ブロックチェーンは、過去XNUMX年間で広く使われる用語になりました。 ますます多くの企業や政府がブロックチェーンテクノロジー（および分散型元帳テクノロジー）に門戸を開いています。 その急速な成長にもかかわらず、「プルーフ・オブ・ステークとは何か」や「ブロックチェーンネットワークのコンセンサスアルゴリズムとは何か」などの重要な概念については、依然としていくつかの混乱があります。 結局、これらの情報のギャップに対処することが差し迫っています。
プルーフオブステーク（PoS）は、ランダムに選択された検証ノード（バリデーター）がブロックチェーンネットワークのネイティブトークン（ステーキング）をステークして、現在のブロックチェーンに新しいブロックを提案または証明するコンセンサスアルゴリズムです。 バリデーターは、ブロックチェーンにブロックを正常に追加することで報酬を受け取ります。
この投稿は、次のような重要なブロックチェーンの概念にさらに光を当てることを目的としています。
ブロックチェーンでコンセンサスメカニズムが重要なのはなぜですか？
コンセンサスメカニズムは、ブロックチェーンネットワーク内のさまざまな参加者がトランザクションを承認するための一連のルールです。 ブロックチェーンネットワークにはトランザクションを承認するための中央権限がないため、コンセンサスプロトコルにより、すべてのネットワーク参加者がブロックチェーンの単一バージョンのみに同意することが保証されます。
コンセンサスメカニズムにより、 ブロックチェーンネットワーク 以下に送って下さい：
- 中央当局なしで運営する
- ブロックチェーンの単一バージョンを確立するのに役立ちます
- ブロックチェーンネットワーク内のセキュリティと透明性を維持します。
プルーフオブワーク（PoW）、プルーフオブステーク（PoS）、実用的なビザンチンフォールトトレランス（PBFT）、プルーフオブバーン（PoB）、およびコンセンサスアルゴリズムの他のバリエーションを含む、さまざまなタイプのコンセンサスアルゴリズムが存在します。
これらのコンセンサスアルゴリズムのうち、 仕事の証明 （PoW）とプルーフオブステーク（PoS）は依然として最も人気があります。 ブロックチェーン愛好家またはアーリーアダプターとして、PoWとPoSの違いを理解することが重要です。
PoWは、膨大な量の計算能力を必要とし、電力を消費し、初期設定コストが高い複雑な数学的問題を解決するノードの能力に依存しています。
一方、PoSでは、バリデーターが数学パズルを解く代わりにトークンを賭ける必要があります。これにより、電力消費量が削減され、生成期間がブロックされ、リソースの集中化が回避されます。 PoSはまた、プロトコルが疑似ランダムシーケンスを使用してバリデーターを選択します。
プルーフオブステーク（PoS）はどのように機能しますか？
PoSメカニズムには、機能するためのXNUMXつの別個の部分が含まれます。 まず、バリデーターノードはブロックチェーンプラットフォームのトークンをステークとしてデポジットする必要があります。 これらのトークンは、設定された期間ブロックされます。 賭け金が高いほど、ブロックを偽造するためにノードが選択される可能性が高くなります。
賭け金の高いノードに優先順位を付けることが、PoSの設計方法であることを理解することが重要です。 この方法により、バリデーターのスキンがゲーム内でより多くなり、他の方法で行動することが経済的に実行不可能になります。
PoSのXNUMX番目の部分では、ブロックの偽造（生成）用のバリデーターをランダムに選択します。 バリデーターを選択する方法は複数あり、次のようなものがあります。
- コイン年齢の選択 この方法では、バリデーターノードがコインを賭けた時間と、賭けたコインの総数が考慮されます。 ノードがバリデーターとして選択されるたびに、そのコインエイジはゼロにリセットされます。 また、バリデーターノードは、別のブロックを偽造する前に特定の時間待機する必要があります。
- ランダム化されたブロック選択 最高の賭け金と最低のハッシュ値の組み合わせを持つバリデーターに焦点を当てています。 すべてのネットワーク参加者は、バリデーターノードによって提示された賭け金を表示できることに注意することが重要です。
ノードが選択されると、バリデーターノードはブロック内のトランザクションを検証し、続いてブロックに署名します。 他のバリデーターノードは、ブロックが有効かどうかを証明します。 ほとんどのバリデーターがブロックを支持すると判断すると、ブロックはブロックチェーンの一部になります。 次に、選択したバリデーターノードは報酬として取引手数料を受け取ります。
ただし、ブロックを証明する他のバリデーターによって、ブロックが不正（エラー）として分類されているとします。 その場合、選択したバリデーターは株式の一部を失い、プロセスが再開されます。 その結果、偽造者は将来のブロック鍛造（生成）活動から制限されます。
PoSコンセンサスの長所と短所
答えるための最も一般的なアプローチのXNUMXつ ステークの証明対作業の証明 問題は、これら両方のコンセンサスプロトコルの利点と制限を比較することです。
プルーフ・オブ・ステーク:
- エネルギー効率
- リソースはほとんどまたはまったく必要ありません
- ブロック報酬なし。 偽造者は取引手数料を取ります。
- 鍛造リソースの集中化なし
- 「何も問題がない」問題は、偽造者への複数の報酬の支払いにつながる可能性があります。 PoSブロックチェーンは、それを回避するために追加のセキュリティルールが必要です。
プルーフ・オブ・ワーク:
- 複数のノードが最初にブロックをマイニングするために競合するため、大量のエネルギーが必要です。
- 膨大な計算リソースが必要です。
- 正常にマイニングされたブロックに対するブロック報酬。
