The Merge の登場により、暗号ネットワークでこれまで最も人気のある 2 つのコンセンサス プロトコルに関する議論がネットワーク上で浮上しました。Bitcoin やその他の暗号プロジェクトで使用されている (Ethereum でも使用されていました) Proof of Work と、現在 Ethereum やほとんどの新しいアルトコインで使用されている Proof of Stake です。今日は両方のプロトコルをレビューし、それぞれの長所と短所を定義して、どちらが優れているかを判断します。

プルーフ・オブ・ワークは、暗号通貨で使用される最初のコンセンサス・プロトコルであり、このプロトコルは、ネットワークをサポートするコンピューターの処理のブルートフォースに基づいています。

このタイプのプロトコルでは、ネットワーク参加者は自分の PC の処理能力をネットワークで利用できるようにして、数学的な演算を最初に解読しようとします。このプロセスはマイニングと呼ばれます。この演算を解いた最初のマイナーは、新しいトランザクションを検証し、代わりにネットワークの通貨で報酬を受け取ります。このシステムは、ネットワークに参加しているすべてのコンピューターがこの課題を最初に解読するという競争に基づいており、数学的な問題を解くためのエネルギー コストと使用する機器の経済的コストによって、悪意のある攻撃から保護されます。この目的のため、これらのコストにより、ネットワークを攻撃する際のリスクと利益の比率が非常に高くなり、攻撃者を思いとどまらせます。Proof of Work は、これらのリソース (時間とエネルギー) を報酬として発行される新しい通貨に変換することに基づいています。

一方、プルーフ オブ ステーク (参加の証明) は、ネットワークの通貨の保有者の参加に基づくプロトコルであり、誰でも自分の「凍結」資産をノードに入れてネットワークに参加できます。このタイプのコンセンサスでは、ネットワークの通貨での報酬と引き換えに新しいトランザクションを検証するノードがランダムに選択されます。代わりに、悪意を持ってネットワークを変更したい場合、凍結資産の一部を失う可能性があります。これは、これらの資産がネットワークで利用可能であるためです。さらに、このタイプのプロトコルには、ネットワークの透明性を保証するためのさまざまなコンセンサス メカニズムがあります。

現在、イーサリアムはこのプロトコルを通じて機能しており、ネットワークの担保として 32 イーサを置くことで、どのユーザーもノードとして参加できます。ネットワークは、この担保を使用して、このユーザーがネットワークにとって有益な行動をとるようにします。

このように、Proof of Work がエネルギーを新しいコインに変換するのと同じように、Proof of Stake はそれらのコインを「ロック」しておくことの機会コストに基づいています。

さて、それぞれの長所と短所は何でしょうか?

プルーフ オブ ワークの最も際立った利点の 1 つは、その堅牢性です。このプロトコルはハッキングが非常に非現実的で高価ですが、一方で、同じ堅牢性により、たとえばビットコインなどのネットワークは遅く、スケーラビリティが低く、新しいブロックを作成する能力が非常に限られています。一方、もう 1 つの欠点は、ビットコイン マイニングに存在する中央集権化です。ネットワークを監視するノードのほとんどが民間企業に属しており、個人が独自に新しいノードを開始するには、非常に高価です。

さらに、プルーフ オブ ワークのもう一つの大きな論争は、環境への影響です。これは、まず第一に、ビットコイン ネットワーク全体が表すエネルギー消費 (このシステムは主にエネルギーをビットコインと交換することに基づいていることを思い出してください) から生じます。これは小国 1 ヶ所のエネルギー消費に相当します。第二に、マイニングを継続するためにハードウェアを最新の状態に保つことに伴う電子廃棄物の影響です。ASIC (ビットコイン マイニング専用のコンピューター) は、約 1 年半ごとに更新されると推定されています。

イーサリアムからプルーフ・オブ・ステークへの変更は、主にこの点に関係しています。なぜなら、プルーフ・オブ・ステークは、普通の家庭用PC以上の計算能力を必要とせず、環境への影響の点でビットコインよりも大きな利点を持っているからです。一方、プルーフ・オブ・ステークには、バリデータノードに関して集中化の問題もあります。特定の方法でバリデータノードを開始するのも非常に費用がかかり、ユーザーは民間企業のステークプールに頼らざるを得ないからです。この集中化には別の要因もあり、それは、最大のノードは通常、ネットワークの作成者と最初の投資家に属しているということです。なぜなら、彼らはネットワーク内で最も多くのトークンを持っているからです。メインネットワークが稼働する前に、「事前マイニング」された方法で作成されたトークンです。

プルーフ オブ ステーク ネットワークのもう 1 つの欠点は、ユーザーに与えられるステーキングのインセンティブ、つまり資産を「ロック」することに対する報酬に関係しています。これらのインセンティブは、ビットコインの PoW インセンティブと比較して、ネットワークのネイティブ通貨のインフレを増加させ、すべてのユーザーにステーキングを強制し、ステーキングしないユーザーを罰します。

結論として、どちらのプロトコルも客観的に見て優れているわけではありません。どちらにも長所と短所があり、それぞれ異なる目的を追求し、異なるテクノロジーとニーズに対応しています。ただし、暗号エコシステムに参加して、ニーズ、関心、長期的な目標に最も適したネットワークを選択するには、これらのプロトコルのそれぞれに伴う問題を知ることが重要です。