プルーフ・オブ・ワークとプルーフ・オブ・ステーク (PoW と PoS の説明)

コアメカニズムの違い

1. Proof of Work は、ASIC などの特殊なハードウェアを使用してマイナーが解く計算パズルに依存します。

2. マイナーは、目標のしきい値を下回るハッシュを生成するノンスを見つけるために競い合い、その過程で大量の電力を消費します。

3. Proof of Stake は、担保としてロックする暗号通貨の量と期間に基づいてバリデーターを選択します。

4. バリデーターは、重み付きランダム選択やコイン年齢累積などのアルゴリズムを通じて擬似ランダムに選択されます。

5. PoS でのブロック検証中にエネルギーを大量に消費するハッシュは発生しません。代わりに、経済的ペナルティが行動を支配します。

セキュリティモデルへの影響

1. PoW では、ネットワークを攻撃するにはグローバル ハッシュ レートの 50% 以上を制御する必要があり、これにはハードウェアと電力インフラストラクチャへの巨額の資本投資が必要です。

2. PoW 攻撃が成功すると二重支払いが可能になる可能性がありますが、ネイティブ トークンの価値が低下し、攻撃者自身のマイニング報酬が損なわれる可能性があります。

3. PoS はスラッシュ条件を導入します。悪意を持って行動するバリデーターは、ステークされたトークンの一部またはすべてを没収します。

4. PoS に対して 51% 攻撃を開始するコストは、過半数株式を取得するために必要なトークンの市場価値に直接関係しており、大規模になると経済的に法外な費用になります。

5. 古い秘密鍵が侵害され、適切な鍵ローテーションの保護策がなければ再利用された場合、一部の PoS 実装では理論上、長距離攻撃が可能です。

分散化と参加の障壁

1. PoW は規模の経済を優先し、電力料金が安く規制環境が有利な地域でのマイニングの集中化につながります。

2. 採掘リグの高額な初期費用と継続的な運用経費により、個人の参加者の参入が制限されます。

3. PoS はハードウェア要件を大幅に軽減し、標準の消費者グレードのデバイスやモバイル インターフェイスを介して参加できるようにします。

4. 最小ステーキングしきい値はプロトコルによって異なります。数千のトークンを必要とするものもあれば、端数の量で委任を許可するものもあります。

5. 集中化​​されたステーキングプールが有力なバリデーターとして台頭しており、技術的な障壁が低いにもかかわらず投票権の集中に対する懸念が生じています。

経済的インセンティブ構造

1. PoW マイナーはブロック報酬と取引手数料を獲得し、機器のアップグレードと効率の最適化への継続的な投資を奨励します。

2. マイニング収益は、難易度の調整、ハッシュレートの変更、トークン価格の変動により変動し、周期的な好不況パターンを生み出します。

3. PoS バリデーターは、ネイティブ資産単位のステーキング報酬を受け取ります。多くの場合、ステーキングサイズと稼働時間に比例して配分されます。

4. インフレ発行モデルは大きく異なります。イーサリアムはマージ後の発行を削減しましたが、Solana は固定バリデーターの支払いと並行して動的な手数料燃焼メカニズムを採用しました。

5. PoS ではステーキングされた資産がロックされるため、トークンの発行速度が低下する傾向があり、循環供給に対する不足圧力が高まる可能性があります。

よくある質問

Q1: PoS はマイナーの必要性を完全に排除しますか?はい。 PoS は、マイナーを、暗号パズルを解くのではなく、ステーキングされた資産を使用してブロックを提案し、証明するバリデーターに置き換えます。

Q2: ユーザーは必要なステークをすべて所有していなくてもバリデーターノードを実行できますか?はい。多くのネットワークはステーキング委任をサポートしており、ユーザーがプロのバリデーターオペレーターに資金を寄付し、比例した報酬を共有することができます。

Q3: PoW システムと PoS システムではファイナリティはどのように異なりますか? PoW は確率的な最終性を達成します。追加の確認が行われるたびに逆転の可能性が指数関数的に減少します。イーサリアムのような PoS プロトコルは、Casper FFG を使用して、2 エポック後に確定的なファイナリティを達成します。

Q4: 現在実稼働環境でアクティブなハイブリッド コンセンサス モデルはありますか?はい。一部のチェーンはチェーン途中で PoW-PoS 移行を実装しますが (イーサリアムのビーコン チェーン マージなど)、他のチェーンでは初期配布用の PoW や長期検証用の PoS などの要素を組み合わせています。