- 一元化されたマイナーがブロックチェーンを支配します。
- マイナーはスピンオフチェーンで作業するためにリソースを分割する必要があるため、「何も問題がない」という問題は存在しません。
PoSコンセンサスの長所
- エネルギー効率： PoSコンセンサスメカニズムは、複数のマイナーがブロックの課題を解決するために競合するPoWではなく、ブロックを偽造するためのバリデーターノードを選択します。 したがって、PoSはよりエネルギー効率が高くなります。
- 偽造者（鉱夫）の初期ハードウェアコストはありません：PoSプロトコルは、PoWとは異なり、バリデーターが高い計算リソースを持つ必要はありません。 高い計算要件がないため、PoSへの参加がより簡単になります。
- より良いスケーラビリティの見通し： PoSプロトコルを使用するブロックチェーンは、シャーディングなどの機能を拡張するためにさまざまなアーキテクチャを実装します。 これにより、ブロックチェーンネットワークのスループットが向上し、効率的になります。 シャーディングにより、ブロックチェーンはブロック生成時間を短縮できます。
PoSコンセンサスの短所
- 何も問題はありません：バリデーター（マイナー）は、偽造のためにハードウェアをインストールする必要がなく、トークンをステーキングするだけでブロックを偽造できます。 チェーンがスピンオフした場合、バリデーターはブロックチェーンのさまざまなブランチの周りにブロックを偽造することで報酬を最大化できます。これは「何も問題がない」問題と呼ばれます。 したがって、PoSコンセンサスプロトコルを使用するブロックチェーンには、これを防ぐための特別なルールまたはセキュリティ対策が必要です。
- より高い賭け金の好意： PoSは、バリデーターが持つステークのサイズを強調します。 賭け金が高いほど、バリデーターは裕福でないノードよりも選ばれるのに適した場所に置かれ、好意を中心に展開する問題が発生します。
どの暗号通貨がPoSコンセンサスを使用していますか？
PoSは、より効率的で、迅速で、リソースをあまり消費しないコンセンサスメカニズムであることが明らかになりました。 これらの品質は、プルーフオブステークコインの成長につながりました。 コンセンサスメカニズムとしてPoSを使用する最も人気のあるコインのいくつかを次に示します。
- エテリアム（ETH）：Ethereum 2.0は、Ethereumブロックチェーンのアップグレードであり、PoWからPoSコンセンサスプロトコルに移行しています。 イーサリアム財団は、PoSをイーサリアム財団にもたらすためにビーコンチェーンを立ち上げました。
- Tezos（XTZ）： テゾス コンセンサスメカニズムとしてPoSを使用するもうXNUMXつの主要なブロックチェーンです。 Tezosユーザーは、ブロックの生成と認証プロセスに参加している他の参加者に自分の権利を委任できます。
- トロン（TRX）：Tronは、アジア太平洋地域で最も人気のあるブロックチェーンプラットフォームの27つです。 Tronは、Delegated Proof of Stake（DPoS）コンセンサスプロトコルを使用します。このプロトコルでは、ブロックチェーンネットワークの保守と維持のために少数のスーパー代表（XNUMX）が選出されます。
PoSまたはそのバリアントを使用する他の人気のある暗号コインには、Nxt（NXT）、Algorand（ALGO）、Cosmos（ATOM）、Peercoin（PPC）、Steem（STEEM）などがあります。
イーサリアム2.0がプルーフオブステークを使用する理由
イーサリアム2.0セレニティ （Ethereum PoSアップグレード）は、ブロックチェーンコミュニティで最も待望されているアップグレードのXNUMXつです。 ビーコンチェーンが早くからライブになります １２月５日、イーサリアムはついにそのスケーラビリティと効率のギャップに取り組んでいます。
それは、なぜイーサリアム2.0がPoSを使用するのかという疑問に私たちをもたらします。 さて、主な理由は、ブロックの生成（または今すぐ鍛造）時間を短縮することです。 PoSを使用するブロックチェーンは、コンセンサスに到達するまでに比較的短い期間を必要とするため、ネットワークの全体的なスループットが向上します。
イーサリアム2.0アップデートは、シャーディングを通じてブロック鍛造速度をさらに向上させることを目的としています。シャーディングチェーンはすべて、前身のイーサリアム1.0ネットワークと同じ処理能力を備えています。
つまり、PoSプロトコルに移行することで、Ethereum 2.0はよりスケーラブルで効率的になり、トランザクションの多い産業用アプリケーションに対応できるようになります。
プルーフオブステークの未来は何ですか？
ブロックチェーンテクノロジーは、分散化を中核とした未来のテクノロジーとして宣伝されました。 ただし、コンピューティングリソースへの依存度が高いため、マイニングプールが一元化され、ブロックチェーンテクノロジーの主要な目的が危険にさらされました。
プルーフオブステークコンセンサスプロトコルは、ブロックチェーンテクノロジーが現在直面している重要な課題のいくつかに対処します。 グリーンテクノロジーに対する世界的な需要が高まるにつれ、PoSコンセンサスプロトコルがブロックチェーン業界の標準になります。
ただし、PoSとPoWの実用性については常に議論がありますが、PoSを実装するブロックチェーンが増えるにつれて、より多くの見通しが浮かび上がる可能性があります。 PoSプロトコルは、さまざまな開発段階を経るまでに時間がかかりますが、私たちが進むにつれて、コンセンサスプロトコルの最強の候補のXNUMXつであることは間違いありません。
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