プルーフ・オブ・ステーク (PoS) はどのように機能するのか?
プルーフ・オブ・ステーク (PoS) システムでは、トランザクションの検証とブロックチェーンへの新しいブロックの追加は、バリデータによって行われます。これらのバリデータは、保有する暗号通貨の量に基づいて選ばれ、担保として「ステーク」またはロックアップすることをいとわない人々です。このステークされた暗号通貨は、バリデータの良好な行動の金融的保証として機能します。もしバリデータが悪意を持って行動したりネットワークを妨害しようとした場合、ステークした資産の一部またはすべてを失うリスクがあります。
バリデータの選択方法は、異なるPoS実装によって異なりますが、一般的な方法には以下があります:
- ランダム選択: ステークのサイズに基づいてランダムにバリデータが選ばれます。ステークが大きいほど、選ばれる確率も高くなります。
- 委任型プルーフ・オブ・ステーク (DPoS): トークンホルダーが代表者に投票し、その代表者がバリデータとして彼らを代表します。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。
- 指名型プルーフ・オブ・ステーク (NPoS): バリデータが他のバリデータを指名し、最も多くの指名を受けたものがコンセンサスプロセスに参加するために選ばれます。
一度バリデータが選ばれると、彼らはブロックチェーンに追加すべき新しいトランザクションのブロックを提案する責任を持ちます。その他のバリデータは提案されたブロックを検証し、すべてのトランザクションが有効であり、プロトコルの規則に従っていることを確認します。バリデータの過半数がブロックの有効性に同意すると、それはブロックチェーンに追加され、ブロックを提案したバリデータは報酬を受け取ります。この報酬は、新たに発行された暗号通貨やトランザクション手数料の形で支払われます。
プルーフ・オブ・ステーク (PoS) の利点
PoSは、ビットコインが使用する元のコンセンサスメカニズムであるプルーフ・オブ・ワーク (PoW) に比べて、いくつかの利点を提供するかもしれません。
- エネルギー効率: PoSは、エネルギーを多く消費するマイニングの必要性を排除し、より環境に優しい代替手段となります。バリデータは複雑なパズルを解くために大量の計算能力を使用する必要がありません。
- スケーラビリティ: PoSは、ブロックの検証プロセスが計算的にそれほど要求されないため、PoWに比べて1秒あたりのトランザクション量をより多く処理できます。
- 参入障壁の低下: PoSは、十分な量の暗号通貨を持つ人がバリデータになるか、他の人にステークを委任できるため、コンセンサスプロセスへの参加をより多くの人に可能にします。これにより、より分散化され民主的なネットワークが生まれる可能性があります。
- 51%攻撃のリスクの軽減: PoSでは、ネットワークを攻撃するには、ステークされた暗号通貨の大半を取得する必要があり、ネットワークの規模によっては、PoWシステムでのハッシュパワーの大半を取得するよりも高価になる可能性があります。
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プルーフ・オブ・ステーク (PoS) の欠点
PoSはいくつかの利点を提供しますが、いくつかの潜在的な欠点もあります。
- Nothing at Stake問題: 一部のPoS実装では、バリデータがコストをかけずに複数のチェーンを同時に検証できる可能性があります。これは、バリデータがブロックチェーンの複数のバージョンをサポートする可能性があり、ネットワークのセキュリティを低下さ せる可能性があります。
- 集中化リスク: 少数のエンティティがステークされた暗号通貨の大半をコントロールしている場合、ネットワークのガバナンスや意思決定プロセスに影響を与え、集中化を招く可能性があります。
- 複雑性: PoSシステムは、PoWと比べて実装と管理がより複雑であり、セキュリティ対策やガバナンスメカニズムを慎重に考慮する必要があります。
- 「金持ちがさらに金持ちに」懸念: 批判者は、PoSが富の集中を招く可能性があると主張します。ステークが大きいほど、バリデータに選ばれ報酬を得る確率が高くなります。これにより、富裕層がより裕福になり、小規模な保有者の影響力が減少するシステムが生まれる可能性があります。
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人気のあるブロックチェーンにおけるプルーフ・オブ・ステーク
PoSは暗号通貨の分野で広く採用されており、いくつかの著名なブロックチェーンがこのコンセンサスメカニズムを利用しています。
- イーサリアム: 時価総額で2番目に大きい暗号通貨であるイーサリアムは、Ethereum 2.0のアップグレードの一環として、2022年9月にPoWからPoSに移行しました。この移行により、イーサリアムのエネルギー消費が大幅に削減され、将来のスケーラビリティ改善への道が開かれました。
- カルダノ: 科学的なアプローチに基づく開発で知られるブロックチェーンプラットフォームであるカルダノは、Ouroborosと呼ばれるPoSコンセンサスメカニズムを使用しています。
- ソラナ: 高性能なブロックチェーンプラットフォームであるソラナは、トランザクションスループットを向上させるために、検証可能な遅延関数を組み合わせたPoSの独自バリアントであるProof of Historyを利用しています。
- ポルカドット: 異なるブロックチェーン間の相互運用性を可能にするマルチチェーンネットワークであるポルカドットは、指名型プルーフ・オブ・ステーク (NPoS) コンセンサスメカニズムを使用しています。
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プルーフ・オブ・ステークとそれが暗号通貨エコシステムにおいて果たす役割についてさらに理解を深めるために、以下のリソースを探索してください: