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ブロックチェーンは、ネットワークを維持するために重要です。最終的に、これらのコンセンサスは、分散型プロセスと仮想通貨の配列間で単一のデータ価値に関する合意を達成するために使用されます。そのため、システム障害が発生するたびに、修正メカニズムによってエラーが修正されます。ステーキング証明と作業証明を並べて比較すると、その違いは明らかです。
今日、私たちは皆、既存のプルーフ・オブ・ワーク（PoW）に革命を起こすため、プルーフ・オブ・ステーキング（PoS）のコンセンサスメカニズムを目の当たりにしています。これらのコンセンサスメカニズムはいずれも、ブロックチェーンの分散型公的元帳の正当性を規制することを目指していますが、PoSはアップグレードであると考えられています。主に、51%攻撃などのセキュリティ侵入の問題を回避します。つまり、PoSアルゴリズムは攻撃に対してより抵抗力があり、新たな供給単位の発行をより厳しく規制するのに役立ちます。アップショットは？ すべては中央集会の助けなしに起こっています。
そのため、ステーキング証明と作業証明の違いをよりよく理解できるよう、相違点についてご説明します。これには、マイニングメカニズム、取引検証、安全性などが含まれます。
ステーキング証明は、高電力コストやセキュリティ問題など、現在のプルーフ・オブ・ワークが直面している問題を解決するために、コンセンサスアルゴリズムをアップグレードしたものです。これらのアルゴリズムはどちらも同じ問題を解決しようと努力していますが、目標を達成するプロセスは比較的異なります。
PoSの導入は、ビットコインのPoWシステムが直面している問題を根絶することです。ビットコインのPoWコンセンサスと比較すると、PoSはコンピュータパワーへの依存から離れて、明確に定義されたブロックシーケンスを形成することを目指しています。したがって、マイナー同士がネットワーク上で取引を完了するために競い合うのではなく、ブロックを追加する人を漁獲する競争はありません。
最終的に、PoSはマイナーをバリデーターに置き換え、仮想通貨エコシステム内にステーキングをロックアップします。したがって、これらのブロックは、マイニングではなくミントと呼ばれています。
委任ステーキング証明（DPoS）は、ブロックチェーン上に構築されたインセンティブ構造を損なうことなくスケーラビリティを向上させるためのコンセンサスメカニズムです。従来のPoSメカニズムとは異なり、DPoSでは、通貨ステーキングを通じて取引を検証し、ブロックをまとめる特典や権利を得ることができます。
そのため、取引の確認に失敗すると、ブロックは失われ、次の証人に対して報酬が累積されます。最終的には、DPoSはメカニズム全体の効率性を高め、より一貫性のあるエコシステムを構築するよう努めています。
PoSアルゴリズムは、任意の選択プロセスに基づいて概念化され、次のブロックのバリデーターとしてノードを選択します。PoWとは異なり、特典と引き換えにブロックを検証するために解決すべき数学的パズルはありません。そのため、エネルギー集約型のマイニングプロセスが軽減されます。
逆に、PoSシステムは、取引手数料でバリデーターに報酬を与えます。したがって、ネットワークに一定量のコインをステーキングして鍛造プロセスに参加すると、次のブロックを鍛造するために選ばれる可能性があります。たとえば、ある参加者が5つの通貨をステーキングし、別の参加者が50の通貨をステーキングした場合、当然のことながら、次のブロックバリデーターは、常にステーキングの合計額が高いものとなります。最終的にステーキングすればするほど、次のバリデーターに選ばれる確率も高くなります。
しかし、PoSのコンセンサスは、富裕層に対する好感度で批判されています。最も裕福な人々はシステムによって選ばれるでしょうが、貧しい人々は差別されます。もちろん、この手法は、不当なシステムによって引き起こされる部分性について議論を投げかけます。そのため、欠点を回避するために、ブロックのランダム化選択、通貨の年齢選択、漁師制度が登場しました。
以下のユニークな統合の内訳をご紹介します。
この手法は、最大ステーキングサイズを持つノードのハッシュ値が最も低いという高度なロジックを提供します。このランダム化は、PoSコンセンサス内の健全なエコシステムを規制し、ブロックチェーンブロックを追加する貴重なブロックフォージャーを保護するのに役立ちます。
一方、この選択方法は、仮想通貨がステーキングされた期間に依存します。この手法は、公平なPoSコンセンサスを提供し、ブロックチェーン上のより大きなステーキングノードの支配を防ぐことを目的としています。つまり、ノードがブロックをフォージするたびに、通貨の経過期間がゼロにリセットされ、クールダウン期間を経て再びブロックをフォージします。
