PoW対プルーフオブステーク(PoS)マイニング

暗号通貨マイニングには、プルーフオブワーク(PoW)とプルーフオブステーク(PoS)の2つの主要なタイプがあります。 PoWは元のマイニング方法でしたが、PoSはエネルギー効率と持続可能性が向上する可能性があるため、近年ますます人気が高まっています。

プルーフオブワーク(PoW)マイニングとSHA-256アルゴリズム

レッスン1では、ブロックチェーンネットワーク上のトランザクションを検証するプロセスや、ネットワークのセキュリティと整合性を維持する上でのマイナーの役割など、暗号通貨マイニングの基本について説明しました。 前述のように、プルーフオブワーク(PoW)マイニングは、特殊なハードウェアとソフトウェアを使用して複雑な数式を解くことを含む、リソースを大量に消費するプロセスです。

SHA-256アルゴリズムは、プルーフオブワーク(PoW)で使用される暗号化ハッシュ関数の一種です。 入力データを受け取り、ハッシュと呼ばれる固定サイズの出力を生成します。 ハッシュは入力データの一意の識別子であり、元の入力を取得するために元に戻すことはできません。 暗号通貨マイニングでは、SHA-256アルゴリズムを使用してトランザクションを検証し、ビットコインネットワーク上に新しいブロックを作成します。 このアルゴリズムは、衝突攻撃に耐性があり、ネットワークの整合性とセキュリティを確保するように設計されています。

PoW暗号通貨の例には、ビットコイン、ライトコイン、モネロなどがあります。 マイニングの難易度は、ブロックの作成率に基づいてブロックのハッシュターゲット値を定期的に調整することによって調整されます。 マイニング報酬の競争により、マイニングプールが作成され、マイナーは計算能力を組み合わせて問題を解決し、報酬を受け取る可能性を高めることができます。

プルーフオブステーク(PoS)マイニング

プルーフオブステーク(PoS)マイニングは、PoWマイニングのエネルギー集約的な性質に対処するために開発された比較的新しい概念です。 PoSマイニングでは、バリデーターは保有する暗号通貨の量に基づいて選択され、トランザクションを検証するための担保として「賭ける」ことをいとわない。 バリデーターは、賭ける意思のある暗号通貨の量に基づいてランダムに選択され、バリデーターが賭ける暗号通貨が多いほど、選択される可能性が高くなります。

PoSマイニングは、トランザクションの検証に必要な計算能力が大幅に少ないため、PoWマイニングよりも環境に優しく、リソースを大量に消費しないと考えられています。 さらに、PoSマイニングにより、専用のハードウェアが不要になるため、マイニングのコストを削減し、アクセシビリティを向上させることができます。

PoS暗号通貨の例には、カルダノ、ポルカドット、イーサリアムなどがあります。 イーサリアムは現在、PoWからPoSマイニングへの移行過程にあり、ネットワーク効率の向上とエネルギー消費の削減が期待されているため、注目すべき例です。

PoWマイニングの利点

分散型で安全なネットワーク:PoWマイニングは、分散したマイナーネットワークによってトランザクションが確認され、ネットワークの分散化を保証します。 これにより、単一の当事者がネットワークやマイニングパワーのかなりの部分を制御できなくなります。 PoWマイニングは、10年以上にわたってビットコインなどの暗号通貨で成功裏に採用されてきました。 このアプローチは信頼性が高く安全であることが証明されているため、ブロックチェーンネットワークの中で好ましい選択肢です。

PoWマイニングの欠点

エネルギー集約型:PoWマイニングは多くの電力を消費するため、環境への影響が懸念されます。 特定の状況では、PoWマイニングによって消費されるエネルギーは、小さな国のエネルギーを上回ります。 次のレッスンでこのトピックを分析し、これが100%真実かどうかを確認します。

集中化:PoWマイニングは競争の激しい活動であるため、大規模なマイニングプールは大量のマイニングパワーに集中する可能性があり、集中化と潜在的なネットワーク操作につながります。

スケーラビリティ:ネットワーク上のトランザクションの量が増えると、マイニングの難易度も高まり、確認時間が長くなり、マイニング費用が高くなります。

PoSマイニングの利点

エネルギー効率:PoSマイニングはPoWマイニングと同じ程度の処理能力を必要としないため、ブロックチェーンネットワークを保護するためのよりエネルギー効率の高い手段です。

集中化の削減:マイニングパワーはいくつかの大規模なマイニングプールの手に集中していないため、PoSマイニングは集中化のリスクを最小限に抑えます。

スケーラビリティ:ネットワーク上のトランザクションの数によってマイニングの難易度が上昇しないため、PoSマイニングはPoWマイニングよりも簡単に拡張できます。

PoSマイニングの欠点

PoSマイニングはPoWマイニングよりも新しい概念であり、現実の世界では十分に証明されていません。 これにより、セキュリティの問題や脆弱性が発生する可能性があります。

コインの配布:PoSマイニングでは、バリデーターは所有する暗号通貨の量に基づいて選択され、トランザクションを検証するための担保として「賭ける」準備ができています。 これは、少数の主要なバリデーターの手に富を集中させる可能性があります。

その他のマイニングアルゴリズム

PoWとPoSに加えて、暗号通貨業界で使用される他のいくつかのマイニングアルゴリズムがあります。 これらのアルゴリズムは、トランザクションの検証、新しいブロックの作成、ブロックチェーンネットワークのセキュリティと整合性の確保に使用されます。 他のマイニングアルゴリズムの例は次のとおりです。

ハッシュキャッシュとスクリプト

ライトコインやドージコインなどの暗号通貨で使用される2つの一般的なマイニングアルゴリズム。 Hashcashはもともと電子メールスパムと戦うために開発されましたが、その後、暗号通貨での使用に適合しています。 一方、Scryptは、SHA-256よりもASICマイニングに対してより耐性があるように設計されたメモリハードアルゴリズムです。

エクイハッシュとクリプトナイト

ZcashやMoneroなどの暗号通貨で使用される他の2つのマイニングアルゴリズム。 Equihashは、マイニングに大量のメモリを必要とするメモリハードアルゴリズムであり、ASICマイナーがアドバンテージを得ることをより困難にします。 一方、CryptoNightは、他のアルゴリズムよりもGPUマイニングに対して耐性があるように設計されています。

ProgPoW と RandomX

特殊なハードウェアおよびASICマイニングに耐性があるように設計された新しいマイニングアルゴリズム。 ProgPoWは、ASIC耐性を持つように特別に開発されました。 一方、RandomXはMoneroによって使用されており、CryptoNightよりもGPUマイニングに対してより耐性があるように設計されています。