パウはBitcoinホワイトペーパーで何を表しますか

Bitcoinで中本atによって導入されたPowは、鉱夫にパズルの解決を要求することでネットワークを確保しますが、その高エネルギー使用は環境上の懸念を引き起こします。

2025/04/20 23:35

暗号通貨の領域では、Bitcoinホワイトペーパーで述べたように、捕虜という用語は、仕事の証明を表しています。この概念は、Bitcoinネットワークおよびそのモデルに続く他の多くの暗号通貨の動作の基本です。作業証明は、分散ネットワークがブロックチェーンの状態に同意し、トランザクションを安全に検証できるコンセンサスメカニズムです。

仕事の証明の起源と目的

仕事の証明の概念は、もともと暗号通貨向けに設計されたものではありませんでした。 1993年にシンシアDworkとMoni Naorによって、電子メールスパムとサービス拒否攻撃と戦う手段として最初に提案されました。しかし、Bitcoinの仮名作成者である中本atoshiは、分散通貨システムの二重の支出の問題を解決するためにこの概念を適応させました。 Bitcoinホワイトペーパーでは、中本は、中央当局を必要とせずにネットワーク参加者の間でコンセンサスを達成する方法としてPOWを紹介しました。

Bitcoinでの作業証明がどのように機能するか

Bitcoinネットワークでは、鉱夫は複雑な数学的パズルを解決するために競争します。パズルを解決した最初の鉱山労働者は、ブロックチェーンに新しいトランザクションブロックを追加する権利を獲得し、新たに造られたbitcoinとトランザクション料金で報われます。パズルには、特定の難易度のターゲットを満たすハッシュを見つけることが含まれます。これは、2016年のブロックごとに調整され、約10分の一貫したブロック時間を維持します。

• ハッシュ：マイナーは、ブロックヘッダーからデータを取得し、SHA-256などの暗号化ハッシュ関数を介して実行します。結果は、一意の方法でデータを表す固定サイズの文字列です。
• 難易度ターゲット：難易度のターゲットは、ハッシュが等しくなければならない数字です。ネットワークがブロックごとに有効なハッシュを見つけるのに約10分かかるように調整されます。
• NONCE ：Minerは、NonCeと呼ばれる数字（1回使用される数）を増やし、難易度のターゲットを満たすハッシュが見つかるまでブロックヘッダーを再ハッシュします。

セキュリティにおける仕事の証明の役割

作業証明は、Bitcoinネットワークを保護する上で重要な役割を果たします。マイナーに計算リソースを消費してトランザクションを検証し、それらをブロックチェーンに追加するよう要求することにより、POWは悪意のあるアクターがブロックチェーンを変更するために経済的に実行不可能になります。攻撃者は、51％の攻撃として知られるシナリオであるブロックチェーンをうまく変更するために、攻撃者がネットワークのマイニングパワーの50％以上を制御する必要があるため、パズルを解決するために必要なエネルギーと計算力は攻撃に対する抑止力として機能します。

エネルギー消費と環境への影響

仕事の証明の最も議論されている側面の1つは、その重大なエネルギー消費です。 Bitcoinマイニングでは、数学的なパズルを解くコンピューターに電力を供給するために、膨大な量の電気が必要です。これは、Bitcoinおよび他のPOWベースの暗号通貨の環境への影響についての懸念につながりました。批評家は、エネルギー消費は持続不可能であり、炭素排出に貢献していると主張しています。しかし、支持者は、鉱業で使用されるエネルギーは再生可能な情報源から来る可能性があり、POWが提供するセキュリティがエネルギー消費を正当化することを指摘しています。

仕事の証明の代替案

POWに関連するエネルギーの懸念により、代替コンセンサスメカニズムが開発されました。 Proof of Stake（POS）は、Ethereum 2.0のような暗号通貨で使用されるそのような代替品の1つです。 POSでは、バリデーターは、計算能力ではなく、保持しているコインの数に基づいて新しいブロックを作成し、担保として「利害関係」したいと考えています。このアプローチはよりエネルギー効率が高いと考えられていますが、独自の課題とセキュリティ上の考慮事項があります。

仕事の証明の経済的インセンティブ

仕事の証明は、Bitcoinネットワークのセキュリティと分散化を推進する経済的インセンティブも作成します。鉱夫は、努力に対してbitcoinに報われ、トランザクションの検証とネットワークの維持を継続することを奨励しています。この報酬システムは、新しいbitcoinを制御された方法で循環に分配するのにも役立ちます。さらに、パズルを解決するための鉱山労働者間の競争は、単一のエンティティが採掘力の大部分を制御することが困難であるため、より分散型ネットワークにつながります。

取引手数料に対する作業証明の影響

Bitcoinネットワークの取引料は、作業の証明メカニズムの影響を受けます。鉱山労働者は、より高い料金で取引を優先します。これらは、彼らが採掘するブロックに含める方が収益性が高いためです。これにより、トランザクション料金の市場が作成されます。ユーザーは、トランザクションをより速く処理するために、より多くの支払いを行うことができます。料金市場は、各ブロックの限られたスペースを管理するのに役立ち、ネットワークが大量のトランザクションを効率的に処理できるようにします。

よくある質問

Q：Bitcoinでの作業証明は、どのように2倍の支出を防ぎますか？

A：作業の証明は、トランザクションがブロックに含まれてブロックチェーンに追加されると、変更が非常に困難であることを確認することにより、2倍の支出を防ぎます。ブロックを変更するために必要なエネルギーと計算能力とその後のすべてのブロックにより、攻撃者がコインを2倍にするには経済的に実行不可能になります。

Q：作業証明は、暗号通貨以外の他のアプリケーションで使用できますか？

A：はい、作業証明は、暗号通貨以外のさまざまなアプリケーションで使用できます。スパムメールを防止し、サービス拒否攻撃から保護し、科学的コンピューティングでもコンピューターのネットワーク全体にタスクを配布するためのシステムで使用されています。

Q：Bitcoinの作業証明の難易度調整はどのようにしていますか？

A：Bitcoinの作業証明の難易度調整は、約10分の一貫したブロック時間を維持するように設計されています。 2016年のブロックごとに、ネットワークはこれらのブロックをマイニングするのにかかった平均時間を計算します。平均時間が10分未満の場合、難易度が増加します。 10分以上である場合、難易度は低下します。これにより、ネットワークが総採掘力の変化に適応することが保証されます。

Q：仕事の証明の主な批判は何ですか？

A：仕事の証明の主な批判には、環境への懸念につながる高エネルギー消費と、いくつかの大きな採掘プールの手に採掘力の集中化の可能性が含まれます。批評家はまた、POWで使用される計算リソースは、他の目的のためによりよく利用される可能性があると主張しています。