ビットコインのウォレットとは?ビットコインの仕組みを通して理解する

ビットコイン
ウォレット
2020-06-10 更新

ビットコインなど暗号資産(仮想通貨)をやり取りする場合に欠かせないツールが「ウォレット」です。ビットコインのユーザーは全員が何らかのウォレットを使っています。しかし、その名称から受けるイメージとは異なり、ウォレットは直接ビットコインを管理しているわけではありません。いったいウォレットとは何なのでしょうか?本稿ではビットコインのウォレットに関する基礎知識とともに、ビットコインとウォレットの関係性について解説していきます。

ウォレットを理解するには、まずビットコインを所有する仕組みを知る

ビットコインという仕組みは、一般ユーザーでも目にすることがある「ビットコインアドレス」だけでなく、「公開鍵」や「秘密鍵」「電子署名」「ブロックチェーン」といったさまざまな要素と技術の組み合わせによって成立しています。

ウォレット」(Wallet)とは、ビットコインをはじめとする暗号資産(仮想通貨)を送付したり受け取ったりする際に使われるソフトウェアであり、ウォレットについて理解するには、ビットコイン(暗号資産)自体の仕組みを知っておく必要があります。なぜビットコインのネットワーク(ブロックチェーン)は、中央集権的な管理者が存在しないにもかからず個別の所有者を明確に判別でき、さらに送付もできるのかという点を知ることで、ウォレットの役割についてもより詳しく理解できるはずです。

ビットコインアドレスとは何か?

ビットコインを所有し、利用する仕組みを知る前の基礎知識として、そもそもビットコインアドレスとは何なのかを解説していきます。ビットコインアドレスの実体は英数字で構成された文字列です。具体的には、以下のようなイメージになります。

1A1zP1eP5QGefi2DMPTfTL5SLmv7DivfNa

なお、上記は世界で初めてビットコインを受け取ったアドレスです。アドレス自体をネットで検索すると、これまでのやり取りがすべて可視化されたサイトがヒットするので、調べてみるのも面白いかもしれません。

ビットコインアドレスは重複なく存在しているので、ビットコインの送り先を指定する際に使われます。銀行の口座番号のようなものだと考えるといいでしょう。

例えば、DMM Bitcoinの口座から、自分が利用している外部ウォレットにビットコインを送付する際には、必ず出庫先アドレスとしてビットコインアドレスを利用します。

ビットコインアドレスは、秘密鍵という英数字で構成された文字列から生成されています。そして、秘密鍵を特定の手順で変換すると、公開鍵が導出され、公開鍵をさらに変換するとビットコインアドレスが得られるのです。この変換は数学的なロジックの上に成り立っています。また、ビットコインアドレスは秘密鍵から導出されているため、両者は関連付けられています。

秘密鍵や公開鍵は重要な概念なので後ほど詳しく解説していきますが、ひとまず「そういう文字列がビットコインに使われている」と覚えておいてください。

なお、ビットコインアドレス自体は、関連するトランザクション(取引)がビットコインのブロックチェーンに記録されるまでは単なる英数字の羅列に過ぎません。

DMM Bitcoinの口座から外部ウォレットにビットコインを出庫すると、何が起こるのか?

任意のビットコインアドレスへの送付について考えてみましょう。ここでは暗号資産交換業者であるDMM Bitcoinの口座から、自分(顧客)が管理する外部ウォレットにビットコインを出庫するケースを取り上げます。また現物取引でビットコインをすでに購入しており、DMM Bitcoinの口座にその残高がある状態とします。

まずは出庫先となる外部ビットコインアドレスを指定して、DMM Bitcoinの口座からビットコインを出庫する手続きを行います。実際に試してみたい方は、DMM Bitcoinの「マイページ」左側にあるメニュー(スマートフォンの場合は右上の三本線のマーク)で「出庫・出金」、「BTC出庫」の順番でクリックしましょう(BTCはビットコインの略称および単位)。「BTC出庫」ページが表示されるので、ここで出庫アドレスの登録、出庫数の指定などを設定しましょう。

