プルーフ・オブ・ワーク（PoW）って聞いたことがあるけど、何のことだろうか？
プルーフ・オブ・ワーク（PoW）とは、仮想通貨のコンセンサスアルゴリズムの1つで、仮想通貨の取引や送金データをブロックチェーン上につなぐための仕組みです。
しかし、PoWの特徴について理解していないといつまでも仮想通貨の波に乗れません。
でも、プルーフ・オブ・ワーク（PoW）って難しそうでわかりにくいですよね。
そこで今回はプルーフ・オブ・ワーク（PoW）の特徴を初心者向けにわかりやすく説明します。
この記事を読めば、プルーフ・オブ・ワーク（PoW）の強みや今後の可能性がわかります。
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この記事でわかること
プルーフ・オブ・ワーク（PoW）とは？
PoWとは、仮想通貨のコンセンサスアルゴリズムの1つで、仮想通貨の取引や送金データをブロックチェーン上につなぐための仕組みです。
仮想通貨の多くは銀行などの中央管理者が存在しておらず、仮想通貨の取引や送金などを間違いなく行うには中央管理者が存在してなくてもデータの改ざんをできないようにする必要があります。
PoWはビットコインをはじめとする多くの仮想通貨に採用されており、マイニングと呼ばれるブロックチェーンを新規で作成し取引や送金記録を承認する計算作業を行い、より早く計算できたユーザーに報酬として仮想通貨を手に入れることができます。
この承認作業を行うユーザーのことをマイナーと呼び、コンセンサスアルゴリズムは、その承認のための計算方法という意味合いで使用されています。
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プルーフ・オブ・ワーク（PoW）の特徴
プルーフ・オブ・ワーク（PoW）の主な特徴は以下の3つです。
- ブロックチェーンのコンセンサスアルゴリズム
- 不正が行われにくい
- 中央管理者がいらない
それぞれを解説します。
ブロックチェーンのコンセンサスアルゴリズム
PoWはブロックチェーンのコンセンサスアルゴリズムで、ビットコインをマイニングする際に行う計算処理のことです。
ブロックチェーンは過去から現在までひとつながりの取引台帳になっており、ブロックの改ざんをしようとするとその後に行われたすべての取引が含まれるブロックも計算し続ける必要があります。
悪意のあるユーザー以外にも善良なユーザーも存在するため、マイニング参加者全体の計算能力の過半数の能力を持たない限りはブロックの改ざんは難しくなります。
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不正が行われにくい
PoWのアルゴリズムによってデータの改ざんがされにくいというメリットがあります。
膨大な計算であるマイニングを行いブロックを生成し、ノード達がそのブロックの正当性をチェックし承認します。
承認が終わるとブロックがブロックチェーンに同期され合意形成を行うことができます。
このようにPoWは、ブロックチェーン上に記録された取引が正しい取引であると認める合意形成ともいえるので、データの改ざんを防ぐことができます。
中央管理者がいらない
多くの仮想通貨には銀行のような中央管理者が存在し、ユーザーの資金などを管理していますが、ビットコインが採用しているPoWは中央管理者が存在しません。
PoWは二重支払問題を解決するために必要で、二重支払は通常中央管理者なしでは解決が難しいです。
二重支払とは、すでに使用したビットコインを再び使用するということです。ビットコインは電子データなので、容易にコピーができてしまいます。
よってある人に支払ったあとコピーして別の人に支払うということもありえます。
PoWはマイナーがブロックを作成するときに取引のコインが二重に使われていないかどうかを判断し二重支払の取引を弾く仕組みになっています。
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プルーフ・オブ・ワーク（PoW）のデメリット
これまでPoWのさまざまな特徴を解説してきましたが、デメリットも存在します。
PoWのデメリットとしてブロックチェーンの計算処理に時間がかかり、消費電力量が大きいことや、51%攻撃のリスクがあることです。
PoWのコンセンサスアルゴリズムとして取引記録などを承認する計算をより早く行うことによって報酬が得られます。
計算処理には時間がかかり、マイニングしている間は絶えず電力を消費しているため、多くのマイナーのマイニングにより膨大な電気量を消費してしまいます。
もう一点PoWのデメリットとして51%攻撃のリスクがあります。
51%攻撃とは、全マイナーの中で万が一悪意のあるマイナーが手を組み全体の51%以上のマイニングをした場合、取引の承認を独占できてしまいます。
この状況を51%攻撃と呼び、現在このような事態の発生が危惧されています。
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プルーフ・オブ・ワーク（PoW）の今後について
PoWの今後としてPoWがもつデメリットを解消するアルゴリズムの採用があります。
代表的なアルゴリズムとしてPoSがあります。
PoWの承認条件としてマイニングによる計算作業ですが、PoSの承認条件はコインの保有量や保有期間によって決まります。
そうすることでマイニングによる電力量の削減や計画作業による時間がかからずに済みます。
イーサリアムがPoWからPoSへ移行がされますが、これからPoWを採用している仮想通貨もPoSへ移行され、それぞれが抱えている問題点を解消していくのか注目していきたいです。
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まとめ プルーフ・オブ・ワーク（PoW）について
今回はPoWの特徴やデメリットについて解説してきました。
PoWはマイニングによる消費電力や51%攻撃の問題点もありますが、銀行などの中央管理者が存在しないため、データの改ざんが難しい仕組みです。
時価総額1位のビットコインが採用しているアルゴリズムであり、今後別のアルゴリズムとの共存などにより問題点の解消していくのかどうか注目していきたいです。
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