投資の基礎知識

プルーフ・オブ・ワーク (PoW)のやさしい解説〜仮想通貨のキホン〜

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仮想通貨について調べていると、プルーフ・オブ・ワーク (PoW)やプルーフ・オブ・ステーク (PoS)といった言葉を耳にすることがあると思います。このプルーフ・オブ・ワーク やプルーフ・オブ・ステークは、仮想通貨をより深く理解する上では押さえておきたい用語です。

そこでこの記事では、プルーフ・オブ・ワークやプルーフ・オブ・ステークに焦点を当てて解説していきたいと思います。仮想通貨に対する理解を深め、堅実に投資を進めましょう。

プルーフ・オブ・ワーク(PoW)を理解しましょう!

そもそもの基礎知識

プルーフ・オブ・ワークの説明に入る前に、まずは仮想通貨の仕組みのおさらいをしたいと思います。

仮想通貨では、ブロックチェーンという技術を用いて取引記録がネットワーク上に記録されます。取引を記録する際には、ネットワーク上のコンピューター同士でその取引が正しいかどうかを確認し合い、過半数以上の承認が得られた時に初めて取引が記録されます。

このような一連の承認・合意形成作業を、その種類によってプルーフ・オブ・ワークやプルーフ・オブ・ステークと呼ぶのです。

プルーフ・オブ・ワーク (PoW)とは

プルーフ・オブ・ワークを英語に直すと「Proof of work」となり、直訳すると「仕事の証明」です。日本語の通り、一番仕事をしたものが報酬を受け取るという仕組みです。プルーフ・オブ・ワークは、ビットコインを始めとした多くの仮想通貨が採用しています。

それでは、具体的にどのような仕組みなのでしょう?

プルーフ・オブ・ワークの元では、「マイナー」と呼ばれる仮想通貨の取引記録を行う者が、およそ10分おきに、複数の取引記録をまとめた「ブロック」と呼ばれる台帳データを生成します。

そして、このブロックが生成されると、ネットーワーク上のコンピューター同士で承認作業を行い、無事承認が行われると、そのブロックが正当なものとして見なされるようになります。

プルーフ・オブ・ワークのポイントは、ブロックを生成するには、指定の条件を満たすハッシュ値を一番早く探し出す必要があることです。この作業を行うには、コンピュータを使って膨大な計算を行う必要があり、マイナー同士で競争が行われます。

そして、ハッシュ値を一番早く探し出したマイナーだけが、報酬を受け取ることができます。この一連の作業を「マイニング」といいます。

つまり、プルーフ・オブ・ワークでは、「マイニングを一番行なったものが報われる」という仕組みになっています。

プルーフ・オブ・ワークのメリット

仮想通貨では、ブロックチェーンの仕組み上、不正取引を行うのは事実上不可能です。

しかし、マイニングの際に、不正なブロックを生成することができさえすれば、改ざんすることは可能でしょう。ところが、不正なブロックを生成するためには、世界中に存在するマイナーの計算能力を上回り、競争を勝ち抜く必要があります。

もうお分かりかもしれませんが、不正にブロックを生成するため世界中のコンピューターと競争を繰り広げるよりも、マイニング作業に参加しマイニング報酬を得た方が合理的なのです。

プルーフ・オブ・ワークにより、不正な操作をする動機が薄れ、健全に取引を行う動機が強くなるようになっています。健全に取引記録をする方が合理的なため、特定の管理者がいなくても自律的に取引記録が行われるようになっているのです。

プルーフ・オブ・ワークのデメリット

プルーフ・オブ・ワークには、実はデメリットも存在します。ここでは主に2点ご紹介します。

①51%攻撃

プルーフ・オブ・ワークの仕組み上、世界中のコンピューターの51%以上の計算能力を持つマイナーが現れると、そのマイナーによって意図的に取引記録を改ざんできるデメリットがあります。

しかし、すでにいるマイナーの計算能力を上回るのは不可能だとも言われています。というのも、マイニングはコンピューターの性能競争となっており、勝つためには莫大な初期投資が必要となるからです。

