プルーフ・オブ・ステークとは何ですか?
プルーフ・オブ・ステーク (PoS) は、ブロックチェーン ネットワークでトランザクションを検証し、新しいブロックを作成するために使用されるコンセンサス アルゴリズムです。プルーフ・オブ・ワーク (PoW) とは異なり、PoS では、マイナーがトランザクションを検証して新しいブロックを作成するために複雑な数学的計算を実行する必要がありません。代わりに、バリデータは、ネットワーク内で保有する暗号通貨の量、つまり「ステーク」に基づいて選択されます。
これらのバリデータは、トランザクションを検証し、ブロックチェーン ネットワーク内に新しいブロックを作成する責任を負います。バリデータが保有する暗号通貨が多いほど、バリデータとして選ばれ、トランザクションの検証に対して報酬を受け取る可能性が高くなります。 PoS は、PoW よりもエネルギー効率が高く、コスト効率の高い代替手段を提供することを目指しています。
プルーフ・オブ・ステーク（PoS）はどのように機能しますか？
プルーフ・オブ・ステーク（PoS）システムでは、ネットワーク内で保有する暗号通貨の量、つまり「ステーク」に基づいて、新しいブロックを作成し、トランザクションを検証するバリデーターが選択されます。バリデータが保有する暗号通貨が多いほど、新しいブロックの作成に選ばれ、トランザクションの検証に対する報酬を受け取る可能性が高くなります。
バリデータは、保有する暗号通貨の量や保有期間などのさまざまな要素に基づいてランダムに選択されます。バリデーターが選択されると、ブロックチェーン ネットワークに新しいブロックを作成し、そこに有効なトランザクションを含める責任を負います。バリデーターは、新しく作成されたブロックに暗号通貨を「ステーキング」することで、暗号通貨をリスクにさらす必要があります。ブロックが有効でネットワークに受け入れられた場合、バリデーターには取引手数料の一部と新しく作成された暗号通貨が報酬として与えられます。
ただし、ブロックが無効であると判明した場合、バリデータはステークを失い、ペナルティを受ける可能性があります。これにより、バリデーターは誠実に行動し、ネットワークにとって最も有益なトランザクションを検証するようになります。
プルーフ・オブ・ステーク（PoS）の利点
エネルギー効率: PoS は、大量のエネルギーを消費する複雑な数学的問題をマイナーが解く必要がないため、PoW よりもエネルギー効率に優れています。
分散化の強化: PoS により、より多くのユーザーがコンセンサス プロセスに参加できるようになり、分散化が促進されます。
セキュリティ: PoS は、バリデーターがステークを失わないようにネットワークの利益のために行動するようインセンティブを与えるため、ネットワークのセキュリティを促進します。
スケーラビリティ: PoS は PoW よりも 1 秒あたりに多くのトランザクションを処理できるため、よりスケーラブルです。
コスト効率が高い: PoS は高価なハードウェアやエネルギー消費を必要としないため、PoW よりもコスト効率に優れています。
集中化の低減: PoW は大規模なマイニング プールを優先し、集中化につながる可能性があります。一方、PoS は、より多くのユーザーがコンセンサス プロセスに参加するようにインセンティブを与えることで集中化を低減するように設計されています。
プルーフ・オブ・ステーク（PoS）の欠点
集中化: PoS では、バリデータは保有する暗号通貨の量に基づいて選択されます。つまり、暗号通貨を多く保有するバリデーターほど、ネットワーク上で影響力が強くなります。これにより、少数のバリデーターがネットワークを制御することになり、集中化が進み、ネットワークが攻撃に対してより脆弱になる可能性があります。
シビル攻撃: PoS は、攻撃者が複数の偽の ID を作成してネットワークを制御するシビル攻撃に対しても脆弱です。 PoS では複数の ID を作成することにコストがかからないため、これを PoW よりも検出するのが困難になる可能性があります。
経済的攻撃: PoS システムでは、バリデーターは共謀して取引の検閲や二重支払いなど、自らの利益のためにネットワークを操作する能力があり、ネットワークのセキュリティを損なう可能性があります。
複雑さ: PoS は PoW よりも複雑になる可能性があり、新しい参加者がネットワークを理解して参加することが難しくなる可能性があります。これにより、ネットワークの成長と採用が制限される可能性があります。
セキュリティリスク: PoS は PoW よりも安全になるように設計されていますが、それでも攻撃に対して脆弱です。たとえば、ネットワークの暗号通貨の 51% 以上を制御できる攻撃者は、ネットワークを操作して不正な取引を承認する可能性があります。
プルーフ・オブ・ワーク（PoW）とプルーフ・オブ・ステーク（PoS）の違い
エネルギー消費
PoW では、バリデーターが複雑な数学的計算を実行してトランザクションを検証し、新しいブロックを作成する必要があります。これにはかなりの量の計算能力とエネルギーが必要となり、PoW は非常にエネルギーを消費します。一方、PoS では、トランザクションを検証して新しいブロックを作成するために、バリデーターが一定量の暗号通貨を担保として保持する必要があるため、エネルギー効率が大幅に向上します。
安全
PoW と PoS には異なるセキュリティ モデルがあります。 PoW では、バリデーター (マイナー) が複雑な数学パズルを解くために競争し、パズルを最初に解いたマイナーには新しい暗号通貨が報酬として与えられます。これにより、マイナーは自分の計算能力を使ってネットワークに参加し、新しいブロックを作成するようになります。 PoS では、バリデーターは新しいブロックを作成するときに暗号通貨をリスクにさらす必要があり、ネットワークのセキュリティと安定性に関与することになります。
