コンセンサスメカニズムとは何ですか？

コンセンサスメカニズムは、ブロックチェーンネットワークがトランザクションの有効性や、それがブロックチェーンに追加される順序について合意を達成するために使用される方法です。この合意はネットワークの整合性とセキュリティを維持するために重要であり、すべての参加者がブロックチェーンの履歴について一貫した見解を持つことを保証します。

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なぜコンセンサスメカニズムが必要なのか？

ブロックチェーンは分散型ネットワークであり、特定の主体によって管理されていません。この分散化は、ネットワークを検閲や操作に対してより耐性のあるものにするため、ブロックチェーン技術の重要な強みの1つです。しかし、一方で課題もあります。それは、ネットワークのすべての参加者がトランザクションの有効性とブロックチェーンに追加される順序に同意することをどのように保証するかということです。

ここでコンセンサスメカニズムが重要となります。彼らは中央の権限がない場合でも、ネットワークが合意に達するための一連のルールと手続きを提供します。信頼できるコンセンサスメカニズムがなければ、悪意のある行為者がトランザクション履歴を変更したり、ダブルスペンドを行ったり、ネットワークの運用を妨害したりする可能性があります。これは暗号通貨の信頼と価値を損なうことになります。

コンセンサスメカニズムとは？

コンセンサスメカニズムとは、お互いを信頼していない人々のグループが何かに同意できる方法です。暗号通貨の文脈では、コンセンサスメカニズムは分散型ネットワークのすべての参加者がブロックチェーンの現在の状態に同意することを保証するために使用されます。これは、悪意のある行為者がトランザクション履歴を変更したり、ダブルスペンドを行ったりするのを防ぐため、ネットワークの安全性と完全性にとって不可欠です。

コンセンサスメカニズムの動作原理

コンセンサスメカニズムの実装は様々ですが、一般的には次のステップが含まれます：

トランザクションのブロードキャスト： ユーザーがトランザクションを開始すると、それはノードのネットワーク（ブロックチェーンに参加するコンピュータ）にブロードキャストされます。
トランザクションの検証： ノードはトランザクションを検証し、送信者が十分な資金を持っているかやダブルスペンドを試みていないかなど、プロトコルのルールを満たしていることを確認します。
ブロックの提案： 新しいトランザクションのブロックをブロックチェーンに追加するためにノードが選ばれます。選択プロセスはコンセンサスメカニズムによって異なります。
ブロックの検証： 他のノードは提案されたブロックを検証し、有効なトランザクションのみを含み、コンセンサスメカニズムの要件を満たしていることを確認します。
ブロックの追加： 大多数のノードが提案されたブロックの有効性に同意した場合、それはブロックチェーンに追加されます。
報酬の分配： ブロックを提案したノードや、時には他の参加ノードも、コンセンサスプロセスへの貢献に対して報酬を受け取ります。

コンセンサスメカニズムの種類

暗号通貨で使用されるコンセンサスメカニズムには、さまざまな種類があり、それぞれに強みと弱みがあります。最も一般的なコンセンサスメカニズムには次のものがあります：

1. プルーフ・オブ・ワーク（PoW）

プルーフ・オブ・ワーク（PoW）は、最初にビットコインで使用されたオリジナルのコンセンサスメカニズムです。PoWでは、マイナーが計算集約的なパズルを解くために競います。最初にパズルを解いたマイナーが、新しいトランザクションのブロックをブロックチェーンに追加し、新しく発行された暗号通貨で報酬を受け取ります。

PoWの利点：

高いセキュリティ： PoWは非常に安全と考えられており、ブロックチェーンを変更するには膨大な計算能力が必要です。
分散化： PoWは、十分な計算能力を持つ誰もがマイニングに参加できるため、高い分散化を可能にします。

PoWの欠点：

エネルギー集約型： PoWは大量のエネルギーを消費し、その環境への影響が懸念されています。
スケーラビリティの制限： PoWは1秒あたりのトランザクション数が限られており、ネットワークの渋滞や高い手数料につながる可能性があります。

詳細はこちら：プルーフ・オブ・ワークとは？

2. プルーフ・オブ・ステーク（PoS）

プルーフ・オブ・ステーク（PoS）は、PoWのエネルギー消費とスケーラビリティの制限に対処するための代替案です。PoSでは、バリデータが保有する暗号通貨の量と「ステーク」として提供する準備がある担保に基づいて、新しいブロックを提案するために選ばれます。

