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

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PoWやPoSは重要?

ビットコインを始めてみようと思い立った人が、「◯分でわかる!ビットコインのすべて!(仮称)」などの指南書を買うことは多いですね。わたしも最初はその口でした。

一応最初から軽く読んでいくのですが、「マイニング……知ってる。ブロックチェーン……何となくわかる。PoW……PoS…………わからない……ま、いっか。」となりがちです。

初めはそれでも良いのですが、「将来価値が高まる仮想通貨は?」と考えると、PoWやPoSが基準のひとつになることは間違いありません。

PoWとはプルーフオブワーク、PoSはプルーフオブステークのことで、どちらも「コンセンサスアルゴリズム」の一種です。

仮想通貨の信頼を担保するために最も大切なことは「取引の承認とそれに伴う暗号計算」で、その一連の作業方法(方式)の種類を「コンセンサスアルゴリズム(証明の方法)」と言います。

ビットコインのコンセンサスアルゴリズムにはプルーフオブワーク(PoW)が採用されていますが、労力(電力)がかかりすぎることが問題のため、新しく発行されるアルトコインにはプルーフオブステーク(PoS)などの新しい方式が採用されています。

では、PoWやPoSとはどのような方式なのでしょうか。

プルーフオブワーク(PoW)とは

PoW(proof of work)は「作業量による証明」という意味で、ハッシュレート(採掘速度)によって獲得できる報酬の確率が変わる方式のことです。

ビットコインがPoWであることは有名ですが、他にもZcash(ジーキャッシュ)、Litecoin(ライトコイン)、Bitcoin Cash(ビットコインキャッシュ)、monacoin(モナコイン)などがPoWに該当します。

※Ethereum(イーサリアム)などはPoWからPoSに移行予定

ビットコインは埋蔵量(発行上限)が2100万BTCと決まっており、取引承認の行為が報酬につながるため、金の採掘になぞらえて「マイニング」と呼ばれています。また、ビットコインの新規発行量が上限に到達した後は、各取引手数料がマイナーに支払われることになります。

新規発行にしろ取引手数料にしろ、マイナーが獲得するためにはある程度のハッシュレートが必要ですが、全世界でビットコインの取引量が増えることで送金などの処理が遅くなることは免れません。

プルーフ オブ ステーク(PoS)とは

PoS(proof of stake)は「保有量による証明」という意味で、仮想通貨の保有量によって獲得できる新規発行通貨の確率が変わる方式のことです。

アルトコインではLisk(リスク)、Factom(ファクトム)、ADA(エイダコイン)などが該当します。

PoWは暗号の解読速度の貢献を競うため世界中で消費される電力が問題となっていましたが、PoSは仮想通貨の保有に貢献する人が報酬獲得に有利な方式です。

そのため、世界的な消費電力の節約や急なマイナーの増減に取引が左右されないなどのメリットはありますが、仮想通貨の独占によって先行者や富裕層が有利になることがデメリットです。

ちなみに、PoWはマイニング(採掘)と呼ぶことに対して、PoSではミンティング(鋳造)と呼びます。

プルーフオブインポータンス(PoI)とは

コンセンサスアルゴリズムには、PoW、PoS以外にも複数の種類があります。

PoI(Proof of Importance)は「重要性による証明」という意味で、仮想通貨の取引回数や取引量、保有数などのスコアリングによって獲得できる新規発行通貨の確率が変わる方式のことです。NEM(ネム)などで採用されています。

たとえばネムは、総発行量が8,999,999,999XEMと決まっており、新規通貨の発行はされません。そのため、取引承認に対する報酬は取引手数料から支払われます(厳密には別にファンドもある)。これを「ハーベスティング(収穫)」と言います。

ネムでは1分に1つのブロックが作られていますが、もしその1分の間に取引がなければハーベスティングをしても報酬は発生しません。

ただし、ハーベスティングを行えるのは1万XEM以上保有するユーザーのみで、300万XEM以上を保有するユーザー(他条件あり)はスーパーノードと呼ばれ、代理でハーベスティングを受ける立場になります。

また、ハーベスティングには種類があり、XEM手数料がかからない「ローカルハーベスティング」とXEM手数料がかかる「デリゲートハーベスティング」があります。この辺りはまた別途詳しくお伝えします。

プルーフ オブ コンセンサス(PoC)とは

PoC(Proof of Consensus)は「合意による証明」という意味で、他のコンセンサスアルゴリズムとは違い発行主体が認めた特定機関のみが取引承認を行える方式のことです。リップル(XRP)などで採用されています。

リップルでは特定の機関は55か所あり、以下で管理ノードの一覧が公開されています。

参考|Validators | XRP Charts

「あれ?発行主体?特定機関のみが取引承認?」と思った人もいるでしょう。

リップルはリップル社が発行する仮想通貨であり、他の仮想通貨とは違いリップル社が発行主体になります。また、リップルの総発行数は1000億XRPで、630億XRPをリップル社が保有しています。

そのため、「リップルは仮想通貨の定義からはずれる」という意見もあります。ただし、保有する630億XRPのうち550億XRPは自由に動かせないようロックアップされており、55か月間、毎月10億XRPづつ市場に売却していくことが決められています。

仮想通貨選びの1つの基準として

コンセンサスアルゴリズムは仮想通貨の存在にもっとも重要なアルゴリズムの1つであるため、日々進化し続けています。

まずは基本となるのは「PoW」と「PoS」です。そしてPoSが変化した「PoI」、また変則的な中央集権である「PoC」の4つが現在の主なコンセンサスアルゴリズムと言って良いでしょう。

現在、仮想通貨は1500種類以上あり、PoW、PoS、PoS、PoIとは違うコンセンサスアルゴリズムを採用している仮想通貨もあります。

1つ言えることは、今のところこれらのコンセンサスアルゴリズムに完璧なものはなく、それぞれメリットとデメリットがあります。

そのため、将来的に仮想通貨が普及した際にどれかに集約する可能性がありますし、混在するかもしれません。または、今あるものとは違うハイブリッドな方式が採られているかもしれません。

まずは大まかに各種コンセンサスアルゴリズムのメリットとデメリットを理解し、今後の仮想通貨選びに役立ててください。

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