2つの最も有名な暗号通貨であるビットコインとイーサは、現在、プルーフオブワーク（PoW）コンセンサスアルゴリズムを使用しています。ただし、イーサリアムには、プルーフオブステーク（PoS）アルゴリズムへの移行計画があります。これは重要な変更であり、暗号コミュニティはPOWとPOSについて熱心に議論しています。これはより高いセキュリティを提供し、長期的にはより良いものになります.

「コンセンサスアルゴリズムが重要なのはなぜですか？」

POWとPoSの議論に没頭する前に、ブロックチェーンでコンセンサスアルゴリズムが重要である理由を理解することが重要です。ブロックチェーンの2つの中心的な前提は、分散化と不変のレコードであり、コンセンサスメカニズムはこれらを提供します.

ブロックチェーンは分散型ネットワークであり、「ノード」と呼ばれるネットワーク上のコンピューターが分散データベースを共有方式で維持します。誰でも権限のないブロックチェーンに参加でき、すべてのノードがブロックチェーン内のすべてのトランザクションの完全な記録を持っています。事実上、各ノードはすべてのトランザクションの元帳であるため、ブロックチェーンは「分散型台帳テクノロジー」（DLT）とも呼ばれます。.

トランザクションは、「ブロック」とも呼ばれるブロックレコードにグループ化されます。ブロックは、所定のプロトコルプログラムを介してリンクされます。ブロックチェーンを更新する唯一の方法は、既存のブロックを変更または削除できないため、新しいブロックを追加することです。一元化された権限の介入なしに、どのノードでも新しいブロックを追加できます.

すべてのノードが新しいブロックを追加できるため、トランザクションの正しい順序を維持することは、データの整合性にとって重要です。コミュニティの他のメンバーが同意しないトランザクションを含むブロックをノードが追加できる場合、その新しいブロックは大多数によって有効とは見なされません。新しいブロックを追加したノードが、コミュニティ標準を無視し続けながら、その上に新しいブロックを作成することによってそれを維持する場合、コミュニティの残りの部分は、ネットワークを分割することを余儀なくされ、状態を取ることができます論争の前にネットワークの、そしてそれで働き続けます。これには「ハードフォーク」が必要であり、このような分割が頻繁に発生することは、ブロックチェーンの安定性にとって良くありません。これらを防ぐには、コンセンサスメカニズムが必要です.

また、悪意のあるノードが「分散型サービス拒否」（DDoS）攻撃でネットワークを圧倒し、誤ったトランザクションを作成する可能性があります。 「二重支払い」。つまり、同じ暗号トークンを2回使用します。各トランザクションを検証するには、コンセンサスメカニズムが必要です.

いくつかのコンセンサスアルゴリズムがありますが、POWは最も一般的であり、ほとんどのパブリックブロックチェーンで使用されています。比較すると、PoSは新しいです.

「捕虜のアルゴリズムとは？」

POWアルゴリズムの概念は、1993年の記事でCynthiaDworkとMoniNaorによって最初に公開され、1999年にMarkus Jakobssonによって造られました。中本聡によって発明されたビットコインネットワークは、POWの最も有名な実装です。そこからの例を使用してPOWについて詳しく説明します.

ビットコインブロックチェーンでは、トランザクションは「mempool」と呼ばれるメモリプールにグループ化され、ブロックは10分ごとに作成されます。次のブロックに含めるには、mempool内のすべてのトランザクションを「マイナー」、つまりトランザクションを検証し、特別に設計されたソフトウェアと専用ハードウェアを使用して作業するユーザーが検証する必要があります。.

「マイニング」とも呼ばれるトランザクション検証プロセスでは、マイナーが暗号パズルを解く必要があります。成功したマイナーはトランザクションの一部として生成された暗号通貨の一部を取得するため、これは競争の激しいプロセスです.

トランザクションを要求したビットコインユーザーは、トランザクションデータをマイナーに提供します。これは簡単な部分です。ただし、マイナーは、最後に記録されたブロックの暗号化ハッシュも知っている必要があります。最後に記録されたブロックのハッシュはそのブロックへの参照であり、チェーンの神聖さを維持するために、新しいブロックが作成されるときに参照される必要があります。それが難しい部分です.

最後に記録されたブロックの暗号化ハッシュはどのマイナーにも知られていないため、マイナーはそれを理解するために高速で次々と番号を試す必要があります。これにはスキルは必要ありません。必要なのは、高い計算能力の総当たり攻撃だけです。この巨大な数学パズルを解く鉱山労働者は、それをネットワークに発表します。他のすべての鉱山労働者は、「プルーフオブワーク」という名前の由来である膨大な数の処理の証拠を見ることができます。成功したマイナーは新しいブロックを作成し、mempoolからのトランザクションが記録されます。.

暗号化パズルは非対称です。つまり、鉱夫にとっては適度に難しいですが、ネットワーク上で証拠を確認するのは非常に簡単です。時間の経過とともにパズルは少し簡単になりすぎ、ブロック生成時間は10分未満に短縮される傾向があります。したがって、パズルは14日ごとに更新され、より難しくなります。このように、パズルはより複雑になり続け、それを解決するために必要な計算能力は増加しなければなりません.

