Proof of Stakeとは?

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Proof of Stakeとは?

Proof of Stakeコンセンサスアルゴリズムは2011年に、現在最も利用されているアルゴリズムであるProof-of-Workの問題を解決するために、Bitcointalkフォーラムで紹介されました。どちらの方式もブロックチェーン内で合意を形成するという同じゴールを持っていますが、このゴールに達するためのプロセスが違っています。


Proof of Stakeの機能

Proof of Stakeアルゴリズムは疑似乱数とステーキング期間、確率、そしてノードの資産などを組み合わせた、選挙プロセスを使って、次のブロックのバリデーターとなるノードを選択します。

Proof of Stakeシステムにおいてはブロックを「マイン(mined)」すると言うよりも「フォージ(forged)」すると言います。Proof of Stakeを採用している仮想通貨はたいていプレマインしたコインを販売するか、最初はProof-of-Workアルゴリズムでローンチして、その後にProof of Stakeに変更します。

Proof-of-Workベースのシステムではマイナーへの報酬として、新しい仮想通貨が発行されていきますが、Proof of Stakeではトランザクション手数料が報酬として使われます。

Proof of Stakeのプロセスに参加したいユーザーはステークとして、自分が保有しているコインを一定数ネットワークにロックする必要があります。ステークしている量が、ノードが次のブロックをフォージするために、次のバリデーターに選ばれる確率を決めます。つまり、ステークしている枚数が多ければ多いほど、バリデーターに選ばれる確率も大きくなります。ネットワーク内で多くのコインをステーキングしているノード以外にもこのプロセスに参加できるようにするために、さらにユニークな方法がこのノード選択プロセスに追加されています。最もよく採用されている方法は「無作為ブロックセレクション」と「コイン年数セレクション」の2つです。

無作為ブロックセレクション法では、最も低いハッシュ値と最も高いステークの組み合わせを持つノードを探すことによって、バリデータが選択されます。そして、ステークのサイズは公開されているので、他のノードは次のバリデーターにどのノードが選ばれるかを予測できます。

コイン年数セレクション法では、ステーキング用のトークンがロックされている期間に基づいてノードを決めます。コイン年数はコインがステークされている日数とその枚数を掛け合わせることで計算されます。ノードがブロックをフォージしたら、コイン年数は0にリセットされ、他のブロックをフォージするまでまた一定時間待たないといけません。これによって、ステーク量が大きいノードがブロックチェーンを支配することがないようにしています。

Proof of Stakeを採用している仮想通貨では、その通貨とユーザーの両方のニーズを満たす、最良の組み合わせであると考えられる独自のルールとメソッドがあります。

ノードが次のブロックをフォージするために選ばれた時、ブロック内のトランザクションが有効かを確認し、ブロックに署名し、そのブロックをブロックチェーンに追加します。報酬として、そのノードはブロック内のトランザクションに関連するトランザクション手数料を受け取ります。

もしも、ノードがフォージするのを止めたくなったら、ネットワークがそのノードによってブロックチェーンに不正なブロックが追加されていないかを確認するための一定期間後に、報酬とステークしているコインがリリースされます。


セキュリティ

ステークはバリデーターであるノードに不正なトランザクションを承認、もしくは作成しないようにするための金銭的なモチベーションとなります。もしも、ネットワークが不正なトランザクションを発見したら、バリデーターだったノードはステークしているコインの一部と将来バリデーターとしてフォージに参加する権利を失います。そのため、ステークが報酬よりも多ければ、バリデーターは不正で得る利益よりも多くのコインを失うことになります。

ネットワークを効率的にコントロールし、不正なトランザクションを承認するためには、ノードはネットワーク内でのステークの過半巣を占める必要があり、これは51%攻撃として知られています。仮想通貨の価値によっては、ネットワークをコントロールするためにに供給されている量の51%を取得する必要があるため、これは非現実的です。

Proof of Stakeアルゴリズムの最大のアドバンテージは省エネであることとセキュリティです。ノードとなることが簡単、かつコストもそこまでではないため、より多くのユーザーがノードになろうとします。これとランダム化されたプロセスによって、ネットワークはより分散化されます。なぜなら、ブロックをマインするためのマイニングプールはもはや不要だからです。そして、報酬のために新しいコインをリリースする必要が少ないことがそのコインの価値を安定させる助けとなります。

仮想通貨業界は急速に変化し、進化しており、現在開発、実験されている他のアルゴリズムや方法があることはぜひ覚えておいてください。

これからもBinanceアカデミーのコンテンツを増やしていくので楽しみにしておいてください。後、たくさんのビデオがBinanceアカデミーにあるのでぜひ視聴してください。

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