【仮想通貨】PoWとPoSの違いとは?メリットやデメリットについて徹底解説

PoW,PoS仮想通貨
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仮想通貨に用いられている「ブロックチェーン技術」ですが、

  • PoW(プルーフ・オブ・ワークス)
  • PoS(プルーフ・オブ・ステーク)
  • その他仮想通貨独自のアルゴリズム

などを用いていますが、なんのこと??と思う方もいますよね。

  • PoWとは?
  • PoSとは?
  • これらの仕組みや違いとは?
この記事では、PoWやPoSについて、なるべく初心者に向けて解説していきます!

 

PoWとPoSとは?

PoWとPoSとは

  • PoW:proof of works(プルーフ・オブ・ワークス)
  • PoS:Proof of Stake(プルーフ・オブ・ステーク)

これらの略のことですが、ブロックチェーンにおける取引が承認される仕組みの違いがあります。

そこで、これらを理解する前にブロックチェーンについて知ることで、理解を深めやすくなります。

 

ブロックチェーンとは

ブロックチェーンとはビットコインを始めとする様々な仮想通貨の価値やデータなどの取引を管理者不在でも保存していく技術です。

従来であれば、政府、地方公共団体、銀行、企業などそのデータを取り扱う機関が管理をして、記録を保存しています。

 

ブロックチェーンであれば、このような管理する団体などが存在しなくてもブロックチェーンに記録やデータを保存することが可能です。

そして、1つの「ブロック」にデータや取引記録が入っており、過去の取引データを1つの鎖のイメージのように繋げ合わせることから【ブロックチェーン】と呼ばれています。

 

ブロックチェーンとは

引用元:経済産業省

 

この1つの鎖のように記録が繋ぎ合わせているため、不正な取引(改ざんなど)があると、ブロック同士の互換性が正しくなくなり、不正が起きたことがすぐにわかるのです。

 

また、万が一不正が起きたとしても、ブロック同士が互換を保てなくなり、正しく1つの鎖で続くことができず、正しいブロックが生成されないため、改ざんなどの不正ができない仕組みとなっています。

 

PoW(プルーフ・オブ・ワークス)とは

では、ブロックチェーンについて簡単に解説しました。

 

そこでブロックチェーン技術には国や銀行、企業など管理している団体が存在しなくても、1つのブロック(記録やデータ)を繋ぎわせることが可能であり、

この正しいブロックを繋ぎ合わせる(送金などの取引を正常に行う)ためには、「第三者の承認作業が必要」なのです。

 

この第三者の承認作業の方法の1つがPoW(プルーフ・オブ・ワークス)です。

この承認作業において、「CPUの計算量」に応じて発言権(承認)を与えるようにしています。

具体的には膨大な計算量を要する問題(データ同士を繋ぎ合わせる)を最初に解いたものに発言権を与えている仕組みです。

これらの承認作業のことを【マイニング】と呼びます。

 

そして、このマイニングはボランティアでやっているわけではなく、マイニング(承認作業)をした人がご褒美として、その仮想通貨(ビットコインのブロックチェーンであれば、1BTC)を受け取ることができます。

 

またPoWではこれまでの解説の通り、第三者の誰かが承認作業を行うことで報酬が受け取れます。

つまりこの承認作業(計算問題)の競争なのです。

一番に承認した人が報酬を得られるため、相応な設備(迅速に計算することができる設備や電気量など)が必要です。

 

PoS(プルーフ・オブ・ステーク)とは

PoSは、上述のブロックチェーンを繋ぎ合わせていくための、PoWとは違う方法の1つです。

イメージとしては、【株式会社の株】のようなイメージです。

 

PoWでは早期に計算をして、承認作業をしてくれた人に報酬を与えて、ブロックを繋ぎ合わせていきます。

その一方で、PoSでは、株式のようなイメージで、その仮想通貨を多く保有している人が、「議決権」を保有するのと同じで承認作業する権利があるものです。

 

そのブロックチェーンにおける仮想通貨を多く保有している人が承認作業をする権利を与えられ、承認をした場合に、ブロックが繋ぎ合わされて、報酬を受け取ります。

 

