POW・POS(DPOS)・POI・POCそれぞれの違いをズバリ解説!仮想通貨のアルゴリズムの種類

ぴーたろです^^

今回は、仮想通貨を勉強していると必ず出くわす、取引承認のアルゴリズムについてご紹介します。

PoW、PoS、PoI、PoC・・・・

似たような英語の羅列が続きますが、分かってしまえば仮想通貨の理解がより深まりますので、是非この場で簡単に理解をしておきましょう^^

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仮想通貨の取引の承認とは?

そもそも、仮想通貨の取引の承認とはどのようなことを意味するのでしょうか?

一番有名なビットコインを例に考えてみましょう。

ビットコインは「AさんからBさんにビットコインが送られた」という取引をブロックチェーン上で承認された取引とするために、ある特定の文字の羅列を答えとする問題を世界中のマイナーたちが計算しています。
(参考)仮想通貨ブロックチェーンの仕組みを初心者でも分かるように解説

この正解に一番早く辿り着いた人が、ビットコインの仕様上予め決められた報酬(現在は12.5 BTC)と送金手数料を手に入れることができます。

この計算作業は、マイニング(採掘)と言われますね。ちょうど金塊を掘っているイメージに似ているからです。

今の1BTC価格が◯◯◯万円なので・・・マイニング報酬を日本円に換算すると笑えない金額の報酬であることがお分かりいただけるかと思います^^

ビットコインの取引承認の間隔は10分。

そのため、基本的には10分おきにヨーイドンでこの計算が開始され、マイナーたちはスペックの高い計算機を利用して報酬を受け取ろうとしているのです。

注意!!※この計算自体はスゴイ処理能力のPC(ASICと呼ばれます)を利用していて、消費電力も半端なものではありません

計算機は大量の処理により熱を帯びるため、寒冷地(アイスランド等)にマイニングマシンを持ち込んで計算をしのぎあっているような実情です。

ビットコインのマイニングは既に事業者が競争しており、個人では太刀打ちできないレベルと言われています。

ビットコインのように、たくさんの計算労働(Work)を行い取引の承認行為を行う形式はProof of Work(PoW)と呼ばれます。

一方で、取引承認のアルゴリズムはPoWだけではなく、実際は仮想通貨によりまちまちです。

ここでは、その種類と概要を把握していきますが、その前に必ず必要となる「51%アタック(51%攻撃、51%問題)」について理解しておきましょう^^

仮想通貨の51%攻撃とは一体どんな攻撃なのか?

仮想通貨の51%攻撃とは、いわばその仮想通貨の取引承認の過半数の権力を握ることで取引が悪用されてしまう問題です。

前述のビットコインで考えると、例えばスーパーコンピューターのような圧倒的な計算能力を持つ事業者がマイニングを行い、実質的に取引の承認がその事業者しか行えないような状態になってしまうイメージです。

こうなると、特定のマイナーが取引を恣意的に承認・非承認にすることができ、仮想通貨の信頼性が失われてしまうのは誰でも分かりますよね^^;

この51%攻撃が可能になると、以下のような問題が起こります。

  • 取引の2重払い(一度行った取引を取り消す)
  • 自分の都合で取引の承認・非承認を行う

このようなことが起こらないように、仮想通貨では様々な取引承認のアルゴリズムが採用されてきました。

それでは、仮想通貨の取引承認の形態を見てみましょう。

注意!!ただし、仮に51%攻撃が可能になっても、何もかもがおかしくなる訳ではありません。

 

例えばブロックチェーン上に記録された取引内容自体は分散管理台帳でPeer to Peerに基づく監視がされているため、以下のことは行えません。

  • 過去の取引の改ざん
  • 特定のウォレットからの不正なビットコインの出金 

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取引承認のアルゴリズムの主な種類

PoW(Proof of Work)

まずは何といっても代表格のPoW

これは、計算の労働(Work)を利用した仮想通貨の原点とも言える取引承認アルゴリズムです。

上述の通り、難しい計算を行い取引を承認していく方式で、当初51%アタック(51%攻撃)が難しいという考えから生み出されたものです。

マイニング自体は世界中の誰もが行いますので、複数のマイナーが競争をすることで過半数(51%以上)の処理能力を特定の誰かが独占するのが難しいという前提に基づいています。
※なお詳細は割愛しますが、実際のマイニング計算は理論値を求めるというよりは試行錯誤を繰り返して計算の答えの候補をしらみつぶしに潰していくイメージです。

しかしながら、このPow、先ほどの述べた通り非常にお金がかかるというデメリットがあります。

地球上にある資源はすべて有限ですよね^^

そのため、仮想通貨の取引認証のために、こんなに膨大な電力と機材を投下してマイニングを行うことが果たして実経済上メリットがあることなのか疑問視されている点もあります。

また「実際にはこの51%攻撃は本当に不可能なのか?」という疑問も残ります

この先の将来、特定のマイナーが取引承認の実権を握ることができない保証なんてどこにもありません。元々別のマイナーでも、業務を提携してしまえば過半数の権力を握ることも絶対に不可能ではないことが分かります。

そのため、報酬を受け取る権利をWork(計算労働)以外に求める方式が考えられました。

<PoWを採用している仮想通貨一例>

PoS(Proof of Stake)/DPoS(Delegated Proof of Stake)

