コンセンサスアルゴリズムとは?仮想通貨の特徴を決める重要なキーワードを初心者にもわかりやすく解説!

 

仮想通貨やWeb3.0について調べていると、コンセンサスアルゴリズム(合意形成アルゴリズム)という言葉がよく出てくると思います。今回は、「コンセンサスアルゴリズム」について、初心者の方にも分かりやすく解説をします。

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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とは、最も簡単に言うと「合意形成の手順」となります。つまり、仮想通貨やWeb3.0のシーンで使われるコンセンサスアルゴリズムとは、「どのようにして参加者の合意を取るか、の方法」というように解釈するといいでしょう。

仮想通貨で最もよく出てくるのは、ブロックチェーンに記載する記録についてのコンセンサスアルゴリズムです。

特定の管理者がいないブロックチェーンでは、不特定多数の参加者がブロックチェーンに書き込む情報を精査していきます。不正な情報が無いようにブロックチェーンに記録していかなければ、そのブロックチェーンの信頼性はなくなってしまいます。

そこで、「どの情報を正しい情報とするか」についての合意を取る必要が出てきます。Aさんが「正しい」と言っていて、Bさんが「不正だ」と言っている場合、その情報が正しいかどうかはわからなくなってしまいます。そのような事態の中でその情報を正しいとするか不正とするか、あらかじめ合意を取る方法を決めておくのです。

この方法が、コンセンサスアルゴリズムです。

不特定多数の参加者が、ひとつの情報に対しブロックチェーンに入れるべきか否かを判断する際、コンセンサスアルゴリズムが使われるのです。

 

コンセンサスアルゴリズムの種類

ここからは、実際に仮想通貨で利用されているコンセンサスアルゴリズムの種類について見ていきましょう。

 

プルーフ・オブ・ワーク(PoW)

プルーフ・オブ・ワーク(PoW)とは
プルーフ・オブ・ワーク(PoW)とは

プルーフ・オブ・ワーク(Proof of Work:PoW)は、ビットコインなどの仮想通貨で採用されている、最も早く演算を行なった参加者が承認作業者として選出されるというルールです。承認作業者として選出された人は、情報が正しいか不正なのかを判断することになります。

また、承認作業者として選出されることで、参加者は報酬を受け取ることができます。ビットコインの場合、承認作業者はビットコインのやり取りについて、不正なものがないか確認します。正しい承認が行われると、その承認作業者は報酬としてビットコインを受け取ることができます。

ビットコインはプルーフ・オブ・ワークがルールになっているため、参加者は、演算を他の人よりも早く行い、承認作業者として選出されることを目指すのです。

〜プルーフ・オブ・ワークについて詳しくはこちら〜

プルーフ・オブ・ワーク(PoW)とは?ビットコイン/仮想通貨のコンセンサスアルゴリズムの問題点を初心者にもわかりやすく解説!

 

プルーフ・オブ・ステーク(PoS)

プルーフ・オブ・ステークは、仮想通貨を多くそのネットワークに預け入れている参加者の中から、処理を承認する人を選出する、というコンセンサスアルゴリズムです。

PoSとは
PoSとは2

<プルーフ・オブ・ステークとは?>

プルーフ(Proof)=「証明」

ステーク(Stake)=「掛け金(出資)」

⇒Proof of Stake「掛け金の証明」

プルーフ・オブ・ステークは、いくつかの仮想通貨で採用されているコンセンサスアルゴリズムで、その中身は「仮想通貨を多くそのネットワークに預け入れている参加者の中から、処理を承認する人を選出する」という点以外は、細かい違いがあります。

例えば、預け入れる仮想通貨の最低数量が決まっていたり、預け入れてから引き出すことができない期間が定められていたりします。

プルーフ・オブ・ステークのルールの中で選出された参加者は、正しく処理承認を行うことで、その仮想通貨を報酬として受け取ることができます。このようになっていることで、預け入れた仮想通貨と、受け取った仮想通貨の価値が失われてしまわないよう、参加者が正しく承認を行うインセンティブを生み出し、不正のない取引や処理を行う仕組みになっているのです。

PoSとは
PoSとは3

〜プルーフ・オブ・ステークについて詳しくはこちら〜

プルーフ・オブ・ステーク(PoS)とは?特徴や問題点、ステーキングについて初心者にもわかりやすく解説!

 

ノミネーテッド・プルーフ・オブ・ステークNPoS

ノミネーテッド・プルーフ・オブ・ステーク(Nominated Proof-of-Stake:NPoS)は、先ほど紹介したプルーフ・オブ・ステーク(PoS)にノミネーター(Nominator)と呼ばれる参加者が追加されるコンセンサスアルゴリズムです。ポルカドット(Polkadot)にて採用されています。

NPoSでは、プルーフ・オブ・ステークの処理を承認する参加者の権限を分散するために、推薦者(ノミネーター)がネットワークに参加することでその仮想通貨やパブリックブロックチェーンのセキュリティを向上します。ノミネーターはその仮想通貨を保有していれば誰でもなることができるため、プルーフ・オブ・ステークよりも開かれた(分散された)ネットワークになります。

NPoSとは
NPoSとは

〜ノミネーテッド・プルーフ・オブ・ステークについて詳しくはこちら〜

NPoSとは?ポルカドットのコンセンサスアルゴリズムをわかりやすく解説!ステーキングするなら必要な知識!

 

コンセンサスアルゴリズムは、仮想通貨やWeb3.0の中で非常に重要なキーワードとなります。仮想通貨によってコンセンサスアルゴリズムは異なり、コンセンサスアルゴリズムはその仮想通貨の特徴にもなるため、それぞれのルールについて理解を深めておくといいでしょう。

 

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