• ビットコインはプルーフ・オブ・ステーク？ 

ビットコインにはエネルギー問題があります。コインのプルーフ・オブ・ワーク分散コンセンサス・アルゴリズムのおかげで、ビットコインのマイニングは膨大な二酸化炭素排出量を生み出しています。鉱山労働者は年間推定 29.05TWh の電力を消費します。これは世界の年間エネルギー消費量の0.13%に相当し、アフリカ全土を含む159カ国以上が消費する。

マイニングの競争力と相まって、ビットコインの指数関数的な成長は、この蔓延するエネルギー消費の主な原因となっています。主流の世間の注目と取引量の急増が問題を悪化させるだけです。 ビットコインエネルギー消費指数 は、29.98 月から XNUMX 月にかけてマイニング電力支出が XNUMX% 増加したと推定しています。 

この指数関数的な速度で、暗号通貨の流星的な上昇により、2019 年までに米国全体よりも多くのエネルギーを消費するペースになります。  

要因

このエネルギー危機の根本原因を適切に診断するには、ビットコインのネットワークの成長とマイニングの仕組みの関係を掘り下げる必要があります。

ビットコインのプルーフ・オブ・ワーク・モデルでは、マイナーはブロックチェーン上で分散型コンセンサス（ビットコインが流通する手段）を確保するために互いに競争します。マイナーは、ネットワーク経由で送信されたトランザクションを検証するためにそのコンピューティング能力を投入します。  

そのために、コンピューターは各トランザクションを保護する暗号化パズルを解き、解けると公開台帳のブロックにハッシュとして保存します。現在のブロックを完了した最初のマイナーは、ビットコインでブロック報酬を受け取ります。

画像からわかるように、プルーフ・オブ・ワークの競争的な性質により、マイナーは可能な限り多くの処理能力をブロックチェーンに投入するよう促されます。マイニング装置が強力であればあるほど、トランザクションの暗号化をより速く解決できるようになり、ブロックを完了して報酬を受け取る可能性が高くなります。

ビットコインの黎明期には、グラフィック カードや平凡なコンピュータ プロセッサを使用して確実にマイニングできました。しかし、そんな日々はとうに過ぎ去りました。ビットコインのグレービートレインに飛び込むマイナーが増えるにつれ、マイナーに優位性を与えるために、より洗練されたマイニングソフトウェアが開発されました。このハードウェア軍拡競争は、特定用途向け集積回路 (ASIC) マイニングで最高潮に達しました。 TLDR 用語では、ASIC マイナーは CPU や GPU よりも効率的で強力なプロセッサです。

そして、彼らは元の採掘手順をほこりの中に残しました。真剣に言うと、コンピューターやグラフィックス カードを使用して ASIC マイニング リグと競争しようとしている場合、それはベスパでモナコ グランプリに勝とうとしているようなものです。  

1 つの ASIC だけでは十分ではありません。 ビッグリーグのマイニングプールと競争する。最大の鉱山協同組合は、何百もの ASIC を装備して大規模なプロセッサ プールを作成しています。他のマイナーとの競争力を維持するために、これらのプールはリグにハードウェアを追加して、全体的なハッシュ パワー (出力) を向上させます。

おそらく、これがどこに向かうのかがわかるでしょう。採掘リグには明らかに電力が必要であり、作業が困難であればあるほど、より多くの電力を消費します。そのため、プルーフ・オブ・ワークの競争的インセンティブは常にエネルギー消費の指数関数的な増加につながります。

そしてこれには難易度の上昇も含まれていません。ビットコインは 2,016 ブロックごとに難易度調整を受けます。この調整は、マイニング ハッシュ レートに合わせてブロックの難易度を調整することを目的としており、マイナーがアルゴリズムをあまりにも早く解決して、プロセス内のすべてのブロック報酬を吸い取らないようにします。ただし、これが意味するのは、ネットワーク上のマイナーの数が増えるほど、調整のたびに暗号化されたアルゴリズムを解くことが難しくなるということです。これは、競争力を維持するために採掘リグがさらに努力する必要があり、さらに多くの電力を消費することも意味します。

イメージが掴み始めましたか？ビットコインを購入する人が増えれば増えるほど、より多くの採掘者がビットコインの評価のためにその通貨に惹かれることになります。  マイナーが増えると、エネルギー消費も増加して競争が促進され、ネットワークが拡大するにつれて、難易度が調整されるたびにマイナーの労働力が増してエネルギー消費が悪化するだけです。