設定をすべて完了し「出庫する」をクリックすると、出庫申請が完了します。その後、DMM Bitcoin側による出庫処理が完了(出庫依頼受付後、3営業日以内。土日祝日を除く)すると、DMM Bitcoinが管理するビットコインアドレスから、自分が指定した外部ビットコインアドレスにビットコインを送付するトランザクションが新しく生成されます。この時、送付者(ここではDMM Bitcoin)が自身の管理する秘密鍵を用いて作成した電子署名と公開鍵がトランザクションに格納されます。

電子署名はその記録が本人によって行われたことを証明する仕組みであり、秘密鍵を持つ者だけが署名できるため、なりすまし対策にもなる電子的なサインです。正しい電子署名が行われたトランザクションだけが、正当なものとしてビットコインネットワークに認識されます。より具体的には、送信元となるビットコインアドレスに紐付く秘密鍵を用いた電子署名が、トランザクションに格納されていることがネットワークの参加者によって確認されます。

トランザクションが正当なものだと確認され、検証プロセスに入ると、「マイニング」(採掘)を行う「マイナー」(採掘者)がネットワーク上のトランザクションを集めて、「ブロック」というデータの固まりを生成しようと計算を始めます。トランザクションは、ブロックに格納されなければ有効になりません。したがって、例えば「DMM Bitcoinの口座からビットコインを出庫する」というトランザクションを成功させ、出庫を完了させるためには、マイナーによって当該トランザクションがブロックに取り込まれる必要があります。

そして、マイナーが生成したブロックがネットワーク全体に検証・承認されると、中に入っているトランザクションもブロックチェーンに記録されます。つまりここで、DMM Bitcoinから外部ウォレットへのビットコインの出庫が完了します。そして、外部ウォレットで受け取ったビットコインは、対応する秘密鍵を管理する者が所有することになります。

また同様に、自分の外部ウォレットからDMM Bitcoin口座に入庫する際にも、同じように電子署名付きトランザクションの生成やマイニングが行われています。

「秘密鍵」と「公開鍵」とは?何の役に立っているのか

ビットコインを使う際、秘密鍵と公開鍵はどのように機能しているのでしょうか?その謎に迫っていきましょう。

公開鍵はビットコインの受け取り、秘密鍵はビットコインの支払い・送付などに用いる

まず、ビットコインには「公開鍵暗号」方式という暗号技術が採用されています。公開鍵暗号方式では、データの暗号化と解読に「秘密鍵」と「公開鍵」という一対となる暗号鍵のペアが使われています。

秘密鍵は原則として持ち主だけが知っている情報です。銀行口座の暗証番号と同様に、他人に教えてはいけません。一方で公開鍵は、外部に公開された誰でも知ることのできる情報です。すでに解説したように、公開鍵は秘密鍵から生成されますが、公開鍵から秘密鍵を導出することは数学的に不可能といわれています。また、ビットコインアドレスからさかのぼって秘密鍵を導き出すことも不可能です。秘密鍵→公開鍵→アドレスという方向の変換は可能ですが、逆変換はできません。

公開鍵から秘密鍵への逆変換ができないということを、もう少し詳しく説明していきましょう。実際の理論を理解するには数学の知識が必要であるため、ここでは厳密な説明よりも「ざっくりこんな感じ」というスタンスで説明していきます。なお、公開鍵から秘密鍵への逆変換ができない理屈を理解しなければ、ビットコインやウォレットが使えないという訳ではありませんので、ご安心ください。

まず、秘密鍵も公開鍵も実態は数字です。公開鍵は元となる数値(生成元)に、ランダムで求められた値を掛けて算出されます。このランダムな値が秘密鍵に相当します。公開鍵と秘密鍵の関係性を表したものが、以下の計算式です。なお、Kは公開鍵、nが秘密鍵、Gはあらかじめ決められた値(元となる数値、生成元)となっています。

