代表的な4つのコンセンサスアルゴリズムのメリット・デメリットまとめ

 

こんにちは、ブロックチェーンに未来を感じるブロガーナウシカです!

 

この記事では、コンセンサスアルゴリズムの種類とその長所と短所について紹介します!

そもそもコンセンサスアルゴリズムとは何かというと、ブロックチェーンを使ったコインの取引において、新しいブロックに不正がはたらいていないかどうか確認してチェーンにつないでいく方法のことです。

ビットコインで言うところのPoWのことですね。離れた相手が嘘をついていないかどうか判断するゲーム理論のような面白さがあります!

 

「ブロックを作る」とか「不正を確認する」がどういったことなのか分からない人は下記の関連記事をお読みください!

関連記事:PoWやマイニングを知らないくせに仮想通貨を語ってるの?世界一ざっくりと解説!

 

コンセンサスアルゴリズムの種類

 

コンセンサスアルゴリズムにはいくつか種類があります。今回は有名な以下の4つについて説明します。

 

 

  • PoW (Proof of Work)
  • PoS (Proof of Stake)
  • PoI (Proof of Importance)
  • PoC (Proof of Consensus)

 

 

PoWについて

 

PoWとは

 

PoWビットコインで用いられているコンセンサスアルゴリズムです。

  1. ブロックの中のナンスの値を膨大な計算をして求める
  2. 新しいブロックを作る
  3. ブロックに不正や改ざんが無いかネットワーク参加者のみんなで確認する

という一連の流れで不正な取引でないことを保証しています。

 

 

PoWのメリット

 

  • 改ざんされにくい

 

データを改ざんするためには、膨大な計算を行わないといけないため、性能の良いコンピューターと大量の電力が必要になります。それゆえ、改ざんはほぼ不可能だと言われています。

関連記事:仮想通貨に不安はありますか?ビットコインの安全性を分かりやすく解説!

PoWのデメリット

 

  • 51%問題 (計算スピードの過半数が独占されると改ざんできてしまう)
  • 計算に電力を大量消費する
  • 取引の承認に約10分かかる

 

ビットコインの問題点である51%問題については、以下の記事で説明しています。

関連記事:世界一ざっくりと51%問題について説明する

 

 

PoSについて

 

PoSとは

 

PoSは仮想通貨ETHで用いられているコンセンサスアルゴリズムです。

PoWの51%問題、電力大量消費問題を解決する方法なのです!

現在多くの仮想通貨でPoSが用いられていますね。

 

どうやってPoWの問題を解決するかというと、PoSはコインを持てば持つほどブロックを作りやすくなる仕組みになっています。

つまり、コインをたくさん持てば、性能のいいコンピューターでガンガンに電気を使って計算しなくてもナンスの値を簡単に求めることができるようになるということです。画期的ですね!

 

PoSのメリット

 

  • 51%問題のリスクを下げた
  • 電力消費が少ない
  • 取引の承認スピードが速い

 

PoSが51%問題の起こるリスクをどう下げたか説明しますね。

PoSではコインをたくさん持てばブロックを作りやすくなるので、実際のところコインをたくさん持てば不正がしやすくなります。

ですが、不正が行われるとコインの価格が下がってしまうため、不正を行った人も損をすることになるのです。

こうした理由から、PoSは悪意のある人の不正をする動機を奪っていると言えますね!

 

PoSのデメリット

 

  • コインを溜め込んでしまう (コインをたくさん持ってた方がブロックを作りやすくなるため)
  • Nothing at stake問題 (下で説明)
  • Stake Grinding攻撃 (勉強中)
  • ロングレンジ攻撃 (勉強中)
  • 51%攻撃のリスクが0ではない

 

Nothing at stake 問題

PoWでは最長のチェーンにブロックを繋いでいかないと正しいブロックとして認められない上に、膨大な電力がかかります。

ですが、PoSではコインを持ってさえいれば少ない電力でブロックを作ることができ、失うものがたいして無いので複数の箇所からチェーンが伸びていってしまうのです。これをNothing at stake問題と言います。

 

 

 

PoIについて

 

PoIとは

 

PoIは仮想通貨XEMで用いられているコンセンサスアルゴリズムです。ぼくの好きな仮想通貨です(笑)

マイナー(マイニングする人)にランク付けをし、ランクが高いほどブロックを生成しやすくする仕組みを取っています。

ランク付けはコインを持っている量と、どれだけ取引をしたかによって決まります。

金持ちが得をする仕組みではなく、XEMをたくさん使ったり貢献した人であればぼくたちのような一般ピーポーでもブロックを作ることができるようになります。

 

PoIのメリット

 

  • 富が分配される (これがそもそもの目的!)

 

PoIではコインをたくさん持っていてもブロックを作りやすくなるわけではありません。使わなければ意味がないのです。

なので、コインをたくさん持てるような金持ちがコインを使うようになり、富が分配されていきます!

 

PoIのデメリット

 

  • マイニング(ネムではハーベストという)に参加するために一定量のコインを持っていないといけないため、結局金持ちが勝つ世界なのでは?

 

PoCについて

 

PoCとは

 

PoCは仮想通貨XRPで用いられているコンセンサスアルゴリズムです。

バリデーターと呼ばれるあらかじめ決められた信用のある企業や金融機関が承認者となり、このバリデーターが取引が正しいものかどうかの承認を行います。

一般ピーポーや金持ちであってもブロックを生成することはできません!ある意味中央集権っぽいのでなじみやすいかと思います。

 

PoCのメリット

 

  • 取引の承認にかかる時間が短い

 

あらかじめ決められたグループの間だけで取引に不正がないかどうか確認すれば良いので、他のコンセンサスアルゴリズムに比べて圧倒的に早い時間でブロックを作ることができます!

 

PoCのデメリット

 

  • あえて不正が承認される可能性
  • 中央集権的

 

まとめ

 

今回は4つのコンセンサスアルゴリズムについて説明しました。

  • PoW
  • PoS
  • PoI
  • POC

 

コンセンサスアルゴリズムにどういった種類のものがあるか分かったでしょうか??

ブロックチェーンとコンセンサスアルゴリズムが仮想通貨の根幹をなしているといっても過言ではありません。

自分の持ってる仮想通貨がどういう仕組みで不正がないかどうかチェックされているのか、この機会にぜひ知っておきましょう!!

 

では(^_^)/~

次の記事>>代表的な3つのブロックチェーンの種類をまとめたよ!

 

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