムの作成が可能になる。
支払いや転送は短時間で済む点で、予想変動率は実用性にほとんど影響せず、手数料はクレジットカードや送金よりも実質的に低い。
特に海外への送金が容易に可能である点で適しているという主張も出ている。

代替通貨

ビットコインは、自国通貨のインフレーション率や資本規制、国際機関による経済制裁に悩まされている国々で、代替通貨として人気があると示されている。
インフレと厳格な資本規制によって窮地に陥っている一部のアルゼンチン人は、アルゼンチン・ペソの代替通貨として使用しているほか、
一部のイラン人は、通貨制裁を回避するために使用している。
経済ジャーナリストやアナリストは、スペインでの流通量とキプロス・ショックに関連性があると示唆している。キプロスでは財政難になった際に、金融機関の預金口座に課税するために預金封鎖をしたことで、キプロス国民が国家権力の及ばない「ビットコイン」へ資産を移す動きが増え、大々的に報じられた。

投機

人気上昇に伴い、価格変動から差益を得ようとする投機家により、頻繁に投機目的で取引されている。
2013年、欧州銀行監督局(EBA)はこのような投機リスクに対し警告している。
ビットコインの本質的価値が欠けている理由として、価値自体が所有者の意思のみに依存するためだと説明されている。
デリバティブでの有効性はわずかながらある。ある組織は​​複数の暗号通貨を先物取引対象とした。

権限のない支払い

権限の無い支払いは、公開鍵暗号の暗号解読のビットコインの実装を緩める。例えば「乙」が「甲」へビットコインを一枚送るとき、「甲」はそのビットコインの新しい持ち主になる。その取引（トランザクション）を盗み見る「丙」は「甲」が受け取ったビットコインを盗もうとするかもしれない。しかし「甲」の秘密鍵が分からなければ、「丙」はその取引に署名することはできない。

重複決済

通信網を使う支払いシステムが解決しなくてはならない問題の一つは、利用者が同じコインを複数の受取人へ支払うこと（重複決済）が出来ないようにすることである。つまり「丙」が「乙」へビットコインを一枚送りそして後でその同じビットコインを「甲」へ送る場合である。すべてのビットコイン取引について、一連のビットコイン取引を利用者全員が見られる帳簿（ブロックチェーン）に記録し、受け取るコインが既に別の取引で支払われたものでないことを確認できる仕組みを設けることによってビットコイン・ネットワークは重複決済を監視する。

競合する攻撃

もし「丙」が商品などのための取引において、あるビットコインを「乙」へ支払うと申し出ていて、まだその取引が完結していない場合、「丙」は「甲」へ同じビットコインを送る（別の）取引を開始できる。後者の取引は前者の取引と競合するので、「競合する攻撃」とよばれる。しかし規則によればネットワークは取引を一つだけ受け入れる。この規則により競合する攻撃の危険を減らすことができる。

懸念される問題点

中央支配機関がないビットコインの信用は、ネットワーク参加者全体で相互に形成されている。価値下落を防ぐ努力をするような中央組織は存在しないというリスクがある一方で、使用者の意図に反して価値をコントロールすることもできない 。
欧州銀行監督局(EBA)およびその他の情報提供元は、ビットコインユーザが返金を要求する権利やチャージバックにより保護されているとは言えないと警告している。犯罪者によるビットコインの利用は金融規制当局・立法機関・法執行機関・メディアの注意を惹きつけている。
アメリカをはじめとする国々の当局者たちは、ビットコインを合法的な金融サービスを提供できるものと認識しているものの、闇ネット市場や盗難を中心として犯罪活動が行われている。ビットコインの盗難は可能であり実例があるものの、オフラインでの防止策でこうした危険性は減らせる。
犯罪行為との関連性は利用人口拡大の妨げとなっており、流通動向は金融規制当局、立法機関、法執行機関の注目を集めており、実際に米連邦捜査局 (FBI)、米上院、ニューヨーク州により捜査された。
FBIは「おそらく資金の移動や盗難手段としてサイバー犯罪者を惹きつける」と2012年の報告書で述べた。
2013年3月に米国の金融犯罪取締ネットワーク (FinCEN) は、「分散型仮想通貨」の規制指針を制定し、アメリカで造幣販売を行う「採掘者」は通貨販売事業者と指定され、事業登録やその他の法的義務が課せられた。
2013年8月、ドイツ財務省は、ビットコインについて、多国間決済の会計単位として使用可能であるとし、1年以上保持する場合はキャピタルゲイン税が課せられた。
米国ニューヨーク州金融サービス局は、富の移転や犯罪行為（特にシルクロード）を懸念し規制する目的で、権限上可能な規制 (BitLicense) や指針に関わる調査の実施を2013年１１月に発表し、ニューヨーク市で公聴会を開催した。
またアメリカ合衆国内国歳入庁は、積極的に独自基準の作成に取り組んでいると述べている。
同時に欧州銀行監督局 (EBA) は、使用状況を鑑みて微妙ながら承認を与えた。
以前はEUおよびEFTA地域の銀行による規定や認可が存在せず危険性が伴うことから公式に警告を発していたが、
各種規制の適応外であり不要であることを認め現状を認識し見方を変えた。

