ブロックチェーンとビットコインについて理解したところで、ビットコインを例に、オンライン取引におけるブロックチェーン技術の仕組みを見ていきます。ビットコインは最も広く利用されている暗号通貨であり、ブロックチェーンが実際の場面でどのように機能するかを明確かつ実践的に示しています。

ステップ1：取引の作成と送信

例えば、オンラインストアで新しいノートパソコンをビットコインで購入したいとします。 このプロセスは、ビットコインのウォレットアプリを開き、取引メッセージを作成することから始まります。

このメッセージには、送信したいビットコインの金額と、店舗の公開鍵（受取人アドレス）が含まれます。取引を承認するために、自分の秘密鍵を使ってデジタル署名を行います。この署名は公開鍵暗号方式に基づいており、取引の安全性と真正性を確保する上で重要な役割を果たします。これについては、コースの後半で詳しく解説します。

ステップ2：ネットワークへのブロードキャスト

ビットコインの取引は取り消し不可であるため、内容を慎重に確認した後、取引メッセージ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。このネットワークは、ビットコインブロックチェーンの完全なコピーを保持する多数のノードで構成されています。

ステップ3：トランザクションの検証

ビットコインネットワーク内のノードは、一般的にマイナーとバリファイアの2つのグループに分かれます。マイナーは新しいブロックの作成に集中し、他のノードはネットワークを流れるデータの検証を担当します。このステップでは、あなたが十分なビットコインを保有していること、そしてそのトランザクションが正当にあなたによって承認されたことを確認します。

ステップ4：マイニングプロセス

マイニングは、マイナーが新しいトランザクションブロックを作成するために必要な複雑な数学的パズルを解くために、計算能力を競い合うプロセス。

前述のとおり、各ブロックにはハッシュと呼ばれる一意の識別子がある。このハッシュはブロックの内容から生成され、特定の条件（例：ビットコインでは先頭に一定数のゼロを含むこと）を満たす必要がある。

これを達成するために、マイナーはナンスと呼ばれる数値を探す。ナンスをブロックの他のデータと組み合わせてハッシュ化したとき、必要な条件を満たすハッシュが生成されなければならない。

ステップ5：ブロックチェーンへの追加

マイナーが新しいブロックの作成に成功すると、そのブロックはネットワーク全体にブロードキャストされる。他のノードがブロックを検証し、承認されると自身のブロックチェーンに追加する。各ブロックが前のブロックのハッシュを含むため、このプロセスによって改ざん不可能なブロックの連鎖が形成される。正しいナンスを最初に見つけたマイナーには新規発行ビットコインが報酬として与えられる。

ステップ6：トランザクションの確認

あなたのトランザクションは他の多くのトランザクションとともに、現在ビットコインブロックチェーン上のブロックに含まれています。トランザクション作成から約10分以内に、あなたとオンラインストアの両方が支払いが正常に処理されたことを確認できます。

透明性と仮名性

ブロックチェーンは公開台帳として機能し、すべての取引が透明で誰でも閲覧可能です。しかし、参加者は仮名であり、ネットワーク上にはウォレットアドレスのみが表示されます。すべての送金履歴は確認できますが、これらのアドレスを実際の人物と結びつけるには追加の外部情報が必要です。

以下は実際のビットコイン取引の例です（こちらで確認できます）：

ご覧の通り、取引には送信者と受信者のアドレスが表示されています。また、お釣りアドレスも存在する場合があり、これは返却されたお釣りを受け取るため、通常は同じユーザーに属します。多くの最新ウォレットアプリケーションでは、プライバシー向上のためにお釣り用の新しいアドレスを生成するのが一般的です。

では、なぜビットコインをぴったりの金額だけ送金し、お釣りを返さずに済ませることができないのでしょうか。この疑問や関連する概念については、今後の講座で詳しく解説します。