委任されたプルーフ・オブ・ステーク (PoS)。

多くの人は、Delegated Proof of Stake (DPoS) コンセンサス アルゴリズムが、以前の Proof of Stake (PoS) メカニズムのより効率的で民主的なバージョンであると考えています。

PoW システムの設計には多くの外部リソースが必要となるため、PoS と DPoS はどちらも Proof of Work (PoS) コンセンサス アルゴリズムの代替として使用されます。 PoW アルゴリズムは、不変、分散型、透明性のある分散台帳を保護するために、多数の計算を使用します。対照的に、PoS と DPoS は必要なリソースが少なく、より持続可能で環境に優しい設計になっています。委任されたプルーフ オブ ステークがどのように機能するかを理解するには、それ以前の PoW および PoS アルゴリズムの基本概念を理解する必要があります。

プルーフ・オブ・ワーク (PoW)

ほとんどの暗号通貨システムはブロックチェーンと呼ばれる分散台帳上で動作し、PoW アルゴリズムは最初に使用されたコンセンサス アルゴリズムです。このアルゴリズムは、ビットコイン プロトコルのコア要素として実装され、新しいブロックの作成と (マイニングによる) ネットワークのセキュリティの維持を担当します。ビットコインは、中央集権的で非効率な世界通貨システムの代替手段として提案されています。 PoW は、送金を集中管理機関によって管理する必要がない、実行可能なコンセンサス プロトコルを提供します。これにより、ピアツーピアの経済ネットワーク上でリアルタイムの分散型決済取引が可能になり、仲介業者が排除され、全体的な取引コストが削減されます。

他のタイプのノードとともに、PoW システムはマイナー ノードのネットワークによって維持されます。マイナー ノードは、特殊なハードウェア (ASIC) を使用して、複雑な暗号化問題の解決を試みます。平均して、新しいブロックは 10 分ごとにマイニングされます。マイナーは、そのブロックの解決策を見つけた場合にのみ、新しいブロックをブロックチェーンに追加できます。言い換えれば、マイナーはプルーフ・オブ・ワークを完了した後にのみそれを行うことができ、これにより新しく作成されたコインとそのブロックの取引手数料全体の報酬が得られます。ただし、これには多くの電力が消費され、試行が失敗するため、コストもかかります。さらに、ASIC ハードウェアは非常に高価です。

システムを維持するための努力に加えて、PoW システムの導入レベル、特にシステムのスケーラビリティ (1 秒あたりのトランザクション数が非常に限られている) に関して疑問も生じています。ただし、PoW ブロックチェーンは最も安全で信頼性が高いと考えられており、耐障害性を備えたソリューションの標準であり続けます。

プルーフ・オブ・ステーク (PoS)

PoS コンセンサス アルゴリズムは、PoW の最も一般的な代替手段です。 PoS システムは、PoW ベースのブロックチェーンで頻繁に発生する非効率性や新たな問題に対処するように設計されています。特に、PoW マイニングに関連するコスト (電力とハードウェアの消費) に対処します。基本的に、PoS ベースのブロックチェーンは、事前に決定された方法で保護されます。これらのシステムではブロックマイニングは行われず、新しいブロックの検証はバリデーターが保持するコインの数に依存します。より多くのコインを持っている人は、ブロック検証者 (コイン鋳造者またはコイン偽造者としても知られています) として選ばれる可能性が高くなります。

PoW システムは外部投資 (電力消費とハードウェア) に依存しますが、PoS ブロックチェーンは内部投資 (暗号通貨自体) によって保護されます。

さらに、PoS システムではブロックチェーンへの攻撃がより高価になります。攻撃を成功させるには、攻撃者が流通している全コインの少なくとも 51% を所有している必要があるからです。攻撃が失敗すると、莫大な経済的損失が発生します。 PoS に対する肯定的で説得力のある議論にもかかわらず、これらのシステムはまだ初期段階にあり、大規模なテストはまだ行われていません。

委任された PoS (DPoS)

Delegated PoS (DPoS) コンセンサス アルゴリズムは、2014 年に Daniel Larimer によって開発されました。Bitshares、Steem、Ark、Lisk は、DPoS コンセンサス アルゴリズムを使用する暗号通貨プロジェクトの一部です。

DPoS を使用するブロックチェーンは、利害関係者が自分の作業を第三者に委任する投票システムに依存しています。言い換えれば、彼らは自分たちに代わってネットワーク セキュリティ作業を行う多数の代表者を選出することができます。これらの代表者は証人と呼ばれることがあり、新しいブロックを作成および検証する際に合意に達する責任があります。投票権は各ユーザーが保有するコインの数に比例します。投票システムはプロジェクトごとに異なりますが、一般的には、各代表者が個別の提案を提示して投票を依頼します。通常、代表者が受け取る報酬は、投票した人に比例して分配されます。

したがって、DPoS アルゴリズムは、代表者の評判に直接依存する投票システムを作成します。選択されたノードが不正な動作をしたり、非効率に動作した場合、そのノードはすぐに排除され、別のノードに置き換えられます。

パフォーマンスに関しては、DPoS ブロックチェーンはスケーラビリティが高く、PoW や PoS よりも多くのトランザクション/秒 (TPS) を処理できます。

DPoS と PoS

PoS と DPoS はステーク形式を使用するという点で似ていますが、DPoS はより民主的な投票形式を採用しており、それによってブロックの作成者を選択します。 DPoS システムは有権者によって維持されているため、選出された議員には、誠実かつ効果的に活動するインセンティブがあり、さもなければ除名される可能性があります。さらに、DPoS ブロックチェーンは、PoS ブロックチェーンよりも 1 秒あたりのトランザクション数が多く、より高速に処理されるようです。

DPoS と PoW

PoS が PoW の問題を解決しようとするのに対し、DPoS は新しいブロックを作成するプロセスの改善を目指します。このため、DPoS システムは、ブロックチェーン上でより多くのトランザクションをより高速に処理できます。現在、DPoS は PoW や PoS と同じようには使用されていません。 PoW は依然として最も安全なコンセンサス アルゴリズムであると考えられており、そのため、最も多くの送金が行われます。 PoS は PoW よりも高速で、より多くの使いやすさの機能を備えています。 DPoS はブロック作成者の選出にステークのみを使用します。 PoW の競争ベースのシステムとは対照的に、実際のブロック生成は事前に決定されています。各証人にはブロックを作成する順番があります。 DPoS は Proof of Authority システムとみなされるべきだと主張する人もいます。

結論する

DPoS は、PoW、さらには PoS とは大きく異なります。このシステムでは、株主による投票は、正直で有能な代表者 (または証人) を見つけて昇進させる方法です。ただし、新しいブロックの生成は PoS システムとはまったく異なり、ほとんどの場合、1 秒あたりに実行されるトランザクション数の点でより高いパフォーマンスを提供します。