ブロックチェーンと暗号通貨の世界についての知識を深めるために理解すべき基本的な概念の 1 つは、いわゆる Proof-of-Stake (PoS) です。
このトピックをさらに深く掘り下げるには、まずブロックチェーンが何を意味するのかを知る必要があります。
プルーフ・オブ・ステークブロックチェーン：集中型と分散型の違い
ブロックチェーンは、その名前が示すように、それ自体では、ブロックが連結されたチェーンにすぎません。
しかし、ファイルがブロックのチェーンで構成され、新しいブロックが前のブロックに連結されているという事実自体は、大きな問題ではありません。
実を言うと、ブロックチェーンは基本的にデータを記録、保存、読み取るためのデータベースの一種として使用されるため、それを実行するにはより効率的で強力な方法があります。
ブロックチェーンを使用してデータを記録することの真にユニークな大きな利点は、データベースを公開し、誰でも共有、検索、検証でき、何よりも分散型プロトコルによって管理できることです。
したがって、ブロックチェーンは、分散型プロトコルの台帳として使用した場合にのみ本当に意味を持ちます。集中型プロトコルやインフラストラクチャの場合、ブロックチェーンはまったく良いソリューションにならないからです。
しかし、真のブロックチェーンは分散化されたものだけなので、混乱を招かず、誰もが常にすべてのルールを尊重する方法で、誰もがブロックチェーン内で取引を記録できるようにする方法を検討する必要があります。
ブロックチェーン: プルーフ・オブ・ステーク (PoS) コンセンサスメカニズム
この問題は、いわゆるコンセンサス メカニズムを中心に展開されます。これは、特別な許可なしに誰でもトランザクションを検証するために使用できる自動化されたオープン プロシージャです (許可なし)。
目標は、特定の個人に承認を依頼することなく、正しく正当な取引のみがブロックチェーンに記録されるようにすることです。
実際、真に分散化されるためには、ブロックチェーンには特権や特別な権限を持つ特別なユーザーが存在するべきではありません。すべてのユーザーは、完全な P2P スタイルで、同じ同一レベルにある必要があります。
同意メカニズムは、まさに分散型プロトコルに固有の手順であり、トランザクションの検証だけでなく、何よりも誰でも完全に検証できるようにします。
暗号通貨分野では、最も一般的に使用されているコンセンサス メカニズムは、Proof-of-Work (PoW) と Proof-of-Stake (PoS) です。
PoW は、史上初の分散型ブロックチェーン、つまりビットコイン上で使用された世界初のコンセンサス メカニズムでした。
実は、2番目に主要な暗号通貨であるイーサリアムも、当初はPoWをベースにしていましたが、2022年にPoSに切り替わりました。
プルーフ・オブ・ワーク（PoW）との違い
PoW は、その言葉自体が示すように、作業証明に基づいています。
ビットコインの取引はマイナーによって検証されます。マイナーの仕事は、ブロックを検証するハッシュ コードを検索して見つけることです。マイナーがハッシュ コードを見つけるのには通常約 10 分かかりますが、この時間はネットワーク全体のハッシュ レートによって異なります。ビットコインには十分なハッシュ レートがあるため、10 分未満で完了することがよくあります。
PoW の問題はまさにハッシュレートです。マイニングは事実上、ハッシュレートが最も高い人が勝者となる競争であり、したがって、より多くのハッシュレートを持つ人に実質的に報酬が与えられるからです。ただし、ハッシュレートが高いということは、エネルギー消費も高くなることを意味します。これが、ビットコインの PoW が大量のエネルギーを消費する理由です。
もう 1 つの問題は、トランザクションが承認されるまでの時間が遅いことです。トランザクションが有効なブロックに含まれ、そのブロックが正しくマイニングされるまで待つ必要があり、通常、これには少なくとも 10 分かかります。
3 番目の問題は手数料ですが、これは PoW に依存するものではなく、ビットコイン ブロックが 1 MB に制限されているため、最大で 4,000 件強のトランザクションしか格納できないという事実に依存します。
ビットコインのほかにも、プルーフ・オブ・ワークを採用している暗号通貨には、ライトコイン（LTC）とドージコイン（DOGE）の2つがあり、この2つは10年以上前に誕生した暗号通貨ですが、ビットコイン・キャッシュ（BCH）やイーサリアム・クラシック（ETC）といった、もっと最近誕生した暗号通貨もあります。実際、カスパ（KAS）やモネロ（XMR）など、100種類以上あります。
通常、これらは第 1 世代または第 2 世代の暗号通貨ですが、いくつかの例外を除いて第 3 世代ではありません。
すでに述べたように、イーサリアムは当初PoWを使用していましたが、2022年にPoSに切り替えました。
プルーフ・オブ・ステークの主な特徴
PoW の主な問題のいくつかを解決するために、Proof-of-Stake が発明されました。
PoS ではマイナーは存在せず、ハッシュの研究作業も必要なくなります。
マイナーの代わりに、非常に短い時間でブロックを検証できるバリデータノードが存在するため、正確なブロック時間さえも存在しません。
技術的な観点から見ると、PoS トランザクションの検証は非常に簡単かつ高速であるため、ハッシュレートさえ存在しません。
したがって、PoS は PoW よりも高速でエネルギー消費量もはるかに少ないですが、手数料が低いというわけではありません。実際、PoS に基づくレイヤー 2 の手数料は現在非常に低くなっていますが、イーサリアムの手数料は現時点ではビットコインの手数料よりも低いものの、依然として比較的高くなっています。
プルーフ・オブ・ステークベースのブロックチェーンでトランザクションが検証される方法は非常にシンプルです。バリデータノードは、所有するネットワークのネイティブ暗号通貨の一部（イーサリアムの場合は 32 ETH）をステーキングにロックし、この方法でブロックを検証できます。
ブロックの検証に成功したバリデータノードには、ネットワークのネイティブ暗号通貨と同じ形式で報酬が与えられますが、ブロックを誤って検証したり検証しなかったりした場合は、自動的にペナルティが課せられます。
したがって、バリデータノードがブロックを検証しなかったり、誤って検証したりすると損失が発生するため、不都合です。代わりに、できるだけ多くのブロックを正しく検証すると、そこから利益が得られるため、都合がよいのです。
違い
PoW に基づくブロックチェーンは確かにより堅牢で安全ですが、エネルギー消費量もはるかに多く、したがってコストもはるかに高くなります。
現在、PoW をベースにするのが本当に理にかなっているのはおそらくビットコインだけであり、他のすべてのブロックチェーンでは PoS で十分かもしれません。
PoS に基づくブロックチェーンは、実際にはより高速で、より安価で、エネルギー消費量が少なく、適切に設計および管理されていれば、非常に堅牢で安全です。さらに、ステーキングが可能であるため、ネイティブ暗号通貨の保有者は、使用せずにロックしておくことができます。
トークンとステーブルコインを除く上位 10 の暗号通貨のうち、PoW をベースとしているのは BTC と DOGE の 2 つだけであり、この 2 つのうちの 1 つは将来性があまり期待できない単なるミームコイン (Dogecoin) であることは偶然ではありません。
代わりに、PoS に基づくものが 5 つ (Ethereum、BNB、Toncoin、Cardano、Avalanche) あり、PoS に非常によく似たコンセンサス メカニズムに基づくものが 3 つ (Solana、XRP、Tron) あり、これらは PoW とはまったく関係ありません。
仮想通貨分野における Proof-of-Stake や同様のコンセンサスメカニズムの優位性は現在ほぼ完全ですが、これは、セクター全体の半分以上の価値を持つ仮想通貨 (ビットコイン) には関係ありません。