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暗号通貨・仮想通貨のマイニングの種類と仕組みをおさらい

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仮想通貨のマイニング

仮想通貨のマイニングといっても各通貨ごとに独自の方式があります。
今回は暗号通貨・仮想通貨のマイニングの方式についてのお話です。

PoWやPoSといった方式がありますが、なんとなく理解している人も多いのではないでしょうか?

 

そもそもブロックチェーンとは

ブロックチェーンによる分散台帳システムは、不正な取引とそうでない取引をどうやって区別するかというと、一つの取引台帳を分散して保存し、取引の度に全ての分散したデータベースに取引内容を確認し、正しいと承認されたものをブロックチェーンに記録していきます。

この仕組みにより簡単に取引履歴を改ざんすることは不可能になりますので、特定の組織が発行する電子マネーやポイントなどとは一線を画するものなのです。

しかし分散化されたデータベースを参照して確認作業を行うことは膨大な処理を必要とします。
ビットコインなどが直面する問題に、取引数が増加すると承認作業の遅延から資金詰まりが起こります。
これがいわゆるスケーラビリティの問題です。

この承認作業(の計算)は世界中のマイニングマシーンによって行われており、どこかの中央サーバーで管理されるものではない仮想通貨の特徴的な仕組みとなります。
その計算作業の報酬としてマイニングという概念があるのです。

ブロックチェーンの基本的なところをざっくりと理解した上で、マイニングの種類について見ていきたいと思います。

 

最も一般的なPoW(proof of works)

PoW(proof of works)プルーフ・オブ・ワークスとはビットコインやライトコインが採用している取引検証方式です。

この取引の検証作業の計算を手伝うことによりマイニング報酬が発生します。
マイニングは既存の流通しているコインではなく、新しいコインが一定の確率で付与されます。

現在ビットコインは最大発行枚数の2100万枚に達していないため、新規にコインが貰えますが、これが全て発行されると、取引手数料からマイナーに報酬として支払われます。

このPoW(proof of works)方式では高性能なコンピューター(グラフィックカードを搭載した)を数多く運用すればするほどマイニング報酬が増えるので、世界各地でマイニングファームと呼ばれるサーバーセンターのような施設が数多く誕生しました。

PoW(proof of works)の最大のデメリットは膨大な計算が必要なので、電力を大量に消費することです。
逆に言えば、電気代が安いエリアなら事業として十分に成り立つほどにビットコインの価値が向上したからとも言えます。

またPoW(proof of works)の方式は51%攻撃に弱いという弱点があります。
特定の個人やグループがマイニングの51%以上を支配すると二重払いなどの不正な取引がし放題になってしまうことです。

ビットコインの市場規模で51%のマイニングを支配することは現実的には無理がありますが、マイニングプールが合併や統合を繰り返せば決して不可能ではないかと思います。

ある人はこの51%攻撃がビットコインに起こった段階がビットコインの終焉で、他の仮想通貨に移行するターニングポイントになると予想している人もいます。

 

第二世代に多いPoS(proof of stake)

イーサリアムやLISKなど第二世と呼ばれる仮想通貨で多く採用されている方式がPoS(proof of stake)プルーフ・オブ・ステークと呼ばれる取引検証方式です。

PoS(proof of stake)は通貨ごとに細かく分類すると非常に多くの種類がありますが、代表的なイーサリアムだと、PoWと違い、取引の検証作業を計算した量に比例してマイニング報酬が発生するのではなく、その仮想通貨の保有量に比例して、その通貨の新規発行分が貰える仕組みです。

正確にはPoS(proof of stake)も取引検証のために計算リソースが必要ですがPoWのような純粋な計算によって支払われるのではなく、通貨の保有量と保有期間に応じて、計算する範囲が割り当てられます。
長く保有し、かつ大量に保有する人ほど有利な条件でマイニングが行われる仕組みとされ、PoW(proof of works)に比べて長期保有が有利なシステムとなり、通貨として安定する仕組みになっています。
その分、デメリットとして通貨の流動性の低下も同時に起こり、先行者利益が大きくなる仕組みですので、持ってる者が更に富むという資本主義の問題点をそのまま引き継いでしまっているシステムでもあります。

ビットコインなどのPoW(proof of works)も導入には高性能なコンピューターを大量に用意しなければならないので、資本主義的な仕組みなのは変わりません。

消費電力に関してはPoW(proof of works)に比べると少なくて済むので、第二世代以降の仮想通貨では多く採用される仕組みとなっています。

また前述した51%攻撃に対してPoS(proof of stake)は有効な解決策となっています。
正確には51%攻撃が行われにくいです。
PoS(proof of stake)のシステムだと仮に51%攻撃を行おうとすると大量の通貨を保有する必要があるために、コストが膨大になり、更に51%も保有した上で51%攻撃を行うと通貨の価値も大きく下がることが予想され、システムの構造上そもそも51%攻撃の動機が起こらないとされています。

またWavesなど新進気鋭のコインではPoSをアレンジしたLPoSという仕組みを構築しています。
このようにPoS(proof of stake)は通貨の開発思想により流派のように枝分かれしているのがわかります。

 

PoSを更に発展させたPoI(Proof of Importance)

PoI(Proof of Importance)プルーフ・オブ・インポータンスは有名なところではNEMで採用されている取引検証方式です。
PoS(proof of stake)を更に発展させた仕組みです。

残高・取引回数・取引量などから総合的に重要なノードを判断し、マイニングの報酬を決定します。
PoW(proof of works)、PoS(proof of stake)で最大の問題点である富の偏重、集中化を緩和するために考えられた仕組みです。

取引回数や取引量も評価されるので資金の流動性においては一定の効果があるとされています。

また不正がない取引に対しても評価されますので、通貨の健全性が自然に高まるといった非常によくできた仕組みと言えますね。
問題点はPoW(proof of works)、PoS(proof of stake)に比べれば富の集中化は緩和されていますが、PoI(Proof of Importance)もやはり富む者は更に富むという流れは大きくは変わらないでしょう。

 

仮想通貨では異例の方式PoC(Proof of Consensus)

PoC(Proof of Consensus)プルーフ・オブ・コンセンサスとは従来の一般的な仮想通貨で行われる分散取引検証の方式ではなく、発行主体が認めた機関だけが承認作業をすることが可能な仕組みです。

これは既存の法定通貨と同じような仕組みで、仮想通貨に詳しい人ほど、この仕組みを非難する傾向があります。
この中央集権的な性質であるPoC(Proof of Consensus)を採用している通貨で最も有名なのはリップルです。
色々と非難されがちなPoC(Proof of Consensus)ですが、リップルの時価総額が3位となっているのは、PoC(Proof of Consensus)に対して一定の信頼があるためとも言えますね。

現段階では信頼のある機関や企業が発行、開発を行っていることが一つの信頼となっており、このPoC(Proof of Consensus)の仕組みもその延長で信頼されているものとされています。

 







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