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、単一のエンティティによって制御されていません。この分散化はブロックチェーン技術の主要な強みの一つであり、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します。しかし、それには課題もあります。それは、ネットワーク内のすべての参加者がトランザクションの有効性と、それがブロックチェーンに追加される順序について同意する方法を確保することです。

ここでコンセンサスメカニズムが登場します。これらは、中央権限がなくてもネットワークが合意に達するため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、悪意のあるアクターがトランザクション履歴を改ざんしたり、コインを二重に使ったり、ネットワークの運営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何か

コンセンサスメカニズムは、信頼し合わない人々が何かに同意することを可能にする方法です。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、ネットワークのセキュリティと整合性に不可欠であり、悪意のあるアクターがトランザクション履歴を改ざんしたり、コインを二重に使ったりすることを防ぎます。

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はその実装において異なりますが、一般的には以下のステップを含みます：

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おり、コインを二重に使おうとしていないことを確認します。
ブロック提案: ノードが新しいトランザクションのブロックを提案するために選ばれます。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、それが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: ノードの過半数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、および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する報酬を受け取ります。

コンセンサスメカニズムの種類

さまざまなタイプのコンセンサスメカニズムがあり、それぞれに強みと弱みがあります。暗号通貨で使用される最も一般的なコンセンサスメカニズムのいくつかには、以下があります：

1. プルーフ・オブ・ワーク（PoW）

プルーフ・オブ・ワーク（PoW）は、ビットコインで最初に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争します。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する権利を得て、新たに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は非常に安全とされており、ブロックチェーンを改ざんするには大量の計算力が必要です。
分散化: PoWは高い分散化を可能にし、十分な計算力を持つ誰もがマイニングに参加できます。

PoWの欠点:

エネルギー集約的: 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、ネットワークの混雑や高いトランザクション手数料を引き起こす可能性があります。

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を解決するための代替手段です。PoSでは、バリデーターは保持している暗号通貨の量と担保として「ステーク」する意欲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よりもはるか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1秒あたりのトランザクション量を多く処理できます。
参入障壁の低さ: PoSは、十分な暗号通貨を持つ誰もがバリデーターになれるため、コンセンサスプロセスへの参加が容易です。

PoSの欠点:

無意味なステーク問題: バリデーター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るため、ネットワークのセキュリティが低下する可能性があります。
集中化のリスク: 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コントロールしている場合、ネットワークに影響を与える可能性があります。

3. 委任型プルーフ・オブ・ステーク（DPoS）

委任型プルーフ・オブ・ステーク（DPoS）は、トークン保有者がバリデーターとして代表する代表者に投票するPoSのバリエーションです。最も多くの票を得た代表者がトランザクションを検証し、ブロックを追加する責任を負います。

DPoSの利点:

効率性: DPoSは、ブロック生成を担当する代表者の数が少ないため、従来のPoSに比べて高いトランザクションスループットを達成できます。
アカウンタビリティ: 代表者は投票したトークン保有者に対して責任を負い、責任ある行動を促すことができます。

DPoSの欠点:

集中化の懸念: DPoSは他のPoSの変種よりも集中化されやすく、代表者の数が制限されているためです。

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、評判や本人確認に基づいて事前に選ばれたバリデーターが使用さ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型ブロックチェーンでよく使用されます。

PoAの利点:

効率性: PoAは高いトランザクションスループットを達成でき、バリデーターの数が制限されており、既知のエンティティです。
シンプルさ: PoAは実装と管理が比較的簡単です。

PoAの欠点:

中央集権化: PoAは非常に中央集権的であり、バリデーターは事前に選ばれています。
透明性の欠如: バリデーターの選択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. 実用ビザンチンフォールトトレランス（PBFT）

実用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ノードに耐性のあるように設計されたコンセンサスメカニズムです。これは、ノードがブロックチェーンの状態に合意するためにメッセージを交換する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、ネットワークの整合性を損なうことなく、一定数の故障または悪意のあるノードに耐えることができます。
最終性: PBFTは即時の最終性を提供し、一度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、ノードの数が増えると通信オーバーヘッドが増加するため、他のコンセンサスメカニズムよりもスケーラビリティが低い場合があります。
複雑さ: PBFTは実装と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択方法

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: ネットワークの望ましいトランザクションスループットと容量。
分散化: ネットワークに望ましい分散化のレベル。
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。

従来の金融における資産管理

暗号通貨が登場する前には、すべての金融資産を個人的に管理する実用的な方法はありませんでした。最も近いアプローチは、法定通貨、貴金属、不動産などの資産を物理的に保有することでした。これらの資産をベッドの下や金庫に保管する必要がありました。明らかな理由から、ほとんどの人はこれを行いません：a) 自分の財産を守るためのスペースと設備を用意するのは高額です b) 電子決済、株式取引、借入・貸出などの金融サービス・商品へのアクセスを失います。これらの欠点のため、多くの人々は資産の完全な管理を放棄します。

それでも、人々はどこでどのように資産を使用し、投資するかを個人的に指示したいと考えています。インターネットの出現により、個人投資家の割合が急増しました。この自己運用投資家の増加は、中間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、自己保護のために特定の行動を停止した中央集権取引所を特徴としており、これらのケースは規制当局と訴訟の注目を集めました。

暗号通貨における資産管理

暗号通貨を使用しているからといって、自動的に暗号資産を完全に管理できるわけではないことをまず理解することが重要です。自己管理ウォレットを使用している必要があります。中央集権取引所（CEX）から暗号通貨を購入した場合、資産を保管するために第三者に依存しています。

自己管理は、破産や不適切な資産管理などの第三者リスクへの露出を制限します。最近の暗号通貨の出来事は、カストディアルサービスのリスクを浮き彫りにしました。自己管理はすべてのリスクを完全に排除するわけではありません。この世界でそれを達成することは不可能ですが、不透明な第三者リスクは本質的に排除されます。DeFi DAppsとのやり取りからくるリスクはまだありますが、これらのリスクは透明でよく理解されています。

自己管理のDeFi DAppsを使用することにより、第三者が顧客に対して取引を行ったり、自己保護のために顧客の預金を犠牲にしたりするリスクを完全に排除できます。

暗号資産管理は、従来の市場における資産管理よりも広範なカテゴリです。トークン化できるものはすべて、1つの暗号資産ウォレットから管理できます。これには、暗号通貨やデジタルトークン資産、例えばNFTが含まれます。NFTは、アート、音楽、ビデオ、デリバティブポジション、利回りポジション、保険ポリシー、予測市場ポジションを表すことができ、将来的にはソーシャルネットワーキングサイトのソーシャルグラフ、パスワード、オンライン資格情報を含む可能性があります。

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暗号資産管理はそのすべてを変えます。