PoSの利点：

エネルギー効率： PoSは、複雑なパズルを解く必要がないため、PoWよりも大幅に少ないエネルギーを消費します。
スケーラビリティ： PoSはPoWよりも高いトランザクション処理能力を持ちます。
参入障壁の低さ： PoSは、十分な量の暗号通貨を持つ誰もがバリデータになれるため、コンセンサスプロセスへの参加を促進します。

PoSの欠点：

Nothing at Stake問題： バリデータは追加のコストなしに複数のチェーンを同時に検証でき、ネットワークが不安定になる可能性があります。
中央集権化のリスク： 少数のエンティティがステークされた暗号通貨の大部分を制御している場合、ネットワークに影響を与える可能性があります。

詳細はこちら：プルーフ・オブ・ステークとは？

3. デレゲーテッドプローフ・オブ・ステーク（DPoS）

デレゲーテッドプローフ・オブ・ステーク（DPoS）は、トークンホルダーがバリデータとして代表者に投票するPoSの変種です。最も多くの票を獲得した代表者がトランザクションの検証とブロックの追加を担当します。良い例としてはトロンDAOがあります。

DPoSの利点：

効率： DPoSは、従来のPoSに比べて高いトランザクション処理能力を持ち、少数の代表者がブロック生成を担当します。
アカウンタビリティ： 代表者は投票したトークンホルダーに対して責任を負い、責任ある行動を促進します。

DPoSの欠点：

中央集権化の懸念： DPoSは他のPoSバリエーションよりも中央集権化される可能性が高く、代表者の数が制限されています。

4. プルーフ・オブ・オーソリティ（PoA）

プルーフ・オブ・オーソリティ（PoA）は、評判や身元に基づいてバリデータが事前に選ばれるコンセンサスメカニズムです。このメカニズムは、参加者が既知で信頼されているプライベートまたは許可されたブロックチェーンでよく使用されます。

PoAの利点：

効率： PoAは、バリデータが限られており、既知のエンティティであるため、高いトランザクション処理能力を持ちます。
シンプルさ： PoAは比較的シンプルに実装および管理できます。

PoAの欠点：

中央集権化： PoAは非常に中央集権化されており、バリデータは事前に選ばれています。
透明性の欠如： バリデータの選定プロセスが透明でない場合、公平性に対する懸念が生じる可能性があります。

5. プラクティカル・ビザンチン・フォールト・トレランス（PBFT）

プラクティカル・ビザンチン・フォールト・トレランス（PBFT）は、悪意のあるノードや故障したノードに耐性を持つように設計されたコンセンサスメカニズムです。それは、ノードがメッセージを交換し、ブロックチェーンの状態について合意に達するためのマルチラウンドの通信プロセスを含みます。

PBFTの利点：

フォールトトレランス： PBFTは、ネットワークの完全性を損なうことなく、一定数の故障したり悪意のあるノードを耐えることができます。
ファイナリティ： PBFTは即時ファイナリティを提供し、トランザクションが確認されると、取り消すことができません。

PBFTの欠点：

スケーラビリティの制限： PBFTは他のコンセンサスメカニズムに比べてスケーラビリティが低く、ノードの数が増えると通信のオーバーヘッドが増加します。
複雑さ： PBFTは実装および管理が複雑なメカニズムです。

コンセンサスメカニズムの選び方

ブロックチェーンネットワークのコンセンサスメカニズムの選択は、プロジェクトの特定のニーズと目標に依存します。考慮すべき要因には以下が含まれます：

セキュリティ： ネットワークに必要なセキュリティのレベル。
スケーラビリティ： 希望するトランザクション処理能力とネットワークの容量。
分散化： ネットワークに望まれる分散化のレベル。
エネルギー効率： コンセンサスメカニズムのエネルギー消費。

レガシーファイナンスでの資産管理

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それでも、人々は自分の資産をどこでどのように使い、投資するかを個人的に指示したいと考えています。インターネットの登場により、個人投資家の割合が急増しています。この自己指向の投資家の増加は、仲介者に依存する基本的な問題を明らかにしました。2021年1月末のロビンフッドの行動と2022年3月のロンドン金属取引所の行動は、いずれも自らを守るために特定の行動を中止した中央集権的な取引所によるものでした。どちらのケースも規制当局と訴訟の注目を集めています。

暗号通貨での資産管理

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