また、仮想通貨によっては、

  • 仮想通貨の保有額
  • 保有期間
  • 貢献度合い(送金などの利用頻度)

など、権利を受け取る量の水準は異なります。

 

PoWとPoSそれぞれのメリットとは

それぞれにメリットが存在しています。

どちらが良いとかではないため、それぞれのメリットを知っておきましょう。

 

PoWのメリット

・改ざんができない(セキュリティが強い)
(後述する51%攻撃においても、ビットコインなどの時価総額の大きな通貨は51%もの承認作業ができるマシンを手に入れるのは現実的ではなく、不正ができない)

 

・承認作業の難易度を調整することで、承認作業参加者がいなくなることを防ぐ
=ディフィカルティの調整機能があるため、参加難易度が上がってしまい、承認作業をする人がいなくなることを防ぐシステムがあります。

 

・セキュリティが強いからこそ、ビットコイン=金のようなリスクヘッジ対象となり得る可能性を秘めている
ビットコインは価値の保存機能として、再度価格が伸びています。
その背景にもPoWのセキュリティの高さから、安全性が認められています。

 

PoSのメリット

・処理速度が速いため、社会への実用性であれば、PoWよりもPoSの方が現実的
これは、1つブロック(データ)を生成する時間の違いから、仮想通貨などの送金における時間に違いが生まれます。

 

・消費電力がPoWよりも少ない
PoWは膨大な設備が必要でしたが、PoSは仕組みが違います。
そのため、膨大な設備を必要とせずに消費電力が少ないため、国連が掲げるSDGsの環境問題にも繋がります。

 

・PoWが懸念する51%攻撃の可能性が低い
これまで説明したPoSの仕組み上、どんなに優秀な設備を大量に保有していても、過半数以上の通貨を保有することは現実的ではなく、悪意あるユーザーを排除することができます。

 

PoWとPoSそれぞれのデメリットとは

では同様にそれぞれのデメリットも知っておきましょう。

 

PoWのデメリット

・早期に承認するための膨大な設備が必要であり、消費電力がかかる
PoWの承認作業は、熾烈な計算問題のバトルであり、設備が必須となってしまいます。
つまりは、消費電力が非常にかかってしまいます。

 

・51%攻撃の可能性がある
悪意あるユーザーが過半数以上の割合で不正を行うと不正データが承認となる問題があり、イーサリアムはPoSへの移行を進めているなど、問題も抱えています。

 

・膨大な設備が必要であり、個人レベルでの参入は不可能なため、承認作業は一部の団体に限られる
ビットコインの承認作業(マイニング)は中国や米国企業が多くを占めています。
資金量も必要なことから現実的には、個人レベルでの参入は難しいのです。

 

PoSのデメリット

・保有者に対して報酬が発生するため、流動性が低くなる可能性がある
流動性が低くなるということは、多くのユーザーが保有しにくくなります。
特に送金や決済目的の仮想通貨であれば、世界中のユーザーが気軽に利用できることが重要です。

 

・「Noting at Stake」という問題がある
PoWはブロックを1つの鎖で繋げていく必要があります。
その一方で、PoSは通貨を保管して、保有し続けている限り、承認権が貰え、実務的にはブロックを繋ぎ合わせることをする必要がありません。

そのため、ブロックチェーンが何重にも重複し、無効なはずのチェーンがマイニングされ続ける可能性があります。

 

まとめ:PoWとPoSには特徴があり、仮想通貨の目的によって利用が異なる

今回はPoWとPoSの特徴などについて解説しました。

それぞれのメリット、デメリットがあるからこそ、仮想通貨によって採用しているアルゴリズムが異なります。

 

また、これ以外にも新しくPoIやPoCなどのアルゴリズムもあるため、仮想通貨の投資をする際には、その仮想通貨の将来性を見極めるためにも知っておくと良いかもしれません。

 

なお、仮想通貨の取引所に関してはこちらでも解説していますので、興味のある方は参考にしてみてください。

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では最後までお読みいただきありがとうございました!

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