DDoS攻撃をステージングして過半数をキャプチャする、つまり、そのようなネットワークのコンピューティング能力の51％はコストがかかりすぎます。潜在的なハッカーは、ネットワークなどのハッキングによって稼ぐことができるよりも多くのお金を費やす可能性があります。 POWはブロックチェーンネットワークを非常に安全にします.

ただし、このような高いセキュリティには高いコストがかかります。例：

• ビットコインマイニングのエネルギー要件は非常に高いため、2018年が終了するまでに、アイスランドでのビットコインマイニングオペレーションは 消費 国全体の国内エネルギー消費量よりも多くのエネルギー！結果として生じる環境への負担は、ビットコインに悪評を与えています。そのような高エネルギー法案は法定通貨で支払われ、ビットコインの価格を押し上げるドミノ効果があります
• 個々の鉱夫にとって、コンピューティング能力とエネルギー供給を継続的にアップグレードすることは容易ではありません。ビットコインマイニングは、規模の経済を向上させるために、巨大なマイニングリグを実行する組織化されたオペレーターによってますます集中化されています。このような間接的な集中化は、ブロックチェーンにおける分散化の基本的な前提に反します。.
• 「クリプトジャッキング」、つまりサイバー攻撃者が疑いを持たないユーザーのコンピューターをハイジャックしてクリプトマイニングを行う になる 悪意のある鉱山労働者は、「投資収益率」（RoI）が低下する環境で成功する可能性を高めるために非倫理的な手段を使用しているため、ますます一般的になっています。ソフトウェアとオペレーティングシステム（OS）に定期的にパッチを適用すると、暗号ジャックを防ぐことができます.

「PoSはどう違うのですか？」

PoSアルゴリズムを使用するブロックチェーンネットワークには、トランザクション検証を担当する特定のノードがあります。これらのノードは暗号トークンを賭け、「利害関係者」と呼ばれます。これは、鉱夫が自分でビットコインを所有することすらできないビットコインネットワークとは異なり、トランザクション検証のためにビットコインを賭けることは言うまでもなく、「ゲーム内のスキン」を意味します.

賭け金が高ければ高いほど、そして賭け金の期間が長いほど、賭けをする人がトランザクション検証のより多くのチャンスを得る可能性が高くなります。すべての暗号トークンはすでに以前に作成されており、ミント用の新しいコインはありません。ステーカーの報酬は取引手数料です。評判が高ければ高いほど、ステーカーの収益の可能性は高くなります.

解決する複雑な暗号パズルがないため、PoSアルゴリズムに必要なエネルギーは少なくて済みます。トランザクション検証プロセスは「偽造」と呼ばれ、すべてのノードが検証プロセスに関与する必要がないため、ネットワークのスケーラビリティが向上します。.

トランザクション検証プロセスへのネットワーク全体の関与を排除することで、「シャーディング」と呼ばれる別のスケーリングソリューションの実装が可能になります。これはデータベース管理から採用された概念であり、データベースの水平部分が別々のサーバーインスタンスに保存されるため、効率が向上します。ブロックチェーンでは、ノードのグループがブロックチェーンの水平部分を維持し、独自のステーカーを持ち、ネットワークのスケーラビリティを向上させます。.

PoSには落とし穴があり、専門家が解決策を考案しています。例：

• 悪意のあるプレーヤーは、非常に多くの暗号トークンを調達し、ステーカーになり、他のすべてのスタッカーを圧倒する可能性があります。しかし、市場経済はそのような動きを警戒します。なぜなら、そのような突然の大規模な買いがコインの価格を大幅に押し上げるので、ハッカーは思いとどまることになるからです。.
• ステーカーは不正になり、悪意のあるトランザクションを検証する可能性があります。イーサリアムプロジェクトチームは、PoSへの移行計画の一環として、新しい「キャスパー」プロトコルに取り組んでいます。新しいプロトコルにより、このようなスタッカーはコインを失い、将来的にステーキングが禁止されます。.

POW vs. PoS：どちらが未来を所有するか?

POWは確かにブロックチェーンネットワークにより優れた分散型セキュリティを提供し、多くの暗号通貨プロジェクトで広くテストされていますが、有形資産に裏打ちされていないデジタル通貨のマイニングによる莫大なエネルギーコストと環境への負担は、メディアで大きな否定的な報道を集めています。そのような懸念の影響はすでに目に見えています。中国は正式に 禁止 ビットコインマイニング.

PoSは比較的新しいものですが、採用が増え始めています。よく知られているcryptocurrencyDASHはすでにそれを使用しています。 PoSの投票者が、ネットワークを適切に保護するアルゴリズムの能力についてより広い暗号コミュニティを保証できる場合、それはスケールを有利に傾ける可能性があります。評判の高いイーサリアムプロジェクトがPoSへの移行の成功を実証した場合、それはアルゴリズムの大きな後押しとなります。今後数か月で、どのアルゴリズムが旗手になるかがわかります.