ただし、中国がマイニングの9割以上を行なっている現状、51%攻撃はもしかしたら不可能な話ではないのかもしれません。

②莫大な初期投資&電気代

プルーフ・オブ・ワークの元では、いかに高性能なコンピューターを用意し、計算競争を勝ち残るかが重要となってきます。

そのため、マイニング作業に参加するためには、巨大なサーバーを複数備えた「マイニングプール」と呼ばれる設備を用意する必要があります。お分かりの通り、莫大な初期投資が必要となります。

また、マイニングの際、コンピューターを使って膨大な計算作業を行うため、大量の電力を必要とします。初期投資に加えて、ランニングコストもバカにならないのです。

このように、莫大な資金のある一部の裕福な人しか、マイニング作業に参入できないようになっているのです。

 

プルーフ・オブ・ワーク以外の仕組みもある!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・ステークは、最初にご説明したプルーフ・オブ・ワークのデメリットや問題点を補う形で登場しました。

プルーフ・オブ・ステークは、英語に直すと「Proof of Stake」となり、直訳すると「資産保有による証明」です。つまり、コンピューターの性能だけではなく、保有している仮想通貨の割合も考慮に入れられているのです。

具体的には、仮想通貨を保有している量に応じて、取引記録のブロックが承認される確率が決まります。つまり、より多くの通貨を保有している人ほど、承認の成功率が上がるのです。

プルーフ・オブ・ステークのメリット


(画像の引用:blockgeeks https://blockgeeks.com/wp-content/uploads/2017/03/Proof-of-Work-vs-Proof-of-Stake-Basic-Mining-Guide.png)

①コンピューター性能や計算能力をあまり必要としない

プルーフ・オブ・ステークでは、プルーフ・オブ・ワークのように「総当たり形式」で計算するのではなく、「通貨の保有割合」に応じて計算すべき範囲が狭まるようになっています。つまり、計算の成功率が高くなっているのです。

プルーフ・オブ・ステークの元では、プルーフ・オブ・ワークのような大掛かりなコンピューター設備による莫大な計算があまり必要とされていません。計算作業に大量の電気を消費することなく、マイニングが可能なのです。また、取引にかかる時間もより早くなっています。

②51%攻撃に対処できる

プルーフ・オブ・ステークでは、51%攻撃がより発生しにくくなっています。

その理由の一つ目として、ブロック承認の成功率を上げるためには、より多くの通貨を保有しないといけないからです。そのためには、大量の通貨を保有する必要があり、51%攻撃を行うコストが高くなってしまうのです。

二つ目の理由は、仮に51%攻撃を仕掛けると、その通貨の価値が下がってしまうため、結果的に自身の保有する通貨の価値も下がってしまうからです。つまり、そもそも51%攻撃を行う意味があまりないのです。

プルーフ・オブ・ステークのデメリット

プルーフ・オブ・ステークでは、より多くの通貨を保有している方が有利ため、その通貨を溜め込む傾向が強いです。つまり、取引が活発に行われない恐れがあります。

また、取引記録を改ざんしやすいというデメリットもあります。ある瞬間の取引記録を書き換えるだけなら、計算能力だけが物を言うプルーフ・オブ・ワークよりも、プルーフ・オブ・ステークの方が書き替えやすいのです。

 

プルーフ・オブ・ワークのまとめ

今回は、仮想通貨を理解する上で知っておきたいプルーフ・オブ・ワークに焦点を絞って解説してきました。

仮想通貨では、プルーフ・オブ・ワークやプルーフ・オブ・ステークという仕組みにより、特定の管理者がいなくても取引が成立するようになっています。

プルーフ・オブ・ワークの仕組みを理解していれば、あなたが仮想通貨を選ぶ際、プルーフ・オブ・ワークを採用しているものを選ぶのか、それともプルーフ・オブ・ステークを選ぶのか、判断材料が増えると思います。

仮想通貨に対する理解を深め、堅実に投資を行いましょう。

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