BlockChain. Proof of Work, Proof of Stakeの違い
はじめに
@yutakikuchi_です。
BlockChainの合意形成であるコンセンサス方式のProof of Work, Proof of Stakeの違いについてNoteを書きます。以前にBlockChainのコンソーシアム型であるHyperledger Fabricについては下記にNoteを書きましたが。Hyperledger Fabricのコンセンサス方式は「Endorsement Policy」が採用されています。
Proof of Work(PoW)、Proof of Stake(PoS)の簡単な紹介
Proof of Work, Proof of Stakeの違いについてはDMMのサイトの解説が非常にわかりやすかったです。Pow, PoSともにBlockChainのコンセンサス・アルゴリズム(検証と合意形成の仕組み)であり、PoWの場合は計算リソースを掛けてマイニングすることによって実現がされています。PoWによる計算、マイニングをした結果を作業記録として台帳に記録するという意味合いを持ち、マイニングの結果の成果報酬として暗号通貨を得られるということになります。
PoWにおいて、マイニングを実施するマイナーはBlockというデータの塊を作ります。塊の中にはNonceという一度だけ使えるランダムな数値、取引などを記録するData、更には一個前のBlockが持つHashの値を持ちます。これらを結合して、SHA-256というHash関数を通して、新しいHashの値を導き出しますが、新しいHashの値の先頭数字が000など0が特定個数付与され、小さい数値にならないとBlockとして承認されないという仕組みになっています。よって新しいHash値の先頭が000などが付与された特定の値になるまで、何度も計算を必要とするため、リソースがかかってくるということになります。
PoWのマイナー作業によって計算リソースがかかってくるため、2022.01時点でもPoWのコンセンサス方式を取っているETHなどもガス代という手数料が高い状態になっています。ガス代は現状は固定ではなく、変動するものであり、下記のサイトなどで推移を確認することが出来ます。
PoWの計算リソースが掛かりすぎる問題、更には51%の計算リソースを掛けた人が悪意を持って改ざんができる問題など、これらを解消するためにProof of Stakeの導入が求められています。2022.01時点でETHもコンセンサスアルゴリズムはPoWが用いられていますが、ETHもv2を目指すことが明確になっており、v2への切り替えとしてPoWからPoSへの移行がされていきます。下記のサイトではETHのPoSへの移行完了は2022年の前半に行われるという話がされていますが、v2への移行も遅れつつあるので、はっきりとわかりません。
PoWがマイニングという作業によってBlockを生成することができるものでしたが、PoSではStakeという保有量や年数に応じた人に権利が得られる仕組みになっており、また承認速度も速くなるということで、非常にシンプルなものになります。マイナー行為による電気代消費などもなくなりますし。
下記のURLにProof of Work vs Proof of Stakeの違いが図として纏まっており、引用としてこちらに載せておきます。