分散化
PoW と PoS は分散化モデルが異なります。 PoW では、マイナーは新しいブロックを作成するために競争し、最も計算能力の高いマイナーが次のブロックを作成する可能性が最も高くなります。少数のマイナーが大量の計算能力を制御する場合、集中化につながる可能性があります。 PoS では、バリデータは保有する暗号通貨の量に基づいて選択されるため、中央集権化の可能性が低減されます。
アクセシビリティ
PoW と PoS ではアクセシビリティ モデルが異なります。 PoW には高価なマイニング機器とかなりの計算能力が必要なため、マイニングに必要なリソースを持つ人々の参加が制限される可能性があります。一方、PoS では、バリデーターが一定量の暗号通貨を担保として保有することが求められるため、マイニングに必要なリソースを持たない小規模な参加者でも暗号通貨にアクセスしやすくなります。
現在のブロックチェーンはプルーフ・オブ・ステーク（PoS）を使用している
イーサリアム
時価総額で第2位の暗号通貨であるイーサリアムは、プルーフ・オブ・ワークからプルーフ・オブ・ステークへの移行過程にあります。 Ethereum 2.0 または ETH2 として知られる新しいコンセンサス アルゴリズムは、ネットワークのスケーラビリティを向上させ、エネルギー消費を削減し、ネットワーク セキュリティを強化することが期待されています。
BNBチェーン
BNB チェーンは、分散型で許可のない環境上に構築された、オープンソースでコミュニティを第一とするエコシステムです。将来の一般導入に必要なコア インフラストラクチャを提供するという、BSC とまったく同じ使命を担っています。
水玉模様
Polkadot は、PoS を使用してトランザクションを検証し、新しいブロックを作成するマルチチェーン ネットワークです。異なるブロックチェーン ネットワーク間のクロスチェーン通信をサポートできる、スケーラブルで相互運用可能なブロックチェーン プラットフォームとして設計されています。
テゾス
Tezos は、PoS を使用してトランザクションを検証し、新しいブロックを作成するブロックチェーン プラットフォームです。これは、ハードフォークなしで時間の経過とともに進化できる自己修正ブロックチェーン プラットフォームとして設計されています。
コスモス
Cosmos は、PoS を使用してトランザクションを検証し、新しいブロックを作成するブロックチェーン プラットフォームです。異なるブロックチェーン ネットワーク間のクロスチェーン通信をサポートできる、スケーラブルで相互運用可能なブロックチェーン プラットフォームとして設計されています。
全体として、PoS はさまざまなブロックチェーン アプリケーションで使用されており、エネルギー効率、スケーラビリティ、セキュリティ上の利点により人気が高まっています。より多くのブロックチェーン ネットワークが PoS に移行するにつれて、将来的にはこのコンセンサス アルゴリズムのアプリケーションがさらに増えると予想されます。
プルーフ・オブ・ステーク（PoS）の未来
プルーフ・オブ・ステーク（PoS）の将来は有望に見えます。エネルギー効率、スケーラビリティ、セキュリティ上の利点により、多くのブロックチェーン ネットワークがこのコンセンサス アルゴリズムを採用すると予想されているからです。 PoS の将来の可能性のある開発は次のとおりです。
主要なブロックチェーンネットワークによる採用
Ethereum の PoS への移行は、このコンセンサス アルゴリズムの採用にとって大きなマイルストーンになると予想されます。 Ethereum は最大かつ最も人気のあるブロックチェーン ネットワークの 1 つであるため、PoS の採用は他のブロックチェーン ネットワークにも追随するよう促す可能性があります。
スケーラビリティの向上
PoS は、ブロックの検証に必要な時間とリソースを削減することで、ブロックチェーンのスケーラビリティを大幅に向上させる可能性があります。より多くのブロックチェーン ネットワークが PoS を採用するにつれて、スケーラビリティとトランザクション スループットがさらに向上することが期待できます。
強化されたネットワークセキュリティ
PoS は、51% 攻撃の可能性を減らすことでネットワーク セキュリティを向上させる可能性があります。より多くの利害関係者がネットワークに大きな投資をすればするほど、ネットワークのセキュリティと整合性を維持するインセンティブが高まります。
新しいアプリケーション
PoS がより広く採用されるようになると、このコンセンサス アルゴリズムがさまざまな業界で新たな用途に使われるようになると予想されます。たとえば、PoS はサプライ チェーン管理で製品の真正性とトレーサビリティを確保するために使用できます。
まとめ
プルーフ・オブ・ステーク (PoS) は、エネルギー効率、スケーラビリティ、セキュリティ上の利点により、ブロックチェーン コミュニティで人気が高まっているコンセンサス アルゴリズムです。プルーフ・オブ・ワーク（PoW）とは異なり、PoS ではマイナーが複雑な数学的問題を解く必要はなく、代わりにトランザクションを検証して新しいブロックを作成するために、マイナーが独自の暗号通貨を担保として賭ける必要があります。これにより、PoS は PoW よりも環境に優しく、コスト効率に優れた代替手段となります。
PoS には利点がある一方で、中央集権化の可能性や「何も賭けていない」問題などの欠点もあります。しかし、これらの問題は、分散化や経済的インセンティブなどのさまざまな手法を通じて軽減することができます。
全体的に、PoS の将来は有望に見え、採用、スケーラビリティ、セキュリティ、新しいアプリケーションの発展の可能性が見込まれます。ブロックチェーン技術が進化し続けるにつれて、PoS の使用においてさらなる革新と進歩が見られるようになると予想されます。
