プルーフ・オブ・ステーク(PoS)とは?

プルーフ・オブ・ステーク(PoS)とは?

プルーフ・オブ・ステーク(PoS)とは、取引を処理し、ブロックチェーンに新しいブロックを作成するための暗号通貨のコンセンサスメカニズムである。コンセンサスメカニズムとは、分散型データベースへのエントリーを検証し、データベースを安全に保つための方法である。暗号通貨の場合、データベースはブロックチェーンと呼ばれ、コンセンサスメカニズムはブロックチェーンを保護します。

プルーフ・オブ・ステークとプルーフ・オブ・ワークの違いについて詳しく学びましょう。さらに、プルーフ・オブ・ステークが暗号通貨業界で解決しようとしている問題についてもご覧ください。

ポイント

  • プルーフ・オブ・ステーク(POS)では、バリデータはステークされたコインの数に基づいて選択される。
  • プルーフ・オブ・ステーク(POS)はプルーフ・オブ・ワーク(POW)に代わるものとして作られた。
  • PoW メカニズムがマイナーに暗号パズルを解くことを要求するのに対し、PoS メカニズムは検証者に取引手数料を得る特権のためにトークンを保有し、ステークすることを要求する。
  • プルーフ・オブ・ステーク(POS)は、ネットワークへの攻撃の可能性に関してリスクが低いと考えられている。
  • ブロックチェーン上の次のブロックライターはランダムに選択され、ステークポジションが大きいノードほど高い確率で割り当てられる。

プルーフ・オブ・ステーク(PoS)の理解

プルーフ・オブ・ステークは、ブロックとトランザクションの検証に必要な計算量を削減する。プルーフ・オブ・ワークの下では、膨大な計算要件がブロックチェーンの安全性を維持していた。プルーフ・オブ・ステークでは、コインの所有者のマシンを使ってブロックを検証する方法に変更されたため、それほど多くの計算作業を行う必要がなくなった。所有者はコインを担保として提供し、ブロックを検証して報酬を得るチャンスを得る。

検証者はランダムに選ばれ、トランザクションの確認とブロック情報の検証を行う。このシステムは、プルーフ・オブ・ワークのような競争的な報酬ベースのメカニズムを使用するのではなく、誰が手数料を徴収するかをランダム化する。

バリデーターになるためには、コインの所有者は特定の量のコインを「ステーク」しなければならない。例えば、イーサリアムでは、ユーザーがノードを操作する前に32ETHをステークする必要がある。

ブロックは複数のバリデーターによって検証され、特定の数のバリデーターがそのブロックが正確であることを確認すると、そのブロックは最終的にクローズされる。

自分のバリデーターをアクティブにするには、32ETHをステークする必要がありますが、バリデーションに参加するためにそれだけのETHをステークする必要はありません。あなたのETHを表すERC-20トークンを使用する「リキッドステーキング」を使用して、バリデーションプールに参加することができます。

異なるプルーフ・オブ・ステーク・メカニズムでは、コンセンサスを得るためにさまざまな方法が使用されます。例えば、イーサリアムがシャーディングを導入した場合、バリデータはトランザクションを検証し、シャードブロックに追加する。

シャードが検証され、ブロックが作成されると、バリデータの3分の2がトランザクションが有効であることに同意しなければならず、その後ブロックはクローズされる。

プルーフ・オブ・ステークとプルーフ・オブ・ワークの違いは?

どちらのコンセンサスメカニズムも、ブロックチェーンがデータを同期し、情報を検証し、取引を処理するのに役立つ。それぞれの方法には長所と短所があるが、ブロックチェーンの維持に成功していることが証明されている。しかし、この2つのアルゴリズムはアプローチが大きく異なる。

PoSでは、ブロック作成者はバリデータと呼ばれる。バリデーターはトランザクションをチェックし、活動を検証し、結果に投票し、記録を管理する。PoWでは、ブロック作成者はマイナーと呼ばれる。マイナーはトランザクションを検証するために、暗号番号であるハッシュを解く作業を行う。ハッシュを解く見返りとして、彼らはコインで報酬を得る。

ブロック・クリエーターの地位を「買う」ためには、PoSブロックチェーンのバリデーターになれるだけのコインやトークンを所有する必要がある。PoWの場合、マイナーは処理装置に投資し、計算を解こうとするマシンに電力を供給するために多額のエネルギー料金を負担しなければならない。

PoWメカニズムにおける設備とエネルギーコストは高額であるため、マイニングへのアクセスが制限され、ブロックチェーンのセキュリティが強化される。PoSブロックチェーンは、ブロック情報とトランザクションの検証に必要な処理能力を削減する。また、このメカニズムはネットワークの輻輳を低下させ、PoWブロックチェーンが持つ報酬ベースのインセンティブを取り除く。

