プルーフ・オブ・ワーク（PoW）とは何ですか？

プルーフ・オブ・ワーク（PoW）は、ブロックチェーンネットワークが分散型合意を達成するために使用するコンセンサスメカニズムです。これは、2009年にビットコインによって初めて使用された元々のコンセンサスメカニズムです。PoWでは、マイナーと呼ばれるネットワーク参加者が計算集約型のパズルを解くために競争します。最初にパズルを解くマイナーが、ブロックチェーンに新しいトランザクションのブロックを追加することができ、新たに発行された暗号通貨で報酬を受け取ります。

何百万人もの人々に信頼されているマルチチェーンのBitcoin.com Walletアプリを使用して、ビットコインや最も人気のある暗号通貨を安全かつ簡単に購入、販売、取引、管理しましょう。

プルーフ・オブ・ワーク (PoW) はどのように機能するのか？

PoW のプロセスは次のステップに分けられます：

トランザクションのブロードキャスト: ユーザーが PoW ブロックチェーンでトランザクションを開始すると、そのトランザクションはnodesのネットワークに送信されます。
トランザクションのプール: ノードはこれらのトランザクションをプール、しばしば「メモリプール」と呼ばれるプールに集めます。
ブロックの作成: マイナーはメモリプールからトランザクションを選び、「ブロック」にまとめます。その後、ブロックにタイムスタンプや前のブロックのハッシュ、ナンスを含むヘッダーを追加します。
ナンスの繰り返しとハッシュ化: ナンスはランダムな数値で、マイナーはこれを絶えず変更し、ブロックヘッダーデータと組み合わせてハッシュを作成します。目標は、ブロックヘッダーとハッシュ化することで、ネットワークの難易度目標に合致するハッシュを見つけることです。
難易度目標: 難易度目標は、有効なハッシュを見つける難しさを測る方法です。これは、通常10分ごとにブロックがマイニングされるよう、定期的に変更されます。ビットコインの場合。
プルーフ・オブ・ワークの解決: マイナーが難易度目標に合致するハッシュを作るナンスを見つけたとき、彼らは PoW パズルを解決したことになります。
ブロックのブロードキャスト: マイナーは解決済みのブロックをネットワークに送信します。
ブロックの検証と追加: 他のノードはブロックの有効性を確認し、すべてのトランザクションが許可されていること、そして PoW の解決が正しいことを確認します。有効であれば、ブロックチェーンに追加されます。
報酬の分配: ブロックを成功裏にマイニングしたマイナーは、新しく作られた暗号通貨と、ブロックに含まれるトランザクションからの取引手数料の形で報酬を受け取ります。

ビットコインのマイニングはネットワークの基盤ですが、見た目以上に多くのことがあります。基本から始めるにはビットコインマイニングとは？を、次にブロックチェーンマイナーが何をするのかとマージマイニングがどのように複数のブロックチェーンを一度に保護するかについて深く学んでください。自分でマイニングに興味があるなら、自宅でビットコインをマイニングする方法を学び、税務目的のためにマイニング収入を報告する方法を確認するのを忘れないでください。

プルーフ・オブ・ワークが重要な理由

PoWは、PoWベースのブロックチェーンネットワークを安全で信頼できるものに保つために非常に重要です。これを次の方法で実現します：

分散化: マイニングプロセスをマイナーのネットワーク全体に広げることで、PoWはブロックチェーンを単一の個人やグループが制御することを防ぎます。
セキュリティ: マイニングに必要なコンピューティングパワーは、悪意のある人物がブロックチェーンを変更したり、二重支払いコインをすることを非常に難しく高価にします。
信頼性のない: PoWは中央の権威を信頼する必要がないことを意味し、システムは数学的証明と確認可能な作業に基づいています。

プルーフ・オブ・ワーク (PoW) の利点

プルーフ・オブ・ワーク (PoW) は10年以上にわたりブロックチェーンのセキュリティの基礎であり、特にビットコインにおいてそうです。その強さと攻撃に対する抵抗力が、それが非常に多くのエネルギーを消費するにもかかわらず、信頼できるコンセンサス手段としての地位を確立しました。以下に、PoWの主な利点を挙げます：

セキュリティ: PoWの強さはブロックのマイニングに必要な計算作業にあります。これにより、攻撃者がブロックチェーンを操作したり、コインを二重に使ったりすることが非常に難しく高価になります。過去のトランザクションを変更するには、攻撃者はネットワークのハッシュパワーの大部分を制御する必要があります（51%攻撃）、これは大規模なブロックチェーン、特にビットコインに対しては非常に高価でほぼ不可能です。
分散化: PoWは、十分な計算力を持つ誰もがマイニングに参加できるようにすることで、分散化を維持します。このオープンな参加は、単一の個人やグループがネットワークを制御することを防ぎます。ビットコインガバナンスとは？で分散化についてさらに学びましょう。
透明性: PoWプロセスはオープンで検証可能です。誰でも、マイナーが行った作業や、ブロックチェーン上のトランザクションが有効かどうかを確認できます。
公平性: マイナーが有効なブロックを見つける可能性は、彼らが持つハッシュパワーに依存します。これにより、より多くのリソースを投入したマイナーが報酬を得る機会が高くなり、公平で競争的なシステムが形成されます。

プルーフ・オブ・ワーク (PoW) の欠点

PoWはコンセンサスに到達するための強力な手段であることが証明されていますが、それには他の方法を探るきっかけとなるいくつかの欠点もあります。以下に、PoWの主な欠点を挙げます：

エネルギー消費: PoWは大量のエネルギーを消費します。なぜなら、マイナーが大量の計算力を使用する必要があるからであり、それは多くの電力を必要とします。これにより、特にネットワークが拡大し、より多くのマイナーが参加するにつれて、PoWブロックチェーンが環境に与える影響についての懸念が生じています。ビットコインが環境にどのように影響するかでさらに学びましょう。
スケーラビリティ: PoWブロックチェーンは、1秒あたりのトランザクション数が限られています。これにより、需要が高まったときにネットワークの遅延や取引手数料の増加が発生する可能性があります。
中央集権化のリスク: PoWは分散化を維持することを目的としていますが、実際には、資源を多く持つ大規模なマイニングプールがネットワークを制御し始めると、マイニングが中央集権化される可能性があります。このハッシュパワーの集中は、ブロックチェーンの分散性を弱体化させる可能性があります。
ハードウェアコスト: PoWマイニングには、ASIC（Application-Specific Integrated Circuits）などの特別なハードウェアが必要であり、購入および維持に高額な費用がかかります。この高い参入障壁は、誰がマイニングに参加できるかを制限し、さらなる中央集権化につながる可能性があります。

プルーフ・オブ・ワークとプルーフ・オブ・ステーク

プルーフ・オブ・ステーク (PoS) は、PoWに関連するいくつかの問題を解決しようとする別のコンセンサス手法です。PoSでは、検証者は、自分が所有し、担保として「ステーク」することをいとわない暗号通貨の量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。PoWに比べて劇的に少ないエネルギーを使用します。

さらに読む: プルーフ・オブ・ステークとは？