世界一ざっくりとコンセンサスアルゴリズムについて説明する

こんにちは、1日1つ新しい知識を身に付ける中の谷のナウシカです!

 

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をコンセンサスアルゴリズムといいます。

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!

コンセンサスアルゴリズムにはいくつか種類があり、今回はとりあえず有名な以下の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ブロックが正しいものだと保証しています。

詳しくはこちらをご覧ください。

世界一ざっくりとPOWとビットコインのマイニングについて説明する

 

PoWのメリット

 

  • 改ざんされにくい

前回ざっくりと説明しました。

世界一ざっくりとビットコインの安全性について説明する

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

 

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です。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生成し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 (たくさんコインを持てば可能ですが、51%問題を引き起こすことでコインの価値が下がってしまう)
  • 電力消費が少ない
  • 取引の承認スピードが速い

 

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生成しやすくなるため)
  • 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生成することができ、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。

ランク付けはコインの保有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生成す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時間

 

PoCのデメリット

 

  • カウンターパーティーリスクがある(ほぼないと言ってもいいほどですが)
  • 中央集権的

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ざっくり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。いやーテクノロジーの発展は面白いですね!

では(^_^)/~

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