プルーフ・オブ・ワーク（Proof of Work）とプルーフ・オブ・ステーク（Proof of Stake）は、暗号コミュニティで長く続いている論争である。この論争は白熱することもある。誰かが怒って椅子を投げたという伝説もある。ここでは、PoWとPoS...そしてそれぞれの長所と短所について冷静に説明する。
プルーフ・オブ・ワークとは？
比較を掘り下げる前に、PoWの仕組みを見てみよう。
プルーフ・オブ・ワークはBitcoinで最もよく知られていますが、他の暗号通貨でも使われています。これは、トランザクションを確認し、ブロックチェーンに新しいブロックを追加するために設計されたアルゴリズムです。
プルーフ・オブ・ワークでは、マイナーはこの新しいブロックを生成する複雑な数学的パズルを最初に完成させることを競います。
プルーフ・オブ・ワークの意義は何だろう？そもそも、なぜマイナーにこのような複雑な数学的パズルを解かせるのでしょうか？このアルゴリズムの背後にあるアイデアは、ブロックチェーンの速度を低下させるサービス拒否攻撃を阻止することです。
スパム攻撃の阻止
これらのパズルはかなりの計算量を必要とするため、スパム攻撃を仕掛けようとする悪意ある行為者の抑止に役立ちます。プルーフ・オブ・ワークのアルゴリズムには、慎重なバランスが必要であることを覚えておいてほしい。パズルが難しすぎると、新しいブロックはほとんど形成されない。
もう一つの主要ブロックチェーン・ネットワークであるイーサリアムも、現在はプルーフ・オブ・ワークを採用しているが、来年か再来年にはプルーフ・オブ・ステークに移行する予定だ。
プルーフ・オブ・ワークのメリットとデメリットを簡単に見てみよう。一方では、このアルゴリズムに賛成する人々は、それに捧げるコンピューティング・パワーさえあれば誰でもマイナーになれることを指摘している。
採掘が難しい
しかし、この議論には問題がある。時が経つにつれ、BTCを採掘するのはますます難しくなっており、数年前と比べると、減少した報酬のために競争が激しくなっている。
ビットコインに関して言えば、普通のPCを持っていればプルーフ・オブ・ワークの恩恵を受けることは事実上不可能だ。最近では、メリットを享受するためには高度な機器が必要であり、消費電力の観点からは、稼働させるために手足がかかることもある。
英国ケンブリッジ大学オルタナティブ金融センターの2021年初頭の調査によると、BTCの採掘はアルゼンチン全土よりも多くのエネルギーを消費するという。
また、BTCの年間使用量は、英国内のすべてのやかんになんと27年間も電力を供給することになる（さて、これは英国の読者にとってより魅力的な比較だ）。ビットコインのネットワークに電力を供給するために必要な膨大なエネルギーについては、主に環境への影響を懸念している。
プルーフ・オブ・ワークのその他の問題点としては、マイナーによって解かれる複雑な数学的パズルの多くが、最終的にほとんど、あるいはまったく価値を持たないことが挙げられる。これらの方程式の答えは結局、科学的研究に使用されることはありません。
プルーフ・オブ・ステークとは？
プルーフ・オブ・ワーク（Proof of Work）を一通り理解したところで、今度はプルーフ・オブ・ステーク（Proof of Stake）がそれに比べてどうなのかを見てみよう。プルーフ・オブ・ステークでは、新しいコインを採掘したりトランザクションを検証したりする能力は、先ほど話した複雑なパズルを解く能力とは関係ありません。その代わり、コインの保有数に直接リンクされる。
リチャードがブロックチェーン上で利用可能なコインの5％を保有しているとしよう。プルーフ・オブ・ステーク（Proof of Stake）を通じて、彼は新しいトランザクションの5％までマイニングする権利があることになる。プルーフ・オブ・ステーク（Proof of Stake）の消費電力はかなり少ないが（つまり、英国のやかんや紅茶のカップが脅威にさらされることはない）、これは新しいマイナーにとって金銭的なハードルを生む可能性がある。
セキュリティの観点からは、Proof of Stakeアルゴリズムが存在する場合、攻撃を仕掛けるインセンティブはあまりない。第一に、そうすることは非常にコストがかかる。第二に、悪意のある行為が引き起こす価値の下落によって、攻撃者はさらに大きな損失を被ることになる。
プルーフ・オブ・ワークとプルーフ・オブ・ステーク
以上、プルーフ・オブ・ワークとプルーフ・オブ・ステークについて簡単に説明した。しかし、プルーフ・オブ・ワークとプルーフ・オブ・ステークの戦いではどちらが勝つのだろうか？
それは誰に尋ねるかによって異なります。プルーフ・オブ・ステークはプルーフ・オブ・ワークほど広く使われていないため、PoWとPoSを直接比較するのは難しいと言う人もいる。
PoWはコンセンサス・アルゴリズムの中ではかなり新しいタイプであり、その結果、主要なブロックチェーンの下でProof of Stakeがどのような役割を果たすのか、私たちは実際に見ていない。来年にはイーサリアム2.0が完全に展開される予定であり、このメカニズムがどのように機能するのか、より良いアイデアが得られるだろう。
ブロックチェーンが将来どのように機能するかについては、急進的なアイデアもある。プルーフ・オブ・ワーク対プルーフ・オブ・ステーク（Proof of Work vs Proof of Stake）の世界ではなく、両方のコンセンサス・アルゴリズムを使用するハイブリッド・モデルに頼るべきだという意見もある。そうすれば、両方の長所を享受し、短所を軽減することができる。
一部のブロックチェーンは、全く異なるコンセンサス・アルゴリズムを使用する道を切り開いている。プルーフ・オブ・バーン、プルーフ・オブ・キャパシティ、プルーフ・オブ・ウェイト、プルーフ・オブ・アクティビティなどだ。
数え上げればきりがない。この（まだ若い）業界でイノベーションが進むにつれ、ブロックチェーンの安全性を確保するためのアプローチが、そう遠くない将来に登場する可能性が高い。
