2024 年 4 月 01 日

エネルギー使用量の比較: プルーフ・オブ・ワークとプルーフ・オブ・ステークのブロックチェーン

公開日：01年2024月5日午前04時更新日：01年2024月5日午前07時

編集および事実確認: 01 年 2024 月 5 日午前 04 時 XNUMX 分

簡単に言えば

ブロックチェーンコンセンサスの進化を探る: プルーフ・オブ・ワークとプルーフ・オブ・ステークの比較分析。この記事では、Proof of Work (PoW) と Proof of Stake (PoS) コンセンサスアルゴリズムの主な違いを掘り下げ、エネルギー消費、スケーラビリティ、環境の持続可能性に対するそれらの影響に焦点を当てます。イーサリアムの PoS への移行などの著名な例に焦点を当て、PoW に代わるより環境に優しく効率的な代替手段としての PoS の可能性を評価し、ブロックチェーン愛好家や業界関係者に同様の洞察を提供します。

プルーフ・オブ・ワークとプルーフ・オブ・ステーク、違いは何ですか?

Proof of Work とは何ですか? ブロックチェーンについて議論するときに、なぜ誰もがそれについて話しているのでしょうか? Proof of Work は、一般的な暗号ネットワークで最も一般的に使用されるコンセンサスアルゴリズムです。 PoS (Proof of Stake、「ステーキング」とも呼ばれる) は、PoW よりも持続可能な所有権を証明する新しい方法です。ただし、近年、一部のブロックチェーンがシステム間の切り替えを試み始めています。たとえば、イーサリアムなどです。プロジェクトのスケーラビリティに役立ちます。

ブロックチェーンは、トランザクションを含む一連のブロックです。ジェネシスブロックが最初のブロックであり、その後に次のブロックが続きます。すべての新しい要素はそれ以前のものに接続されているため、すでに使用されたデジタル通貨が再び使用される可能性はありません。

PoW ベースのブロックチェーンを選択するマイナーは、チェーンに新しい要素を追加するために競争するため、ブロックチェーンからエネルギーを得る強力なハードウェアを必要とします。「最長チェーンルール」は、追加された最新のブロックがチェーンの最後のブロックであるという保証はないと述べています。別のマイナーが他のマイナーよりも早く 2 つのリンクを連続して追加し、前のリンクが無効になる可能性があります。このような状況では、チェーンが前のチェーンよりも長くなります。マイナーは、トランザクションが最終的なものになるまで、少なくとも 6 回のトランザクション確認、または 6 つの要素の追加を待つ必要があります。

ブロックチェーンに最も近い PoW の代替手段の 10 つは PoS アプローチです。これは、肉体的な労働やエネルギー集約的な手順を必要とせずに、リンクを時系列に段階的に配置します。さらに、バリデーター、つまり参加者の「監査人」は、互いに競合しません。単一の要素を生成するのに XNUMX 分かかるビットコインとは異なり、PoS は約数秒でブロックを生成します。

環境への影響により、PoW 台帳のエネルギー使用は議論と懸念の対象となっています。 PoW マイニングはエネルギーを大量に消費する性質があるため、批判を浴びており、その二酸化炭素排出量と気候変動における役割についての懸念が生じています。いくつかの推定によると、ビットコイン自体の年間エネルギー消費量は小国のエネルギー消費量と同程度です。

PoW は、トランザクションを検証し、ネットワークに新しい要素を追加するために、マイナー間の競争を利用して難しい数学的問題を解決します。この手順には、かなりの量のエネルギーと処理能力が必要です。マイナーは、GPU (グラフィックスプロセッシングユニット) や ASIC (特定用途向け集積回路) などの特殊な機器を使用して、これらの計算を効果的に実行します。 PoW では大量のエネルギーが使用されます。たとえば、Proof of Work を使用するビットコインネットワークは多くの電力を消費します。マイニングがより複雑になり、より多くの処理能力が必要になるにつれて、これらのシステムのエネルギー使用量が増加するため、PoW ベースの台帳の環境への影響に関する懸念が生じています。

プルーフ・オブ・ステークはどのように機能しますか?

同時に、Proof of Stake では、バリデーターが新しいブロックを生成するために選ばれる確率は、所有するデジタル通貨の量に応じて増加します。 PoS は PoW と同じ数の処理能力を必要としないため、使用するエネルギーが大幅に少なくなります。バリデーターは、コインへの投資を維持し、ネットワークに接続したままにするだけで済みます。たとえば、イーサリアム 2.0 アップデートにより、最も広範な分散ネットワークであるイーサリアムは PoW から PoS に切り替わりつつあります。この移行の動機の一部は、イーサリアムのエネルギー使用量と環境への影響を軽減することです。

Proof of Stake と Proof of Work の「ダービー」を考慮すると、PoS ネットワークでの電力使用量に基づいて新しいブロックを提供することに競合はありません。ただし、PoS マイナーは、インターネット接続の提供とコンピューターのメンテナンスに関連する継続的な費用を依然として抱えています。

PoS ブロックチェーンは、使用するエネルギーが大幅に削減されるため、ネットワーク運用コストを削減します。ただし、トランザクションのスループットが大幅に向上し、トランザクションコストが減少したにもかかわらずネットワーク管理が依然として報酬を受け取っているという事実により、プールオペレーターとバリデーターは依然として利益を得ることができます。安定性と持続可能性の観点から、現時点では PoS に代わる選択肢はありません。一般に、 Metaverse Post は、特にエネルギーと炭素への影響を削減しようとするブロックチェーンの取り組みにとって、両方に利点と欠点があるとしても、PoS は PoW の代替として有望であると考えています。

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