通貨のクールダウン時間の計算方法は以下のとおりです。
コインの年齢 = ステーキング日数 × ステーキングしたコインの数
たとえば、20日間にわたって1つの通貨だけをステーキングした場合、通貨の年齢は20歳となり、別のブロックを再度フォージできるようになるまでゼロにリセットされます。
ルールは、ステーキング証明アルゴリズムを使用した仮想通貨によって異なります。さて、バリデーターに対する悪質な活動を軽減するために、漁師のアプローチが登場しました。バリデーターがネットワークに脅威を与えた場合、そのバリデーターは資金を失うリスクがあります。また、バリデーターは、再びバリデーターになることからブラックリストに登録することもできます。
ただし、ノードが偽造品になることをやめると決めた場合、すべての報酬とステーキングを引き出します。つまり、すべてのブロックを検証し、不正行為に関与していないことを確認する必要があります。
このコンセンサスメカニズムは、2008年にサトシ・ナカモトがビットコインとともにホワイトペーパーバックで導入しました。フォールトトレランスソリューションとして、PoWは、マイニングプロセスを通じてネットワークを維持しながら、新しいブロックを生成するための仮想通貨プロトコルとして使用されます。報酬と引き換えに、マイナーは複雑な暗号問題を解決することでネットワークを維持する必要があります。
PoWの導入は、取引を分散化し、51%攻撃で二重支出の可能性を排除することを目指しています。しかし、その発生は避けられません。実際、この攻撃はビットコインキャッシュとイーサリアムクラシックに何度も発生しています。さらに、PoWの使用はかなりエネルギーがかかります。さらに、マイニング用のマイニングハードウェアは、システムを維持するために比較的高価です。したがって、この設定のスケーラビリティには疑問があります。
マイナーは、マイニングプロセスでPoWプロトコルを使用します。したがって、誰かがビットコインを互いに送信すると、分散型ネットワーク上にタイムスタンプのあるブロックが取引を記録します。取引を検証するには、複雑な数学的パズルを解決するためにコンピューティングパワー（ハッシュレート）を導入する必要があります。コンセンサスを維持するには、ほとんどのノードが問題を解決したことに同意する必要があります。
現在、ブロックチェーン技術は安全であると評価されています。しかし、コンセンサスメカニズムの重要な機能なしには実現しません。PoSとPoWはどちらもブロックチェーンのハッキングや詐欺に対処するために考案されていますが、互いに乖離しています。
違いの概要は以下のとおりです。
ステーキング証明システムは、PoWマイニングシステムと比較するとより効率的です。その理由は、PoSはマイニングを必要とせず、マイナーはビットコインのようなPoWベースの仮想通貨をマイニングするために膨大なエネルギーを必要とするからです。
PoSでは、マイニングパワーはマイナーが保有する通貨に比例して配分されます。これにより、マイナーのステーキングの所有権により、取引のマイニング比率が制限されます。例えば、ビットコインの10%をステーキングしたマイナーの場合、マイニングできる最大ブロックの上限は10%です。
ビットコインは、消費されるエネルギーを含め、常に注目の的となっています。ビットコインのPoWシステムは世界のエネルギー供給量の約0.21%を占めており、ビットコインマイニングは最も環境に優しいデジタル資産です。また、ビットコインマイニングの競争的な性質は、エコシステムを維持するためにより多くのコンピューティング能力が必要であることを意味します。
PoSシステムの実装により、マイニングを最小限のエネルギーに置き換えてシステムを維持できます。アップショットは？ 環境は回復し、スケーラビリティはコミュニティの関与によって維持されます。
集中化のリスクは、作業証明コンセンサスアルゴリズムの最大の懸念事項の1つです。PoWマイニングシステムは、大多数の人々のためにはるかに確保されているため、このシステムの透明性はコミュニティにとっては不透明です。PoWが過半数に頼っている場合、ネットワークや取引操作の可能性を与えることで、集中化という考え方に向かっています。
一方、ステーキング証明は、保有者とステーキング業者に権限を配布することで、より公正な解決策を提供します。つまり、ネットワーク制御は参加者が投資する金額に比例します。たとえば、PoSの参加者Aは20枚のコインに投資し、同量のパワーを受け取ります。
しかし、同じ参加者が参加者Bよりも20枚のコインに投資していると、計算能力が高くなります。その結果、PoSはPoWに比べてネットワークが剛性が高いため、透明性が高くなります。
