暗号資産の必須知識！コンセンサスアルゴリズムとは？PoWとPoSの違いについても解説！

暗号資産の必須知識！コンセンサスアルゴリズムとは？PoWとPoSの違いについても解説！

今回は暗号資産に関連した言葉である「コンセンサスアルゴリズム」という言葉について解説します。

暗号資産投資を行う上で、コンセンサスアルゴリズムへの理解を深めることは、優れたプロダクト・プロジェクトを見極める際に役立つ知識となります。

一つ例に挙げると、BitcoinはPoWというコンセンサスアルゴリズムを採用し、電力大量に消費することから環境に配慮されていないといった記事がよく見受けられます。

こうした記事を見て、Bitcoinが採用しているPoWの利点や欠点を理解しているか否かで、Ethereumや他のブロックチェーンプロダクトの比較ができるかどうかが大きく変わってきます。

※EthereumもPoWを採用していますが、THE Mergeと呼ばれるアップデートでPoSへコンセンサスアルゴリズムがアップデートされる予定です。

以下では、PoWの他にも多くのブロックチェーンで採用されているコンセンサスアルゴリズムであるPoS等についてもメリット、デメリットについて触れながら解説していきます。

コンセンサスアルゴリズムの役割と必要性

コンセンサスアルゴリズムは、ブロックチェーンが新たなブロックを生成する際に用いられる合意方法のことです。

ブロックチェーンの仕組みとして、ブロックチェーンのネットワークを支えているコンピュータはP2P（ピアツーピア）と呼ばれる、中央管理者のいない日中央集権的なネットワークで様々な取引・データのやり取りが行われています。

こうしたネットワークの中で、コンセンサスアルゴリズムはブロックチェーンのネットワーク上に新たなブロック（データ）を追加する際に、不正な取引をお互いで監視しあい、新規の取引記録が正当性のあるものであると合意が得られた情報のみブロックチェーンに保存します。

これにより、ブロックチェーンネットワークは中央管理者がいないながらも、不正取引を排除し、正当性のあるデータが保存される仕組みが設けられています。

コンセンサスアルゴリズムは、合意形成の方法であることには変わりませんが、ブロックチェーンの種類ごとにその方法や特徴がことなります。

代表的なものとしてはブロックチェーンのPoW（プルーフ・オブ・ワーク）、続いて最近の多くのブロックチェーンが採用しているPoS（プルーフ・オブ・ステーク）があります。

PoWとPoSについては以下で詳しく解説します。

PoWとPoSについて

先ほど、コンセンサスアルゴリズムについて解説しました。

ここでは、代表的なコンセンサスアルゴリズムである「PoW」と「PoS」について解説します。

PoW（Proof Of Work/プルーフ・オブ・ワーク）とは

PoWは、ネットワークに参加するコンピュータ（マイナー）が計算を成功させることで合意承認をするコンセンサスアルゴリズムです。

PoWについては、不正を行う場合は不正を行うデータの前後のデータについても改ざん・合意承認のための計算を行わなくてはならないため、データの改ざんを行うにはネットワーク全体の半分上の計算力を持たないと不可能とされています。

また、ネットワークに参加しているコンピュータ同士がお互いにデータを持ち合い、照合が可能なたため一部データのみを改ざんしたとしても不正であることが見抜かれてしまいます。

PoWについては、ネットワークの不正を行って利益を得ようとするよりも、正規のマイナーとしてネットワークに参加する方がよほど利益が得られます。

しかし、セキュリティの固いPoWではありますが、課題として計算を行うためために膨大な電力が必要という点と、ネットワーク全体の取引処理能力に限界があるという点があります。

電力消費量の問題に関しては、国際的にPoWについて様々な言及が行われるようになっており、環境問題に配慮して今後のPoWを用いたブロックチェーンを廃止しようとした動きも一部見受けられます。

また、Bitcoinで使われているPoWでは、一秒間に処理できる取引件数が5～10件程度しかなく、利用者・取引量が増加すると処理が間に合わないといった課題もあります。

PoS（Proof Of Stake/プルーフ・オブ・ステーク）とは

PoSは、PoWの問題を解決するために考案されたコンセンサスアルゴリズムです。

PoSの場合は、ブロックを生成する際に計算ではなく、ブロックチェーンネットワーク上のコンピュータが持つ、特定の暗号資産の保有量に応じて承認率を決めます。

ブロックを承認できるコンピュータを持っている暗号資産の量で決め、ブロックを生成したコンピュータはその後の承認率が下がるなどの仕組みを利用して、計算を行わずに合意形成を可能にしたのがPoSの仕組みです。

しかし、PoSの場合は十分に暗号資産のホルダーが分散されていないと、一部に権力が集中してしまう仕組みため、中央集権化が一つの課題になるのではないかと言われています。

現在では、多くのブロックチェーンでPoSが採用されるようになっており、環境に配慮し、なおかつ処理能力が高く拡張性のあるブロックチェーンネットワークが求められています。

コンセンサスアルゴリズム以外で暗号資産・ブロックチェーンの特徴を抑える方法

ここまで、コンセンサスアルゴリズムを中心としてブロックチェーンについて触れてきましたが、ブロックチェーンはその種類によってほかにも大きく性能がことなります。

Web3.0の中心技術として騒がれているブロックチェーンですが、未だ未成熟の技術であることいは変わりありません。

多くの優れたブロックチェーン同士が競争し合い、より性能の優れた拡張性のあり、セキュリティに優れたブロックチェーンが続々と誕生しています。

他にも、各国の法規制を遵守ブロックチェーンと運用体制が求められつつあるため、一概に今後はブロックチェーンの性能のみが今後の強みや弱みとして存在するわけではなくなっています。

マネーロンダリングへの対策や、プライバシー保護、詐欺対策等、ブロックチェーンの技術以外にも目を向けるべき多くの問題がブロックチェーンを囲む形で存在しています。

また、背後につく投資家や政治家、国によってもブロックチェーンのプロジェクト体制・運営体制に大きく影響をあたえるのも事実です。

こうした様々な背景を考慮し、暗号資産を投資する場合には十分に情報を集めてから自己判断で投資を行うようにしましょう。

有益な暗号資産情報を無料で配信。Twitterをご確認ください。