「コンセンサスアルゴリズム」とは?わかりやすく解説します

「コンセンサスアルゴリズム」とは?わかりやすく解説します

仮想通貨(暗号資産)について学習し、マイニングの仕組み等を調べると「コンセンサスアルゴリズム」という言葉を目にするようになります。

この、仮想通貨(暗号資産)それぞれの利便性やマイニングを知るにあたって、「コンセンサスアルゴリズム」を理解しておくと、より面白く深く学べます。

仮想通貨(暗号資産)のコンセンサスアルゴリズムとは?

コンセンサスアルゴリズムを直訳すると、「合意の方法」という訳になります。

ビットコインを始めとする仮想通貨(暗号資産)は、ブロックチェーンを利用した「P2P(ピア・ツー・ピア)」のネットワークによって取引が行われます。

その際に、取引を管理する中央型の管理者は存在しません。

取引情報の整合性は「ノード(ネットワークの参加者)」によって検証されて合意を行っていきます。

この仕組み、合意の方法がコンセンサスアルゴリズムということになります。

コンセンサスアルゴリズムは仮想通貨(暗号資産)ごとに異なる

コンセンサスアルゴリズムは1種類ではなく、いくつもの種類が存在し、仮想通貨(暗号資産)ごとに違っています。

それぞれに特徴があり、メリットもデメリットもあります。

仮想通貨(暗号資産)自体の特徴や利用の目的によって、どのコンセンサスアルゴリズムを採用するか変わってきますし、基本を元に改善していくこともあります。

場合によっては、ガラリとアルゴリズムの変更が変わることもあります。

コンセンサスアルゴリズムの種類

主なコンセンサスアルゴリズムを紹介していきます。

プルーフ・オブ・ワーク(PoW)

ビットコインにも採用されている代表的なアルゴリズムで、他のアルトコインでも数多く使用されています。

ブロックチェーンで新しいブロックを追加する際に、一番早く計算を終えたマイナーに報酬が支払われます。

1つのブロックをつなげるのに膨大な計算をするために、不正を行おうとするのにも大量の計算が必要になるので、セキュリティーでは堅牢と言われています。

ですが、膨大な計算での電力を大量に消費するので、環境には、あまりよろしくありません。

プルーフ・オブ・ステーク(PoS)

プルーフ・オブ・ステークはプルーフ・オブ・ワークの欠点を解消するために、提案されたアルゴリズムです。

計算を行った承認者に報酬を与えるのではなく、仮想通貨(暗号資産)を多く・長く保有している人に承認の権利を与えるというシステムです。

ユーザーは、ブロックの生成のハードルが低いので、個人レベルでも利子のように仮想通貨(暗号資産)を報酬として受け取れます。

膨大な計算が必要なく、電力も多くは必要がないことから、環境には優しく、承認のスピードも速くなります。

ただし、多く持っていることが有利に働くことで、資本力のある企業が結果的に有利になってしまったり、流動性がなくなることも考えられます。

このアルゴリズムの代表仮想通貨(暗号資産)にイーサリアム(ETH)があります。

デリゲート・プルーフ・オブ・ステーク(DPoS)

デリゲート・プルーフ・オブ・ステークでは、プルーフ・オブ・ステークの進化版になります。

プルーフ・オブ・ステークでは、保有者の保有量が多い人が優先されますが、保有量によって重みをつけた投票を行い、そこでブロック承認者を決めていきます。

代表を一定数決めて、その中でコミュニティーを運営していくようなイメージです。

このように、限られたノードに承認作業を任せるために、取引速度がかなり上がるようになります。

このアルゴリズムの代表仮想通貨(暗号資産)にリスク(LSK)があります。

プルーフ・オブ・インポータンス(PoI)

これもプルーフ・オブ・ステークの進化版です。

保有量に加えて、取引量や取引回数などをスコアとして表し、そのスコアを基に承認者を決めていくアルゴリズムです。

これだとプルーフ・オブ・ステークのように保有量だけで判断しないため、流動性が落ちるということはあまりありません。

マイニングに対して「ハーベスト」と呼ばれます

このアルゴリズムの仮想通貨(暗号資産)にネム(NEM)があります。

プルーフ・オブ・コンセンサス(PoC)

プルーフ・オブ・コンセンサスはこれまでとは明らかに異なるアルゴリズムです。

他のアルゴリズムであれば、不特定多数のネットワークの参加者であるノードが、ブロックの承認・生成を行っています。

ところが、プルーフ・オブ・コンセンサスでは、「バリデーター」という承認作業を行うノードがすでに存在していて、バリデーターの80%以上が承認すれば取引できるようになっています。

バリデーター同士が承認者として認め合うことでネットワークが作られているので、悪意のあるバリデーターの不正行為を防ぐことが出来ます。

これは、非中央集権を理念とする仮想通貨(暗号資産)のコンセンサスアルゴリズムとは相反するものですが、特定のノードに承認作業を任せることで取引速度は格段に上げることが出来ます。

このアルゴリズムの仮想通貨(暗号資産)にリップル(XRP)があります。

ベストなコンセンサスアルゴリズムはどれか?

どのコンセンサスアルゴリズムも特徴があり、仮想通貨(暗号資産)の特徴によって選択されています。

ですから、どれがベストかという判断は難しく優劣はつけにくいものです。

それぞれのそれなりの理由があって作られてきた経緯があります。

ですので、今後も新たな改良や全く異なったアルゴリズムが出来る可能性もあります。

このような視点から仮想通貨(暗号資産)を見てみると面白いものですね。