ビットコインの取引証明は、特定の攻撃に対して回復力がある可能性があります。しかし、51%の攻撃やフォークによるシステムの不安定性など、潜在的なセキュリティリスクに対して脆弱です。
ブロックチェーン上でフォークが発生すると、エコシステムは分割されます。例えば、ブロックチェーンがフォークされているとします。マイナーは、マイニング能力を古いフォークされたブロックチェーンと新しいフォークされたブロックチェーンに向ける必要があります。もちろん、ハードフォークとは、損害ではなく商品をもたらすことを意味します。それでも、マイニングパワーを分割すると、マイナーの暗号資産マイニング率が下がります。
しかし、ステーキング証明は51%攻撃に対してより強靭です。なぜなら、PoSに対してこの悪意のある攻撃を実行するのはさらに高価だからです。攻撃者が仮想通貨価格の大幅な上昇に耐え、短期間で十分な電力を集めることができる限り、完全に不可能ではありません。
PoWとPoSの両方が、有効なブロックを提案できる参加者に仮想通貨を報酬します。ただし、PoSシステムの報酬は、参加者が取引を検証するための担保として保有する金額に比例します。それでも、暗号資産がステーキングされたサイズと期間は、誰が最初に取引を検証するかを決定する役割を果たします。
これらのコンセンサスメカニズムは、どちらもブロックチェーンにとって不可欠です。それでも、メリットは異なります。特に、これらのメカニズムはどちらも別の目的を果たしているためです。
PoSメカニズムは、電力への依存度が低いため、環境にとって有益です。担保要件が高く、PoSの欠陥ブロックに対する重い罰も、より健全なエコシステムをもたらし、長期的にはより持続可能になります。また、PoWに比べてスケーラブルな取引で、より公平なマイニングシステムを提供します。何よりもいいのは？ PoSは、個人の通貨所有権に焦点をあてて、集中管理のアイデアから遠ざけます。
タイタンビットコインやイーサリアムなど、多くの暗号資産がいまだにプルーフ・オブ・ワークのコンセンサスを利用しています。しかし、ステーキング証明アルゴリズムはより安全であるようです。なぜなら、PoWと比較すると、PoSで取引を攻撃するコストがさらに高くなるからです。
実際、イーサリアム2.0は、マイナーがブロックバリデーターと呼ばれるステーキング証明モデルでローンチする準備が整います。したがって、マイナーや投資家に安全なブロックチェーンエコシステムを提供します。
現在、仮想通貨の大半は、ビットコインを含む作業証明アルゴリズムを使用しています。しかし、多くの仮想通貨はステーキング証明アルゴリズムに移行しています。これにより、HODL利用者はマスターノードを運用したり、特典と引き換えにコインをステーキングしたりするなど、さまざまな経済的メリットを得ることができます。PoSメカニズムを使用している仮想通貨の一部を以下に示します。
NEO：中国初のオープンソースブロックチェーンプロジェクトでは、複数の仮想通貨トークンをNEOウォレットにステーキングできます。参加者はNeoGASの形で年間リターン率が約2%～3%の特典を受け取ります。
ストラティス（STRAT）：STRATをStratisウォレットにステーキングすると、年間リターン率が約0.5%～1%の特典を獲得できます。
Nxt（NXT）：最小限のハードウェア機器を使用してステーキング特典を獲得できる仮想通貨です。他のPoS暗号資産が使用する通貨時代の概念に依存せず、ステーキング攻撃に対する回復力が高く、年間リターン率は約1.26%です。
テゾス（XTZ）：投票システムを通じて、ネットワーク内のステークホルダーを関与させる方法が変更されます。テゾスはガバナンスの問題を解決しようと努力しており、ステークホルダーはステーキング特典を受け取れます。年間リターンは約6%です。
トロン（TRX）：Tronは、分散型アプリケーションとBitTorrentとSteemitの購入を始めた。ステーキングでTRXからパッシブインカムを得ると、年間約4%の利息を獲得できます。
コスモス（ATOM）：ステーキング特典は最高で、年間リターンは約8%です。コスモスは世界100以上のプロジェクトで飛躍的に成長し、Binanceでもその技術を利用してBinance Chainを構築しています。
プルーフ・オブ・ワークは多くの仮想通貨ネットワークにとって標準的なコンセンサスアルゴリズムですが、PoSコンセンサスは既存のプロトコルに革命を起こすために登場しています。ハイブリッドPoSとPoWの流通は、お互いの欠陥を褒める優れたアップグレードのように見えるかもしれません。ハイブリッドメカニズムの採用はまだ不明です。テクノロジーが進化し続けるにつれ、ブロックチェーンも進化します。
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