K = n × G

公開鍵Kは文字通り公開されており、Gもあらかじめ決められています。したがって、総当りで計算していけば、秘密鍵nも簡単に算出できそうな気がします。しかし実際には、nは78桁の数値であり、KとGが少し特殊なグラフ上の点(=xとyの座標で位置が決まる)であることから、秘密鍵nを公開鍵Kと生成元Gから算出することは極めて困難です。

宇宙にある原子の数が81桁前後で表せるといわれていることからも、nが非常に大きな数値であることが分かるのではないでしょうか。総当りで計算するには、2020年現在のコンピューターの計算能力では足りず、現実的な時間内では秘密鍵nを算出できないといわれています。

以上の理由により、公開鍵Kから秘密鍵nは算出できないのです。反対に、計算式を見れば分かる通り、秘密鍵nと生成元Gが分かっている本人であれば容易にKを算出できます。

また、ビットコインにおいて、公開鍵(および公開鍵を変換したビットコインアドレス)はビットコインの受け取りに用いられ、秘密鍵はビットコイン送付に不可欠な電子署名を作成するために使われます。そして、秘密鍵はビットコインを所有するという点において非常に重要です。

秘密鍵を紛失・消去すると、ビットコインを失う

先述のように、ビットコインを送付する際には自分の秘密鍵による電子署名を付与しなければなりません。秘密鍵は自分がそのビットコインの所有者であることを証明するためのツールであり、秘密鍵を紛失・消去してしまうと紐付いたビットコインの所有権も失うことになるのです。

秘密鍵の管理はビットコインの管理に等しい状態のため、悪意ある第三者へと秘密鍵が漏れてしまうと、ビットコインが盗まれるリスクがあります。実際、ビットコイン黎明期の2013年に、とあるアメリカのテレビ番組内で秘密鍵にアクセスできる2次元バーコードが映し出されてしまい、20ドル相当のビットコインが盗まれたという出来事がありました。

このように、秘密鍵を紛失したり、外部に漏れたりしないよう、十分に注意しなければなりません。

ビットコインのウォレットは、何をやっているのか?

ビットコインのウォレットは一体どのように機能しているのでしょうか?最後にウォレットについて解説していきます。

ウォレットは、ビットコインアドレスと秘密鍵をまとめたもの

ウォレットは、秘密鍵や公開鍵、ビットコインアドレスの生成と管理を行っているソフトウェアです。ウォレットと聞くと、ビットコインが中に入った財布をイメージしてしまいますが、実態としては「口座番号」(=ビットコインアドレス)が書かれた「キャッシュカードとパスワード」(=秘密鍵)をまとめて管理するカードフォルダのようなものだといえるでしょう。要するに、ビットコインを使う上で、失くしては困る大切な情報を管理する存在がウォレットなのです。

ただ、絶対に失くしてはいけないといわれても、想定外の事故やハッキングなどでデータが消えてしまうことはありえます。そこで、一般的なウォレットには秘密鍵をバックアップする方法が提供されています。

バックアップ方法の例としては、秘密鍵を復元するためのパスフレーズなどが挙げられるでしょう。パスフレーズの形式はウォレットによって異なる場合があるものの、12個または24個の英単語を覚えておく形式がよく使われています。覚えておいた英単語を、対応するウォレットに入力すると秘密鍵を復元できるのです。パスフレーズは、合言葉のようなものだと捉えると良いでしょう。

したがって、ウォレットを使う際には、バックアップをきちんと取っておくことが重要なのです。また、パスフレーズのような秘密鍵のバックアップ用データを、オンラインで保存しておくとハッキングリスクがあります。油性ペンでフレーズを紙に記した上で、オフライン環境で保存しておくと良いでしょう。

ウォレットがなくても、ビットコインアドレスと秘密鍵を生成・管理できる?

