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暗号資産(仮想通貨)で使用されているアルゴリズムとは?徹底解説

みつばち
みつばち
こぐまさん、コンセンサスアルゴリズムってなに?
こぐま
こぐま
そうだなぁ、PoWとかPoSとか聞いたことあるかな?
みつばち
みつばち
なんとなく。でもよくわからないから見て見ぬ振りをしていたよ。
こぐま
こぐま
正直だね。でも暗号資産(仮想通貨)を勉強するならやっぱり理解していたほうがいいからここでちょっと勉強していってね。
こぐま
こぐま
コンセンサスアルゴリズムは、簡単に言うと取引の整合性をチェックする人を決める方法だよ。どんな方法があるのかちょっと興味出てきた?
みつばち
みつばち
僕たちが取引した結果をチェックする方法なんだ。それは知っておく必要もありそうだね。勉強します。

暗号資産(仮想通貨)についての理解を深めていくうえで「コンセンサスアルゴリズム」はとても重要な単語になります。
直訳すると「合意方法」ですが、そもそもなんのことを指しているのかわからず、疑問に思っている人も多いはずです。
そこで今回は暗号資産(仮想通貨)のコンセンサスアルゴリズムについて解説していきたいと思います。

Contents

暗号資産(仮想通貨)のコンセンサスアルゴリズムとは?

冒頭でも簡単に紹介しましたが、コンセンサス(合意)アルゴリズム(方法)は直訳すると「合意方法」です。
例えば人気のビットコインの取引はブロックチェーン上に記録される仕組みになっているのですが、中央集権的な管理はされていません。
とはいえ、それでは取引に不正があった時困りますので、マイナーと呼ばれるマイニングを行い監視しています。
マイナーの認証なしにはビットコインをはじめとした暗号資産(仮想通貨)の取引を行うことができないのですが、利用者が増えればスムーズな処理が行えなくなります。
そこで、ネットワーク上で取引に不正がないことを合意する方法を決めておくことで、スムーズに作業できる様に取り入れられています。

コンセンサスアルゴリズムは暗号資産(仮想通貨)ごとに違う

コンセンサスアルゴリズムは1種類ではなく、数種類あります。したがって、全ての暗号資産(仮想通貨)が同じコンセンサスアルゴリズムを取り入れているわけではありません。

  • PoW(Proof of Work)
  • PoS(Proof of Stake)
  • PoI(Proof of Importance)
  • PoC(Proof of Consensus)

それぞれにメリットとデメリットがあり、暗号資産(仮想通貨)の利用目的などに合わせて選択されています。
多くの暗号資産(仮想通貨)に採用されているものもあれば、アップデートされるが今は上記のどれかを採用しているという場合もあります。
また、手を加えているものもありますので、一概に上記の4つだけとは言い切れませんが、主なコンセンサスアルゴリズムですので、詳しく紹介します。

コンセンサスアルゴリズムの主な種類とは?

コンセンサスアルゴリズムには種類があり、それぞれにメリットやデメリットがあるので、それぞれの特徴を解説します。

PoW(Proof of Work)

PoW(Proof of Work)は、Work(仕事)からもわかるように、仕事量で正当性を証明するコンセンサスアルゴリズムです。
主な暗号資産(仮想通貨)としては、人気のビットコインに採用されています。また、 PoW(Proof of Work)はコンセンサスアルゴリズムの中でも一番最初に登場した合意方法です。
「仕事量=電力消費」として定義されており、マイナーたちが一番電力を使って膨大な計算を解いた人にブロックを提案する権利を与えます。
これにより承認されるのですが、電力消費がとてつもなく多いので、個人でマイナーになるのは非常に難しいです。

PoS(Proof of Stake)

PoS(Proof of Stake)は、暗号資産(仮想通貨)の保有量で報酬が変化する形態のことです。
電力消費量を仕事量として取り扱うPoWは「無駄な電力消費がありすぎる」と批判されできたコンセンサスアルゴリズムです。
保有量が多ければ多いほど、次のブロックを処理できる可能性が高まるため資産家に人気のある合意方法です。
保有する暗号資産(仮想通貨)の量で報酬が変化するので、すでにたくさんの暗号資産(仮想通貨)を持っている人がよりたくさんの暗号資産(仮想通貨)を獲得できるという声も多いです。

PoI(Proof of Importance)

PoI(Proof of Importance)は、 PoS(Proof of Stake)の派生型で、保有量だけでなく取引量や取引回数によって報酬が変動するコンセンサスアルゴリズムです。
PoS(Proof of Stake)が資産家ばかりが得をすると言われて批判された時にできた方法で、信用度でブロック提案を行うものです。
取引量や取引回数、保有量が多ければ信頼度が高まりますので、よりブロックを提案する回数が増えます。
ただし、最低保有量が決まっているので、完全に資産家などのお金持ち以外の人が得をする仕組みになっていないという声もあります。

PoC(Proof of Consensus)

PoC(Proof of Consensus)は、他のコンセンサスアルゴリズムと違い、中央集権的な考えのコンセンサスアルゴリズムです。
他のコンセンサスアルゴリズムが、不特定多数のマイナー参加を許容しているのに対し、 PoC(Proof of Consensus)は、限られた人だけになります。
改ざんなどの心配が内容に、信用・信頼度の高い企業にマイナーを任せていますので、安心して取引することができます。
ただ、その中央集権的な考えがあまりユーザーに好かれていない傾向があるようです。

コンセンサスアルゴリズムに種類がある理由とは?

「1つでもいいのになんでコンセンサスアルゴリズムには種類があるの?」と思われがちですが、その生い立ちもみてみると種類がある理由がわかります。
一番最初にできたコンセンサスアルゴリズムは、PoWでしたがデメリットがありそれを埋める形でPoSが誕生しました。
他のコンセンサスアルゴリズムも同様で、批判される内容を元に改善が加えられた結果がコンセンサスアルゴリズムに種類がある理由です。
したがって、今後も新しいコンセンサスアルゴリズムが生まれる可能性は大いにありますし、それがメジャーになる可能性もあります。

暗号資産(仮想通貨)のコンセンサスアルゴリズムを比較

では、暗号資産(仮想通貨)のコンセンサスアルゴリズムを比較してみましょう。

<コンセンサスアルゴリズムの比較>
種類 条件 主な暗号資産(仮想通貨)
PoW 仕事量 ビットコイン
PoS 仮想通貨の保有量 イーサリアム
PoI 取引の信用度 ネム
PoC 信用度の高い企業 リップル

それぞれ人気の暗号資産(仮想通貨)に取り入れられているコンセンサスアルゴリズムであることがわかると思います。
今後もこのコンセンサスアルゴリズムに手を加えたものがメジャーになる可能性もあるので、情報からは目が離せません。

さいごに

今回は、コンセンサスアルゴリズムについて解説してみましたが、いかがでしたでしょうか。
コンセンサスアルゴリズムは、暗号資産(仮想通貨)取引において安全性を確保する上で必ず必要なものであることがわかりました。
用途に合わせて暗号資産(仮想通貨)に採用されており、将来的にアップデートされる可能性もあります。
今後どのようなコンセンサスアルゴリズムが出るのか、注目してみてはいかがでしょうか。