PoSは、PoWとは異なり「(通貨の)保有量」に応じて報酬が支払われる方式です。

PoSではバリデーター(Validator)と呼ばれるPoSの仮想通貨保有者が新しいブロックを生成する役割を果たします

Stake(出資)の事実に基づいて報酬が支払われるため、PoWのように複雑な計算を必要とせず、非常にエコな方法と言う事ができます。

また、保有量が多いほど仮想通貨の報酬を得ることができるため、仮に過半数の通貨を保有し51%攻撃を行っても、通貨の信頼(価値)を下げる結果となり自分の資産価値が下がることになります。

そのため、仮想通貨の51%以上を所有すること自体が可能であっても、それで不正をして仮想通貨の信用を下げる(通貨の価値を下げる)インセンティブがありません。

しかしながら、PoSにも問題があります。

それは通貨としての“流通”が阻害されてしまう点です。

この方式を採用すると、仮想通貨を保有するほど報酬が手に入り有利な状態になります。

そのため、すでに通貨の保有している人々にとっては、その仮想通貨を利用して(手放して)流通をさせるという事に対してインセンティブが働かないのです。

その仮想通貨自体がどのような機能を目指しているかによりますが、通貨機能としての役割(たとえばビットコインは、決済手段としての役割を目指しています)を目的にしている仮想通貨には不向きな点があるのは否めません。

しかしながらその一方で、PoS通貨は保有者が仮想通貨を長期安定的に保有することから、PoWに比べて価格が安定しやすいという側面もあります^^

CHECK POINT!!厳密には保有量だけで報酬が支払われている訳ではありません

 

PoSを自分で行うと分かりますが、実際はPoSでは「保有量(Balance)」×「保有期間(Coin day)」で計算された確率で報酬が支払われており、さらに報酬を受け取ると「保有期間」の係数が0からのスタートになります。

 

そのため、単純に通貨を持っていれば得と言う訳ではなく、実際には報酬を受け取って「保有期間(Coin day)」がリセットされるタイミングで通貨を手離す(流通させる)インセンティブは存在します^^

<PoSを採用している仮想通貨一例>

※こちらではPoS通貨を一覧化してみましたので、参考にどうぞ^^
(参考)PoS仮想通貨の一覧表リスト(仮想通貨を複利で増やす方法)

CHECK POINT!!PoSに似たDPoSと呼ばれるアルゴリズム

PoSに似た取引承認の形態にDPoS(Delegated Proof of Stake)呼ばれるものも存在しています。

「Delegated:委任」という頭文字がつく通り、DPoSでは仮想通貨をStake(≒保有)する人の中から、さらに取引承認を行う人を投票により選出(委任)する仕組みです。

選出された人はStakeをした人を代表して取引の承認行為を行い、そこで得られた報酬を投票した人に配分する仕組みです(通常は、投票を行うのにも手数料が必要です)。

DPoSのメリットは、承認者を事前に限定することにより、取引承認に必要な承認数を減らして取引スピードを速めることができる点にあります。

DPoSの委任される人数や報酬の支払い形態はコインによって違いがありますが、仕組自体に大きな違いはないので、DPoSの仮想通貨の購入を検討されている方は事前に確認をしてみましょう^^

※こちらではDPoS通貨を一覧化してみましたので、参考にどうぞ^^
(参考)DPoS仮想通貨の一覧表リスト(仮想通貨を複利で増やす方法)

PoI(Proof of Importance)

PoIは、前述のPoIのデメリットを解消した方式です。

PoIでは、報酬を受け取るのは「Importance(重要度)」に基づいており、この重要度は「通貨の保有量」×「通貨の利用度」の2つの要素を勘案して計算されます。

つまり、PoSのように通貨をたくさん保有しているだけでは「Importance」は認められず、その通貨を実際に使って流通させることで報酬を得られる可能性が高くなる方式です。

この方式が採用されているのがNEM(ネム)なのですが、NEMは決済通貨としての機能も目指していますので、PoSの考え方を発展させて流通まで考えて設計されていることが伺えますね^^

<PoCを採用している仮想通貨一例>

PoC(Proof of Consensus)

最後にご紹介するのが、PoCです。

これは非中央集権型の仮想通貨とは少し異なる性質ともとらえることができるのですが、PoCでは事前に信用力の高い承認者を選定し、その承認者の80%以上が有効と判断した取引だけが認められる方式となります。

PoCの最大のメリットは、その承認時間の早さです。

PoWでは世界中のマイナーが計算を競い合って答えが導かれた結果取引が承認されますが、PoCではそのような時間と労力を必要とせずにより少ない信用力の高い承認主体の判断だけでブロックチェーン上の取引が承認されていきます。

取引の承認が一部の承認者に偏ってしまうため中央集権的だと言われることがありますが、その承認者自体も信用力の高い組織に限定されているため、もちろん無法地帯という訳ではありません。

この方式が採用されている仮想通貨はRipple(XRP)ですが、実際にリップルでは「UNL:ユニークノードリスト」と呼ばれる承認者達が取引を承認しています。

<PoCを採用している仮想通貨一例>

  • Ripple(リップル:XRP)

自分が保有している仮想通貨はどのアルゴリズムなのか知っておこう

実際に自分が保有している仮想通貨がどのような形態をとっているのか理解しておくことは重要です。

今後、この取引承認の仕組み自体が仮想通貨の価値を上げる可能性もあります。

さらにPoSやPoIコインであれば、我々一般投資家も報酬を受け取るチャンスもあります。

仮想通貨の投資に合わせて、このような報酬を受け取ってみたいという方は、その方法もマスターしておくことをオススメします^^

それではー♪

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