実はビットコインの仕組み上、秘密鍵や公開鍵、ビットコインアドレスは、ウォレットを使わずに手作業で生成可能です。これらの情報は数学的なロジックに基づいているので、方法さえ分かれば計算できます。ただし、生成するには暗号技術や関連するソフトウェアを操作する知識が不可欠なのです。

ビットコインを第三者とやり取りする際の利便性や計算・管理コストを考えると、一般に提供されているウォレットを使う方が現実的でしょう。

ビットコインのウォレットには様々な種類がある

ひと口にウォレットといっても、実は様々な種類があります。インターネットに接続できる「ホットウォレット」と完全にオフラインで管理する「コールドウォレット」の2種類に分類可能です。

そして、ホットウォレットの中にも、WEBウォレットやソフトウェアウォレット、モバイルウォレットといった種類があり、コールドウォレットにもハードウェアウォレットや、ペーパーウォレットといった種類があります。それぞれの簡単な説明をまとめると表のようになります。

【ウォレットの種別と概要】
種別 概要
ホットウォレット
(インターネットに常時接続して利用)
WEBウォレット WEBブラウザーを介して使うタイプのウォレット
ソフトウェアウォレット 専用のソフトをパソコンにインストールして使うウォレット(開発者などはこのタイプを使う場合が多い)
モバイルウォレット スマートフォンなどのモバイル端末にインストールし使うウォレット。スマートフォン用アプリとして開発されているもの
コールドウォレット
(インターネットには接続せず、常時オフライン状態で利用)
ハードウェアウォレット 専用のハードウェア端末を用いるウォレット。一般的には、ソフトウェアウォレットと組み合わせて利用する
ペーパーウォレット 秘密鍵にアクセスするための二次元バーコードなどを、紙に印刷して使うタイプのウォレット

これらのウォレットは、それぞれ利便性と安全性が異なります。利便性を求めるのであれば、インターネットに接続できるホットウォレットが良いですし、安全性を追求するならコールドウォレットを選択することになるでしょう。自分の経験や目的に応じた使い分けが重要なのです。

また次に紹介するDMM Bitcoinの口座は、暗号資産(仮想通貨)取引を始めたばかりの初心者でも使いやすいように設計にされています。事前の知識はあまり必要なく、一般的なWEBサービスと同じ感覚で使えるので、初めての方にもお勧めです。

暗号資産(仮想通貨)取引の初心者の方なら、暗号資産交換業者の口座をまず使ってみよう

ウォレットは暗号資産取引に不可欠な存在です。秘密鍵などの生成は専門知識が必要なため、多くの方にとってウォレットを使い暗号資産をやり取りするのが現実的です。また、前述したようにウォレットにも様々な種類があり、秘密鍵を利用者本人が管理するタイプとそうでないタイプのウォレットが存在します。

それぞれ目的や状況に応じた使い分けが推奨されるものの、技術に関する基礎知識を求められることがあり、暗号資産取引を始めたばかりの場合は戸惑う場面も少なくないかもしれません。

このため、DMM Bitcoinなどの暗号資産交換業者は、ウォレットに近いものとして「口座」を提供しています。暗号資産交換業者の口座は、秘密鍵の管理を顧客が行う必要がないことや利便性への配慮という点で、暗号資産やその取引の初心者の方にとって負担が少なく手軽に使えます。

ビットコインウォレットまとめ

ビットコインアドレスや公開鍵と秘密鍵、電子署名、ブロックチェーンなどさまざまな要素や技術の組み合わせによってビットコインは成り立っています。ビットコインアドレスと秘密鍵をまとめて管理するソフトウェアがウォレットであり、ビットコインのやり取りをスムーズに行うための機能が提供されています。

また、DMM Bitcoinなどの暗号資産交換業者が提供する口座の場合、顧客が秘密鍵を管理する必要がなく、利便性も高いものとなっています。暗号資産取引を始めて日が浅い方は、まずはDMM Bitcoinの口座を利用し、使いこなすことを目標にしてみてはいかがでしょうか。

※掲載されている内容は更新日時点の情報です。現在の情報とは異なる場合がございます。予めご了承ください。

関連記事

今、仮想通貨を始めるなら
DMMビットコイン