ビットコインノードの役割と動かし方

ビットコインノードとは？

ビットコインには中央サーバーがありません。世界中のノードが同じ台帳を持ち、同じルールを適用し、互いに直接通信しています。ほとんどのノードが使っているソフトウェアはBitcoin Coreです。

大切なのは、自分で確認できることです。自分のノードに接続したウォレットは、支払いが本物かどうかを誰かに尋ねません。自分で検証します。また、自分のアドレスを他人のサーバーに知らせずに済むため、アドレスのプライバシーも守れます。

ビットコインノードは何を検証する？

2009の最初のブロックから、すべてのブロックにすべてのルールを適用します。ルールに違反するブロックは、どれだけ作業量がかかっていても拒否されます。これが、マイナーに公正にふるまう理由を与えます。

作業の検証は簡単です。ターゲットと1つのハッシュを比べるだけです。プルーフ・オブ・ワークを見ると、ハッシュを見つけるのは難しく、検証は一瞬で済む理由がわかります。報酬の検証によって、マイナーが受け取れるのはブロック報酬と手数料までで、それ以上は1 satoshiたりとも認められません。

フルノード、プルーニングノード、ライトクライアントの違い

3種類ともBitcoinネットワークに接続します。違いは、自分でどこまで検証するか、どれだけ保存するかです。

プルーニングノードは、セキュリティに関わる点ではフルノードと変わりません。ただし、同期中の新しいノードに古いブロックを渡すことはできません。また、トランザクション全体のインデックスなど、全履歴が必要な一部の機能は無効になります。

ライトクライアントは、ホワイトペーパーの第8節にちなんでSPVとも呼ばれ、ブロックに十分な作業量があるかだけを確認します。自分のトランザクションについては、フルノードからの情報に頼ります。スマートフォンで使うには十分です。そして、フルノードが重要なのは、誰かが問い合わせに答える必要があるからです。

マイナーやプールにノードが必要なのはなぜ？

何をマイニングするかを知るためです。マイナーは何もない状態からハッシュを計算できません。必要なのはブロックテンプレートです。そこには、前のブロックのハッシュ、含める取引、報酬を支払うコインベース取引が含まれます。有効なテンプレートを作れるのは、最新の状態に同期したノードだけです。

ほとんどのプールが今も使っているプロトコル、Stratum V1では、これらの処理はすべてプールのノードが行い、マイナーはハッシュを計算するだけです。Stratum V2ではジョブの宣言が追加され、マイナーは自分のノードでテンプレートを作りながら、プールから報酬を受け取れます。

テンプレートを作る人が、どの取引を含めるか決めるため、これは重要です。今、どのプールが最も多くのブロックを見つけているかは、最大規模のBitcoinマイニングプールでご覧ください。マイナーへの報酬の支払い方法は、マイニングプールの解説で説明しています。

ビットコインノードにはどれくらいのストレージが必要ですか？

すべてのブロックを合わせると776 GBで、チェーンはこの1年で約83 GB増えました。これにチェーンステートを加えます。これは未使用のアウトプットをすべて記録したデータベースで、ノードは各トランザクションを検証するたびに参照します。

ノードの種類とドライブを選ぶと、ドライブの容量がどれくらい持つかと、お使いの回線で最初のダウンロードにかかる時間がわかります。

SSDを使いましょう。ノードは常にchainstateを読み書きするため、HDDでは初回の同期に何倍もの時間がかかることがあります。bitcoin.orgが求める速度は、少なくとも100 MB/sです。

ビットコインノードはどうやって動かす？

Bitcoin Coreをインストールして同期し、そのまま起動しておきます。必要なハードウェアの性能は高くありません。以下はbitcoin.orgが公開している要件です。

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   Bitcoin Coreを入手

   bitcoincore.orgからダウンロードし、インストール前に署名を確認してください。

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   フルノードかプルーニングノードを選ぶ

   ディスクに余裕があるなら、すべて保存します。空き容量が少ないなら、設定でプルーニングの目標を指定してください。最低550 MiBが必要です。

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   同期させる

   初期ブロックダウンロードでは、2009以降のすべてのブロックを取得して検証します。同期が追いつくまで、ウォレットに新しい入金は表示されません。

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   起動したままにする

   同期が終わると、必要なのは約10分に1つのブロックだけです。他のノードにもブロックを提供したい場合は、ポート8333を開放してください。

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   ウォレットを接続する

   多くのウォレットは自分のノードに接続できます。そうすれば、残高の確認を他人のサーバーに頼らずに済みます。

ノードの通信量はどれくらいですか？

同期が済めば、ダウンロード量は安定して少なく、1日あたり数百MBです。大きいのはアップロード量です。新しいノードが同期するために、あなたのノードが古いブロックを送信するからです。bitcoin.orgによると、デフォルト設定では1日あたり約5 GBです。

通信量に上限のあるプランでは、Bitcoin Coreのmaxuploadtargetが1日の上限に達すると古いブロックの提供を停止し、blocksonlyを有効にすると未承認トランザクションの中継を省きます。リッスンをオフにすると、接続先は自分から接続したノードだけになります。どちらの場合も、ノードはすべてを検証します。

ビットコインノードを動かすとビットコインを稼げる？

いいえ。ノードに報酬は支払われません。ブロック報酬を受け取るのは、そのブロックを採掘した人です。採掘にはハッシュレートが必要ですが、ノードにはありません。ノードを使うと、受け取ったビットコインが本物だと確かめられます。また、自分が採用するルールへの小さくても確かな一票になります。

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よくある質問

出典と追加の参考資料

1. フルノードを運用する ・bitcoin.org
2. Bitcoin Coreのシステム要件 ・bitcoin.org
3. 動作モード：フルノードとSPVクライアント · Bitcoin開発者ドキュメント
4. getblocktemplate RPCリファレンス · Bitcoin開発者ドキュメント
5. 通信量を減らす：接続数、アップロード上限、ブロックのみモード · Bitcoin Core
6. Stratum V2 ジョブ宣言プロトコル ・ Stratum V2 ワーキンググループ
7. ブロックチェーン容量のグラフ · blockchain.com
8. ビットコイン：P2P電子キャッシュシステム（8節、簡易支払い検証） · Satoshi Nakamoto, 2008

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