プルーフ・オブ・ステークプルーフ・オブ・ワーク
ブロック作成者はバリデータと呼ばれる ブロック作成者はマイナーと呼ばれる
参加者はバリデーターになるためにコインやトークンを所有する必要がある参加者はマイナーになるために機器やエネルギーを購入する必要がある
エネルギー効率エネルギー効率は良くない
コミュニティの管理による安全性 高価な前払いが必要なため、強固な安全性
バリデータは報酬として取引手数料を受け取るマイナーはブロック報酬を受け取る

プルーフ・オブ・ステーク(Proof-of-Stake)の目標

プルーフ・オブ・ステーク(Proof-of-Stake)は、ネットワークの混雑を緩和し、プルーフ・オブ・ワーク(PoW)プロトコルを取り巻く環境維持の懸念に対処するために設計された。プルーフ・オブ・ワークは、トランザクションを検証するための競争的なアプローチであり、特に金銭的な価値が関係するため、人々が優位に立つ方法を探すことを自然に促します。

ビットコインのマイナーは、トランザクションとブロックを検証することでビットコインを得る。しかし、彼らは電気代や家賃などの運営費を不換紙幣で支払っている。つまり、実際に起こっていることは、マイナーたちがエネルギーを暗号通貨と交換しているということであり、その結果、PoWマイニングは、いくつかの小国と同じくらい多くのエネルギーを使用することになる。

PoSの仕組みは、ステーキングを効果的に計算能力に置き換えることで、これらの問題を解決しようとするもので、これによってネットワークは個人のマイニング能力を無作為化する。つまり、採掘者が優位に立つために単一目的のハードウェアの大規模ファームに依存することができなくなるため、エネルギー消費が大幅に削減されるはずである。例えば、イーサリアムのPoWからPoSへの移行は、ブロックチェーンのエネルギー消費を99.84%削減した。

デジコノミスト “イーサリアムエネルギー消費指数”

PoS方式を採用した最初の暗号通貨はPeercoinだった。その後すぐにNxt、Blackcoin、ShadowCoinが続いた。

プルーフ・オブ・ステーク・セキュリティ

暗号通貨ファンにとって脅威であると長い間喧伝されてきた51%攻撃は、PoSが使われる場合に懸念されるものだが、それが起こるかどうかは疑わしい。PoWの場合、51%攻撃とは、あるエンティティがネットワーク内のマイナーの50%以上を支配し、その過半数を利用してブロックチェーンを変更することである。PoSでは、グループまたは個人がステークされた暗号通貨の51%を所有しなければならない。

ステークされた暗号通貨の51%をコントロールするのは非常に高価だ。イーサリアムのPoSでは、51%の攻撃が発生した場合、ネットワーク内の誠実なバリデータは、変更されたブロックチェーンを無視し、違反者がステークしたETHを燃やすことに投票することができます。これは、バリデータが暗号通貨とネットワークの利益のために誠実に行動するインセンティブとなる。

PoSの他のほとんどのセキュリティ機能は、セキュリティ対策を回避する機会を生み出す可能性があるため、宣伝されていない。しかし、ほとんどのPoSシステムは、ブロックチェーンとPoSメカニズムの背後にある固有のセキュリティに追加する特別なセキュリティ機能を備えている。

プルーフ・オブ・ステークとプルーフ・オブ・ワークとは?

プルーフ・オブ・ステーク(POS)は、ランダムに選ばれたバリデーターを使用してトランザクションを確認し、新しいブロックを作成する。プルーフ・オブ・ワーク(PoW)は、競合する検証方法を使用してトランザクションを確認し、ブロックチェーンに新しいブロックを追加する。

プルーフ・オブ・ステークとは証明書なのか?

Proof-of-Stakeは、暗号通貨の検証者がトランザクションの検証作業を分担するコンセンサスメカニズムです。現在、証明書は発行されていません。

プルーフ・オブ・ステークを獲得する方法は?

プルーフ・オブ・ステーク(POS)は、ブロックチェーン・ネットワークに組み込まれているコンセンサス・メカニズムです。POSを獲得することはできませんが、POSの検証に参加する暗号通貨クライアントを使用したり、バリデーターになったりすることで、ネットワークの安全性を確保し、報酬を得ることができます。

ビットコインはProof-of-Stakeに転換できるか?

ビットコインがプルーフ・オブ・ステークに変わる可能性はある。しかし、成功裏に実装するには何年もかかり、コミュニティが変更に同意する必要がある。

結論

プルーフ・オブ・ステーク(Proof-of-stake)は、ブロックチェーンのトランザクションを検証するために使用されるメカニズムである。プルーフ・オブ・ワークと大きく異なる点は、主に、より多くの利益を得るチャンスを得るために暗号を担保として提供した人に報酬を与えることで、誠実な行動を奨励するという点である。

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