暗号通貨はブロックチェーン ネットワーク上で運用され、データはピアツーピア コンピューター ネットワーク全体で保存および管理されます。分散型プラットフォームであるため、紛争や意見の相違を解決するのは困難で時間がかかる場合があり、単一のデータセットに同意するためにネットワークを調整する合意の必要性が高まり、コンセンサスメカニズムが登場します。
コンセンサス メカニズムとは何か、その重要性、種類、コンセンサスについて知っておくべきことすべてがこの記事に含まれています。続きを読んで、コンセンサスの天才になりましょう。
目次
- コンセンサスメカニズムとは何ですか?
- コンセンサスメカニズムはどのように機能するのでしょうか?
- 合意メカニズムの必要性
- さまざまなタイプのコンセンサスとは何ですか?
コンセンサスメカニズム
コンセンサス メカニズムは、デジタル データ セットの状態に同意する際にネットワークのすべてのノードを同期させる、ブロックチェーン ネットワークに統合された一連のソフトウェア プロトコルです。コンセンサスは、トランザクションを検証し、ブロックチェーン プラットフォームのセキュリティを確保するために使用されます。
コンセンサスメカニズムはどのように機能するのでしょうか?
保留中のトランザクションのデータがノードに入力され、台帳レコードと照合され、承認または不承認の通知がノードに返されます。分散型ネットワークであるため、トランザクションを確認するには大多数のノードの承認が必要です。トランザクションが確認されると、ブロックチェーンに配布され、永久に保存されます。
合意メカニズムの必要性
ブロックチェーン ネットワークは分散化されており、トランザクションのプロセスを制御および管理する中央の権限はありません。プラットフォームのすべての参加者は、プラットフォームの整合性を維持する責任を負います。コンセンサスメカニズムは、すべてのノードを集めて合意に同意します。
1.トラストレス環境を構築する
コンセンサスメカニズムは、すべてのノードが同意する必要がある一連のルールです。これにより、プラットフォームのすべてのメンバーを信頼する必要がなくなります。
2. 二重支出の防止
ユーザーが制限された上限を超えて使用すると、銀行またはその他の機関から追加料金が請求されます。一方、ブロックチェーンでは、コンセンサスメカニズムがお金の使用状況を評価し、最初のトランザクションを決済する前にお金の使用を再度制御することで二重支出の可能性を排除します。
3. セキュリティの強化
コンセンサスメカニズムにより、偽のトランザクションを検証するにはプラットフォームのコインの半分を保持する必要がありますが、これはほぼ不可能です。このルールは、ハッカーがプラットフォームに変更を加えるのを防ぎます。
さまざまな種類の合意メカニズムとは何ですか?
コンセンサスメカニズムにはさまざまな種類があり、その原則も異なります。
1. プルーフ・オブ・ワーク (PoW)
Proof of work は、トランザクションの信頼性とセキュリティを提供するために導入された最初のコンセンサス メカニズムです。このメカニズムでは、マイナーはシステムの改ざんを防ぐために高性能コンピューターの助けを借りて、複雑で任意のパズルを解くよう努めます。参加者ノードがトランザクションを検証し、大規模なネットワークがそれを検証します。このメカニズムは、暗号通貨マイニング中にトランザクションを検証し、新しいコインを生成するために利用されます。
2. プルーフ・オブ・ステーク (PoW)
プルーフ・オブ・ステークのメカニズムにより、ユーザーは暗号通貨をステークし、ステークされた暗号トークンの数に基づいてトランザクションを処理できます。バリデーターはトークンをステークして、取引手数料の形で報酬を獲得します。これは低コストで低エネルギー消費のプロセスであるため、環境に優しく、プルーフ・オブ・ワークに代わる実行可能な代替手段と考えられています。コンセンサスに達すると、大規模ネットワークがブロックを検証し、既存のブロックチェーンに追加します。
3. 容量証明 (PoC)
Proof of Capacity では、ハードウェア ドライブの空き領域を利用してマイニングを可能にします。マイニング プロセスを開始する前に、PoC は考えられる解決策のリストをハード ドライブに保存します。ドライブが大きいほど、リストからハッシュ値を取得できる可能性が高くなり、獲得できる報酬も高くなります。低コストのトランザクションを提供することで、PoC は誰にとっても使いやすいプラットフォームを作成します。これは、プルーフ・オブ・ワークやプルーフ・オブ・ステークのメカニズムよりも効率的です。
4. 活動証明 (PoA)
プルーフ・オブ・アクティビティは、プルーフ・オブ・ステークとプルーフ・オブ・ワークのコンセンサスを組み合わせたものです。 Proof of Activity コンセンサスでは、マイニングのプロセスは Proof of Work に似ており、マイナーは強力な計算能力を使用して複雑な任意の問題を解決します。マイニングプロセスが完了すると、コンセンサスはプルーフ・オブ・ステークに移行し、新しいブロックを検証してブロックチェーンに追加します。すべてのブロックがブロックチェーンに追加されると、トランザクションを記録できるようになります。
5. 履歴証明 (PoH)
Proof of History コンセンサスでは、ブロックチェーンのタイムスタンプを利用して、ノードに依存せずに 2 つの連続したトランザクションを完了するのにかかる時間を監視します。 PoH コンセンサスでは、トランザクションの出力を取得し、それを次のハッシュ値の入力として使用することで、トランザクション間で発生したイベントを誰もが表示できるようになります。 1 つの CPU スコアを利用して検証可能な遅延関数 (VDF) を解決し、他の主要なコンセンサス アルゴリズムよりも高速かつエネルギー効率が高くなります。
他にも、Proof of Burn (PoB)、Proof of Importance (PoI)、Proof of Elapsed Time (PoET)、Proof of Authority (PoA)、Delegated Proof of Stake (DPoS) など、あまり一般的ではないコンセンサス メカニズムが多数利用可能です。
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最終的な考え
コンセンサスメカニズムにより、分散型プラットフォームにより、トランザクションのイベントをスムーズに実行および調整できます。各コンセンサス メカニズムはさまざまな目的に使用され、独自の利点と制限があります。ただし、コンセンサス メカニズムを統合すると、ブロックチェーン ネットワークのパフォーマンスが向上します。
