POWまたはPOSコンセンサスメカニズムのどちらが良いですか？長所と短所の比較

PowとPosの基本を理解する

仕事の証明（POW）とSport of Stake（POS）は、ブロックチェーンネットワークで使用される最も顕著なコンセンサスメカニズムの2つです。それぞれは、トランザクションの検証、ブロックが作成され、ネットワークセキュリティが維持される方法に重要な役割を果たします。 POWでは、鉱山労働者は計算能力を使用して複雑な数学パズルを解決するために競争します。ソリューションを見つけた最初の鉱山労働者は、次のブロックを追加して報酬を受け取る権利を得ます。対照的に、 POSは、保持しているコインの数に基づいてバリデーターを選択し、担保として「賭け」することをいとわない。バリデーターは、利害関係に応じて決定論的に選択され、プロセスがよりエネルギー効率が高くなります。

エネルギー消費と環境への影響

POWとPOSを比較する際の最も議論されている側面の1つは、エネルギー消費です。 POWを使用するBitcoinのようなネットワークには、採掘プロセスのために大量の電力が必要です。これにより、持続可能性と環境への影響に関する懸念が生じています。たとえば、Bitcoinの年間エネルギー消費は、一部の小国の年間消費量に匹敵します。一方、 Eth​​ereum 2.0などのPOSシステムは、リソース集約型マイニングの必要がないため、エネルギーの使用量を大幅に削減します。代わりに、バリデーターは持ち株に基づいて選択され、二酸化炭素排出量を大幅に下げます。

• Pow ：競争力のある採掘による高エネルギー消費。
• POS ：検証は計算集中ではないため、低エネルギー消費。

これにより、 POSは長期的にはより環境に優しいオプションになります。

セキュリティ上の考慮事項とネットワークの脆弱性

セキュリティは、 POWとPOSを評価する際のもう1つの重要な要因です。 POWでは、攻撃者はネットワークのコンピューティング能力の50％以上を制御して、非常に費用がかかり、困難です。ただし、これは、特に51％の攻撃に対して脆弱な小さなチェーンの場合、リスクを完全に排除するものではありません。 POSでは、攻撃者は暗号通貨の総供給の50％以上を所有しなければなりません。これも非常にありそうもないが、集中化に関する懸念を引き起こします。いくつかのエンティティが大規模な利害関係を保持している場合、検証プロセスを支配する可能性があります。

• POW ：ほとんどの攻撃に対して確保しますが、ハッシュレートが低下すると51％の攻撃を受けやすくなります。
• POS ：経済的インセンティブを通じて安全。ただし、集中化の問題に直面する可能性があります。

どちらのモデルも堅牢なセキュリティ機能を提供しますが、さまざまな角度から問題にアプローチします。

電力の分散化と分布

地方分権化のレベルは、 POWとPOSの間で異なります。 POWでは、十分なハードウェアを持っている人なら誰でもネットワークに採掘して参加できます。しかし、時間が経つにつれて、鉱業プールはいくつかのグループの間に電力を集中しており、潜在的な集中化リスクにつながります。 POSでは、より多くのコインを保持している人は、検証装置として選択される可能性が高くなります。これはネットワークへの投資を促進しますが、裕福な参加者を支持し、電力分布に不均衡を生み出す可能性があります。

• Pow ：最初は分散化されていましたが、マイニングの集中化は時間とともに増加します。
• POS ：一部のプロトコルはこれを緩和するためにランダム性を実装していますが、本質的にリッチを支持する場合があります。

この動的は、日常のユーザーに対して各システムがどのようにオープンでアクセスしやすいことに影響します。

経済的インセンティブとバリデーターの報酬

経済的インセンティブの観点から、どちらのメカニズムも正直に行動する参加者に報いることを目指しています。 POWでは、鉱山労働者は新しく造られたコインと取引手数料を通じて報酬を獲得します。これにより、より良いハードウェアに投資し、ネットワークを維持するための継続的なインセンティブが作成されます。 POSでは、バリデーターは彼らの利害関係に比例してステーキング報酬を獲得します。一部のシステムは、バリデーターの利害関係の一部を削減することにより、悪意のある行動を罰します。これらのメカニズムにより、バリッターがネットワークの最大の利益のために行動することを保証します。

• POW ：報酬は、計算の取り組みと採掘効率に関連しています。
• POS ：報酬は、杭打ちのコインの量と参加期間に依存します。

これらの異なる報酬構造は、参加者の行動と長期的なネットワークの安定性に影響します。

スケーラビリティとトランザクションスループット

スケーラビリティは、ブロックチェーンネットワークにとって大きな課題であり、 POWとPOSはそれを異なって処理します。 BitcoinのようなPOWネットワークは、時間のかかるマイニングプロセスのために、1秒あたりの低いトランザクション（TPS）に苦労することがよくあります。 Lightning Networkなどのソリューションは、トランザクションをオフロードしようとしますが、チェーン上のスケーラビリティは依然として限られています。 POSシステムは通常、より速い最終性とより高いスループットを提供します。たとえば、 Ethereum 2.0は、シャードチェーンとコンセンサスアルゴリズムの改善を使用して効率的にスケーリングすることを目的としています。

• POW ：ブロックの確認時間と競争によるスケーラビリティは限られています。
• POS ：決定論的なバリーターの選択とシャードを通じて、スケーラビリティを向上させました。

高速で安価な取引の需要が高まるにつれて、 POSはスケーリングニーズにより適応性があるようです。

よくある質問

POSバリデーターが悪意を持って行動するとどうなりますか？ POSシステムのバリデーターは、不正行為から経済的に除去されます。バリデーターが不正取引または2倍の承認を承認しようとする場合、彼らの危険なコインの一部はペナルティとして削減されます。このメカニズムは、説明責任を保証し、ネットワークの完全性を維持します。

POWシステムはよりエネルギー効率が高くなりますか？一部のプロジェクトでは、 POWシステムのエネルギー消費を削減するために、ハイブリッドモデルまたは代替ハッシュアルゴリズムを模索しています。さらに、再生可能エネルギーの統合とマイニングプールの最適化は、セキュリティを損なうことなく環境への影響を低下させるのに役立つ可能性があります。

PosはPowよりも集中化されていますか？ POSがより大きな利害関係を持つ人々を支持し、集中化につながる可能性があるという懸念があります。ただし、多くの最新のPOの実装により、ランダム性と委任機能が導入され、小規模な利害関係者が間接的に参加し、競技場のバランスをとることができます。

POWとPOSの間で取引手数料はどのように比較されますか？ POWネットワークの取引手数料は、ブロックスペースの入札により、混雑中に広く変動する可能性があります。 POSでは、ブロックの作成が競争力が低いため、料金はより予測可能で安定する傾向があります。一部のPOSネットワークも料金の一部を燃やし、インフレ圧力を軽減します。