プルーフ・オブ・ワーク(Proof of work)とは

ビットコインによって誕生した非中央集権なコンセンサス(同意)の取り方です。

中央の管理者が存在せず、悪意をもった介入者がいるネットワークの中で、どのトランザクションをブロックチェーンに追加するか合意を確実に得る仕組みです。

プルーフ・オブ・ワークはいつ誕生したの?

実はこのプルーフ・オブ・ワークはビットコインの登場より遥か昔の1996年に誕生したコンセプトだということはご存知だったでしょうか。

Adam backによって提出されたHashcash(ハッシュキャッシュ)というアプリの中に初めて登場しました。このHashcashも現在ビットコインに利用されているSHA256という暗号の関数を利用しています。

当時は匿名メーラーのDos攻撃対策として利用されていました。

プルーフ・オブ・ワークは万能?

ビットコインのような中央管理者がいないネットワークでは一見、良い機能として利用されているプルーフ・オブ・ワークですが、議論余地があるのは以下の2つです。

  • 電気代
  • 脆弱性

まずは電気代の方から解説します。

電気代

プルーフ・オブ・ワークに利用される電気のコストです。一説にはアイルランドと同じ量の電気量を使用していると言われています。

何故プルーフ・オブ・ワークは電気代がかかるの?

プルーフ・オブ・ワークとは大雑把なイメージでいうとで「難解な数独の早解き大会」です。ネットワークの参加者に数独の問題が配布され、それを一番早くといた人がブロックをチェーンに追加する権利を得ます。難解な数独を解くためにはコンピュータの計算能力が必要で、その計算力(CPへの負荷)に応じて電気代がかかります。

ちなみに今ではアイルランドと同じ電気量を消費して、かつasicと言われる計算力高いものを使用しないと早くとくことは出来ないです。しかしひと昔前では市販のPCでも早く解くことができ、消費する電気量も少なくて済みました。

これはディフィカルティという数独問題の難易度調整が行われるためです。

脆弱性

現状のビットコイン(ブロックチェーン)に於いては最も良いコンセンサスを得る方法として利用されていますが、これは上で述べた「難解な数独の早解き大会」が公正かつ独占されていない状況に限ります。どういうことか詳しく解説します。

上で述べた数独大会にはいくつか参加方法があります。メジャーなのは個人で参加する方法とグループで参加する方法です。後者のグループで参加する方法をマイニングプールと呼びます。

マイニングプールが仮にビットコインネットワークの計算力の51%以上を握るようになると彼らがどのトランザクションをブロックに追加するかの権利を持つようになり、管理者がいないネットワーク内で確実かつ公正なトランザクションをブロックに追加するというプロセスが機能しなくなります。

上の2つのような問題を解決するために他にもプルーフ・オブ・ステークなどの他のコンセンサスの方法もあります。

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