「プルーフ・オブ・ワーク（POW）」とは？わかりやすく解説します
ビットコインについて調べていると、「プルーフ・オブ・ワーク（PoW）」という単語をよく聞きます。
多くの仮想通貨（暗号資産）に採用されているプルーフ・オブ・ワークは、どのようなことなのでしょうか？
今回はその仕組みについて解説していきたいと思います。
プルーフ・オブ・ワーク（PoW）とは
「プルーフ・オブ・ワーク」は、(Proof of Work)の略で、一言で言えば、仕事量による証明という意味です。
取引の検証方式の一つです。
もう少し詳しく言えば、膨大な計算量が必要となる作業をいち早く完了させた人が承認者となり、ブロックチェーンに新たなブロックを繋いでいく権利を得るという仕組みです。
この計算作業のことを「マイニング」と言います。
承認者は膨大な計算をする代わりに、その仮想通貨（暗号資産）を報酬として得ることが出来ます。
プルーフ・オブ・ワークとマイニングとの関係
マイニングはブロックチェーン上で取引されたものが、本当に正しいかをチェックするために行います。
仮想通貨（暗号資産）の場合、管理者が基本的に存在しませんから、ネットワークの参加者でチェックする必要があり、その時に行われる膨大な計算を解くことで、取引の正当性をチェックする仕組みになっています。
マイニングをしているマイナーは、この計算コンテストで一番早く解き明かした人だけに与えられる仮想通貨（暗号資産）が欲しいために、24時間休まずにマイニングを行っています。
ハッシュ関数がカギとなる
「ハッシュ関数」というのは、計算は簡単だけれども、その逆を求めるのは困難な特殊な関数です。
具体的には、頭にゼロが何個並ぶかはわかるけれども、それを出すための値はわからない、というような感じです。
このゼロが並ぶ数字が出てくるような数値を「ナンス」と言います。
マイニングの成功は、このナンスを探すことです。
ナンス探しには総当りで値を代入していく必要があり、これは高性能なCPUで行えば計算量が増えるので、ナンスを探しやすくなります。
つまり計算量（仕事量）に比例するということになります。
プルーフ・オブ・ワークはセキュリティーが強い
プルーフ・オブ・ワークはセキュリティーが強いと言われています。
もし、不正な取引記録をしようとすると、その取引が含まれるブロックのナンスが条件を満たさなくなるという仕組みになっています。
さらに、そのナンスが条件を満たさなくなるという現象が、それ以降につながっているブロック全てに連鎖して起こります。
つまり、自分が持っているつながり（チェーン）は正しいと証明するためには、改ざんしたブロック以降の全てのナンスを計算し直さなければならないということになります。
計算し直している間にも、ブロックは長くなっていきますから、追いつくことは、実質不可能になるということです。
採掘難度の調整がある
マイニングは報酬が高いうちはいいですが、仮想通貨（暗号資産）の発行総数量が決められているものは、そのうち、マイナーが減る可能性があります。
そのときには、定期的に難易度を調整されることになっています。
ナンスのゼロの数を調節することで、安定的に取引されるようなっています。
プルーフ・オブ・ワークの問題点
アルゴリズムとして優秀なプルーフ・オブ・ワークにも問題点が存在します。
51％攻撃のリスク
プルーフ・オブ・ワークの改ざんは、マイニングパワーが圧倒的なグループが存在しないという前提に成り立っています。
逆に言うと、世界中の半数を超える計算能力を持つグループがいれば、不正のブロックを正当化出来ることとなり、改ざんは可能ということになります。
ただ、現状では51％攻撃をすると、基本的にマイナスになると思われます。
51％攻撃のコストとそこから得られる報酬とを比べると、51％攻撃のコストの方がかなり大きくなるでしょう。
ですので、おとなしくマイニングに励んだ方が稼げます。
電力消費の問題
プルーフ・オブ・ワークは膨大な計算量を行うマイナーがいてこそのシステムです。
高性能のCPUを世界中で多く使えば、多くの電力が消費されます。
これはバカに出来ないエネルギー量で、組織的にマイニングを行っているところは、電力使用量が安いところに偏っています。
このまま電力消費が増え続ければ、先進国の電力消費を超えるとも言われ、世界の総消費電力の約1％に相当する可能性もあると試算もされているほどです。
環境には優しくないシステムとは言えるでしょう。