闇市場

2012年、英経済誌エコノミストは、ビットコインの人気を違法薬物の購入手段としての利用価値に拠るものと報じている。
2013年、英ガーディアン紙は、主にオンライン賭博や違法薬物購入に使われたと述べ、
同年、ハフィントン・ポストは「オンライン賭博が高割合を占める」と述べた。
正規のトランザクションは、実際の薬物購入関与数より少ないと考えられており、
全トランザクションの約半分は単一のオンラインゲームサイトで決済されている。
2012年、カーネギーメロン大学と情報ネットワーク協会の研究により、
ビットコインの流通総額の4.5−9%が、単一のオンライン市場、シルクロードの薬物購入目的であると推定した。
取引の大半は実質的に投機目的であったが、当研究は商品やサービスに比べ薬物が遥かに大きな使用割合を占めると主張している。
2013年、ハフィントンポストは、身元確認をしないオンライン銃器商は決済にビットコインを使用していると報じた。

資金洗浄

欧州銀行当局を含む各種の規制当局及び法執行機関は、資金洗浄用途を警戒している。
米連邦捜査局 (FBI) による2012年度報告書では、資金洗浄を実現するおそれを認めたが、判明した事例が存在しなかったと述べている。
資金洗浄の障害として、取引履歴の公開性を挙げる意見もある。
iコンシューマーズ・リサーチは2015年に資金洗浄を排除する方策の必要性を挙げるとともに過剰な規制による業界の萎縮を懸念点として挙げた。

不正アクセス・盗難

伝統的な通貨を扱う業界では、取り引きの途中で資産が不正にアクセスされた場合消費者保護の規制により事業者が一定の範囲で弁済することが義務づけられているが、ビットコインの取り引きを仲介する事業者の場合、ビットコインが盗難され顧客資産が消失したまま戻らなかった事例が複数回起こった。ビットコインでは取り引きが不可逆であるため、不正アクセス者が資産を一度他者に送ってしまうと元に戻すことができない。
基本的に私有鍵が人に知らせない状態で盗まれることは不可能、取引所で保管しないという常識の普及率が低いため、たくさんの盗難事件があり、問題になった。Cold Walletの作り方は実際誰でも1時間の教育受ければ、簡単にできることであり、今の仮想通貨教育の不十分さは現状である。

無許可採掘

2011年6月にシマンテックは、ボットネットによる隠れた採掘により、ハードウェアの消耗や電力量の増加やコンピュータ温度の上昇の可能性について警告した。感染した場合、最新ビデオカードに組み込まれているGPUの並列計算帯域が、マルウェアにより消費される。
2011年8月中旬、採掘用ボットネットが再び検出され、その後3ヶ月未満で採掘用トロイの木馬に感染したMac OS Xが発見された。

国家・宗教による利用制限

日本では、2014年6月19日に自民党IT戦略特命委員が規制を見送る提言書を公表している。提言では、ビットコインなどの仮想通貨を「価値を持つ電磁的記録（価値記録）」と定義している。
ロシアでは2014年3月、中央銀行が、目下いかなる暗号通貨も禁止する計画を持たないと明言した。政府は暗号通貨の違法な使用を防止すべく、市民と法人を保護するための法的な枠組みを設ける予定であるという。
インドネシアでは、2014年2月6日にインドネシア中央銀行が、ビットコインは法定通貨ではないと声明した。
中国（中華人民共和国）では、2014年4月中旬に国有商業銀行大手がビットコインを扱う取引所の口座を閉鎖し始めた。中国はビットコイン取引規制を進める一方で採掘したビットコインの売却で得た利益は中国に還元され、市場を支配できることなどから世界の7割超も占めるビットコインの採掘活動を暫く容認するも、中国政府は2019年4月にコンピュータの電力浪費を理由にビットコインなど仮想通貨の採掘も禁止する方針を発表し、マイニング機器世界最大手のビットメインなどの中国企業も同様に大量の演算処理能力を必要とする人工知能といった政府の支援する業界に注力するようになった。
エジプトでは大ムフティーのシャウキー・イブラーヒーム・アブドゥルカリームがイスラム教に反するとしてビットコイン取引を禁じる宗教令を出し、イスラム圏で同様のビットコイン禁止令が相次いだ。