プルーフ・オブ・ワーク(PoW)とプルーフ・オブ・ステーク(PoS)って何?
僕は文系でプログラミングについては超初歩的なことしかわからないんだ。でも仮想通貨について詳しくなりたいと思い、勉強しているよ!
ビットコインとイーサリアムも関係しているの?
その通りだよ!自分の資産を預ける仕組みが、どのようになっているか知りたくて調べたので、プルーフ・オブ・ワーク(PoW)とプルーフ・オブ・ステーク(PoS)わかりやすく説明していくね!
仮想通貨のメカニズム
仮想通貨とはブロックチェーン技術を用いた通貨シスステム(お金の管理)のことです。
お金を取引する際に、取引が正しいかどうかを誰かが確認する必要がありますよね?
ブロックチェーンに書き込まれた記録は、中央の管理者が存在せずインターネットに参加する人たちで確認され、管理されています。(非中央集権型なネットワーク)
つまり改ざんすることができず透明性があるのです。詳しく知りたい方は、超わかりやすい仮想通貨とブロックチェーンの記事を参考にしてください。
仮想通貨の取引が正しいかどうかを確認(証明)するために、プルーフ・オブ・ワーク(PoW)とプルーフ・オブ・ステーク(PoS)という二つのコンセンスアルゴリズム(合意形成)がとられているのです。
プルーフ・オブ・ワーク(PoW)の概要
2-1 プルーフ・オブ・ワーク(PoW)とは
プルーフ・オブ・ワーク(PoW)というコンセンサス・アルゴリズムを採用しているのはビットコインが代表的ですね。
ビットコインの発明者はサトシナカモトという人物で、ホワイトペーパーを発表しました。(サトシナカモトは本名かどうか、実在したかも不明)
PoWの仕組みとは簡単に言うと、「新しいブロックを作るために、複雑な計算パズルを解くことを競う」「競争に勝ち抜いたマイナー(参加者)に報酬を与える」です。
「競争させる」「報酬を与える」という2つの大きな制度設計により、PoWを採用するビットコインはトラブルが起きることなく動き続けています。
2-2 プルーフ・オブ・ワーク(PoW)のメリット
競争に勝ち抜いたマイナー(参加者)はマイニング(採掘)の対価として仮想通貨を受け取ります。
たくさんのマイナー(参加者)がいるためビットコインは非常に分散化したシステム設計といえるでしょう。
万が一、PoWを採用するビットコインのシステムをハッキングしよう(51%攻撃とよばれるもの)にも、莫大なエネルギーと資金が必要になるため、ハッキングなどを起こす行動そのものがリスクになります。
2-3 プルーフ・オブ・ワーク(PoW)のデメリット
プルーフ・オブ・ワーク(PoW)の競争には、高性能のコンピューターがたくさんあるほど有利になります。
そのため資金のある人ほど有利になる側面があります。(分散化が進んでいけば、そのデメリットは薄れていくといえます。)
またプルーフ・オブ・ワーク(PoW)の大きな問題点として莫大な電気量を必要とする点があります。
これはプルーフ・オブ・ワーク(PoW)が莫大な計算を行うときに、大量のコンピューターの電力を消費する必要があるからです。
イーロン・マスクがPoWを採用するビットコイン・マイニングは環境負荷が大きすぎるとツイートを連発して、ビットコイン価格が下落して注目を集めました。
「Bitcoin Energy Consumption Index」から、ビットコインのマイニング(採掘)は年間パキスタン、UAE、ノルウェー、オランダなどと同等の電気量が消費されているようです。
ではプルーフ・オブ・ステーク(PoS)について考察していこう!
プルーフ・オブ・ステーク(PoS)
プルーフ・オブ・ステーク(PoS)とは発行する仮想通貨の保有枚数(ステーキングしている量)によって発言権や報酬(ネイティブの仮想通貨)を得ることができるというものです。(具体的な内容は各プロジェクトによって異なる)
プルーフ・オブ・ステーク(PoS)の代表例はイーサリアム。
イーサリアムは2022年9月15日に「マージ」というシステムアップデートが行われ、PoWからPoSへと移行しました。
現在もイーサリアム2.0に向けて進んでいます。
3-1 プルーフ・オブ・ステーク(PoS)のメリット
PoSはビットコインのPoWのように大量の電力を消費することはないということになります。(イーサリアムのPoS移行で99%のエネルギーを削減できる!)
またイーサリアムは市場に供給されるETHが大幅に減少されると考えられています。(1日13000ETH→1600ETH=90%の生成削減)
供給量が減少することにより、価格が上昇すると考えられています。
3-2 プルーフ・オブ・ステーク(PoS)のデメリット
PoSはステーキング(保有)をすることに優位性がでるので、資金を持っている人ほど有利になります。(イーサリアムは32ETH以上)
イーサリアムの場合、もともとイーサリアムを持っていたり資金力のあったりする人ほど有利になるため新規の人の参入は難しくなるといえるでしょう。
またバリデーターが正規ではない取引を承認しようとしたり、不正を働いたりすると罰金が課され、最も深刻な場合にはステークしていた資金が全額没収され、ネットワークから遮断されるようです。
PoWはビットコインが運用されるようになってからの実績がありますが、PoSはまだ運用の歴史が浅いです。
まとめ
・プルーフ・オブ・ワーク(PoW)のメリットは、「報酬」と「競争」をうまく組み込んだ設計で分散化されているため、ハッキングのリスクが小さい。
・プルーフ・オブ・ワーク(PoW)のデメリットは環境負荷が大きく、高性能コンピューターを持っている人ほど有利になる。
プルーフ・オブ・ステーク(PoS)のメリットはPoWより電力消費を大幅に削減でき、持続可能なシステムと考えられる。
プルーフ・オブ・ステーク(PoS)のデメリットは仮想通貨を多く保有している(ステーキングしている)人ほど有利になる。
約20年前にビットコインを考案したとされているサトシ・ナカモトも再生可能エネルギーに言及をしています。