さて、問題は解決したので、この問題をひっくり返して、考えられる解決策を見てみましょう。

ビットコインはプルーフ・オブ・ステーク？ 

プルーフ・オブ・ステークは、ブロックチェーンの分散型コンセンサスに到達するための代替アルゴリズムです。  It 2012年に登場し、 Peercoin、NXT、BlackCoin が主な初期導入者です。

プルーフ・オブ・ステークモデルではマイナーは存在しません。代わりに、トランザクションの検証を担当するバリデーター (または偽造者) に置き換えられます。通常、バリデーターは、ブロックチェーンのコアウォレットに一定量のプルーフオブステーク通貨をステークします。  

その通貨のネットワークは、次のブロックを構築するためにそれらを決定的に選択する可能性があります。選択メカニズムはアルゴリズムによって異なり、ランダムに選択される場合もあれば、資産総額やステーキング時間などの変数の組み合わせに基づいて選択される場合もあります。

プルーフ・オブ・ステークではブロック報酬は提供されず、取引手数料のみが提供されるため、理論的には、このモデルはプルーフ・オブ・ワーク・システムと同じ競争衝動を引き起こさないことに注意することが重要です。賭け金が多ければ多いほど、より頻繁に選択され、より高額な取引手数料を受け取る可能性がありますが、ビットコインの場合のように誰かを徹底的に打ち負かそうとしているわけではありません。

プルーフ・オブ・ステークがあれば、必要なのはブロックチェーンのコアソフトウェアを動かすのに十分なエネルギーだけです。 ASIC や暗号化ハッシュ プログラムにエネルギーを浪費する必要はありません。レースの例えに戻ると、車をレースに使用するのではなく、車を始動させることで賞品が与えられるのと似ています。参加トロフィーを受け取るためにスタートゲートの列に並んで、他の競技者よりも早くレースを完走するために余分なガソリンを無駄にすることを心配する必要はありません。  

一言で言えば、プルーフ・オブ・ステークによりエネルギー使用量が大幅に削減されます。エネルギー消費量の少ないプログラムを採用しているだけでなく、Proof of Work のコンセンサスの下でマイナーが行うように、バリデーターは存続するためにお互いに負担金を増やす必要がありません。彼らはブロック報酬を受け取りませんが、マイナーが直面する法外なエネルギーコストに直面する必要もありません。多大な運用コストを除いてプルーフ・オブ・ステークの取引手数料を比較すると、特に高価な採掘リグを維持できない人にとっては、プルーフ・オブ・ワークの報酬とそのコストに匹敵する結果になります。

最終考察: ビットコインのプルーフ・オブ・ステークは実現するのか?

2017年XNUMX月、ヴィタリック・ブテリン氏はイーサリアムブロックチェーンをキャスパーと呼ばれるプルーフ・オブ・ステークアルゴリズムに移行する計画を発表した。  

当時としては斬新で、2 番目に大きい暗号資産に対する Proof-of-Stake の立ち上げは、Proof-of-Stake システムに対する大きな支持となりました。そしてエコシステムはPoSに大きく移行しました。

プルーフ・オブ・ステークはブロックチェーンの未来となる可能性があります。ヴィタリック・ブテリン氏がビットコインの短所を利用すると同時に、このメカニズムの長所にも価値があると考えていることから、イーサリアムの変化はそれと同じくらいのことを示している。

ビットコインのエネルギー危機は、仮想通貨が世間の注目を集める過程で直面する最初の真に重大な試練の 1 つです。このような初期段階のテクノロジーでは、このような落とし穴や障害が予想されますが、これらの困難に適応するのはコミュニティ全体の責任です。プルーフ・オブ・ワークの欠点に対処することで、サトシ・ナカモトの創作物に対する私たちの信念が損なわれると考える理由はありませんが、それはまったく逆です。ビットコインの成功を見たいのであれば、批判には常に警戒し、積極的に解決策を講じる必要があります。なぜなら、現状ではビットコインは近い将来持続不可能になる傾向にあるからです。

おそらく、プルーフ・オブ・ステークによってビットコインの自己妨害を回避できるかもしれない。イーサリアムのアルゴリズム変更に何らかの意味があるとすれば、それはプルーフ・オブ・ワークが現在の状態では維持できないということを暗号通貨コミュニティに明確に示すものとなるはずだ。  

問題は、市場が適応するかどうかだ。