一群のフレンが休日に出かける場合、どのレストランで食事をし、どの映画を見るかは、それぞれの意見が異なるかもしれません。その場合、皆で投票して最も多くの人が選んだ項目が、その後の食事や映画のコンセンサスになります。
ブロックチェーンの世界では、すべての参加者が取引やデータについてコンセンサスを形成するためには、コンセンサスメカニズムが必要です。
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（英文：Consensus Mechanism）は、分散システムやブロックチェーンネットワークで動作する仕組みであり、すべてのノード参加者がチェーン上のデータや取引の正確性にコンセンサスを形成できるようにすることを目的としています。このメカニズムはブロックチェーン技術の中核要素と言え、ネットワーク内のデータが不正に改ざんされないようにし、関連する取引記録の安全性を確保します。
中心集中化された銀行の場合、基本的には銀行のみが個人の預金、引き出し、送金の記録が正しいかどうかを確認します。一方、分散化されたブロックチェーンネットワークでは、単一の中央機関がトランザクションを制御または検証することはありません。代わりに、ネットワーク内のノードによって検証され、トランザクションの正当性が確保されます。
イーサリアム（Ethereum）の公式サイトによると、コンセンサスメカニズムは、ノードがトランザクションの真正性や正確さなどについて一致することを確認することができます。
コンセンサスメカニズムの歴史
コンセンサスメカニズムの歴史はブロックチェーン技術と密接に関連しており、ブロックチェーンの発展とともに、コンセンサスメカニズムも進化し続けています。これらのメカニズムの目的は、ブロックチェーンネットワーク内のすべてのノードが取引データについて合意し、システムの安全性と分散化を維持することです。
財務投資情報に特化したウェブサイトInvestopediaは、コンセンサスメカニズムの発展の歴史をまとめました。
1980年代から1990年代：集中型データベース コンピュータとインターネットの普及に伴い、共有データベースが登場し、ユーザーは異なる場所からデータにアクセスできるようになりました。これらのデータベースは主に中央集権型で、特定の管理者が管理し、データの完全性を維持します。
1990年代中盤から後半：分散型ストレージと処理 一部分的共享データベースは、ストレージと処理能力を異なる場所のデバイスに分散させるように進化しました。この時、データの改ざんや未承認のアクセスを防ぐ方法が問題となり、分散データベースの管理を自動化する方法が登場しました。
分散型の自律的コンセンサスの出現 データベースの状態の整合性を解決するために、分散自律コンセンサスが作成されました。この方法は、暗号化技術に依存し、ハッシュ値を生成してデータの完全性を検証します。ハッシュ値は、入力データが変更された場合にのみ変化するため、ハッシュ値を比較してデータが変更されていないことを確認できます。
2008年:ビットコインとサトシの貢献 早期の多くの人々がコンセンサスメカニズムの研究に取り組んでいましたが、BTCの創始者であるサトシナカモト（Satoshi Nakamoto）が2008年に発表したホワイトペーパーは、現代のブロックチェーンのコンセンサスメカニズムの基礎と広く認識されています。例えば、BTCで使用されているプルーフオブワーク機構（PoW）は、分散環境下のコンセンサスの問題を解決します。
コンセンサスメカニズム為什麼對區塊鏈發展很重要？
コンセンサスメカニズムはブロックチェーン技術において非常に重要な役割を果たし、ブロックチェーンのネットワークの安全性、信頼性、分散化を保証するために使用されます。コンセンサスメカニズムの重要な理由をいくつか整理しました:
分散化の維持
データの整合性と信頼性を確保する
重複支払いと詐欺を防止する
ネットワークセキュリティの向上
ブロックチェーンの核心的なコンセプトは分散化です。IT企業のウェブサイトであるZfort Groupは、コンセンサスメカニズムによってノードがコンセンサスプロセスに参加できることにより、中央権威の介入が不要であり、また分散型の意思決定モデルを通じてブロックチェーンが透明でオープンな特性を持つことができ、分散化を促進すると指摘しています。
コンセンサスメカニズムの検証により、すべてのノードが同じバージョンのコンテンツを持ち、データの一貫性と信頼性を維持することができます。さらに、コンセンサスメカニズムは重複支払いの問題をブロックチェーン上で回避するためにも使用されます。ネットワーク内のノードは各トランザクションの一意性を検証し、同じ暗号資産が複数回使用されることを防ぎ、ネットワーク詐欺に対処します。
暗号資産関連サービスを提供するプラットフォームであるCrypto.comは、技術の進化に伴い、さまざまな設計としてプルーフオブワーク（PoW）やプルーフオブステーク（PoS）などのコンセンサスメカニズムが進化したことを説明しています。これらの設計は、悪意のある攻撃者がブロックチェーンネットワークを制御することを防ぐために、参加者に電力や暗号資産などのリソースを投入して検証を行うことを要求しており、これにより攻撃が高価で実現困難になり、ドロップ攻撃が成功する可能性が低くなっています。
コンセンサスメカニズム有哪些？
コンセンサスメカニズムはブロックチェーンシステムの中核であり、すべてのノードの関連取引データの一貫性を確保します。以下はいくつかの一般的なコンセンサスメカニズムの種類についての紹介です。
PoWは最初に使用されたコンセンサスメカニズムであり、PoWは参加者（マイナー）によって、複雑な数学問題を解決することでトランザクションを検証し、新しいブロックを生成することを要求します。PoWというコンセンサスメカニズムの利点は、高い分散化とセキュリティを持っています。実際の応用例には、BTC、DOGE、ライトコインなどの暗号資産が含まれます。
しかし、コンピュータの計算には大量の電力が必要であり、エネルギー消費が大きく、環境にはやさしくありません。また、多くの人が使用すると速度が遅くなる可能性があり、高額のガス料金（マイニング手数料）が必要です。
PoSは、暗号資産を保有してステークすることによって、バリデータを選択する方法であり、計算能力に依存しません。そのため、より多くのトークンを保有している人がトランザクションを検証するために選ばれる可能性が高くなります。
PoS の利点は、エネルギーをそれほど消費しないことですが、欠点は暗号資産を多く所有している人が検証に参加する可能性が高く、その結果、PoS がそれほど分散化されないことです。2022 年以降のイーサリアム（以前はPoSを使用していました）やカルダノなどのアプリケーションの例が挙げられます。
DPoSはPoSの改良版で、ネットワーク参加者が「代表」を投票して検証することを可能にします。これによりシステムの効率と速度が向上しますが、中心化のリスクもあります。なぜなら、少数の代表がより大きな権力を持つ可能性があるからです。DPoSはEOSやTronなどのプロジェクトに応用されています。
暗号化された都市では、最も一般的な3つのコンセンサスメカニズムを以下の比較表にまとめました。
特性証明方式のプルーフオブワーク（PoW）プルーフオブステーク（PoS）委任証明（DPoS）エネルギー消費が高く、数学計算が必要です。PoWに比べて省エネルギーができます。高い安全性がありますが、51％攻撃のリスクがあります。暗号資産を所有する人にとっては、中央集権化のリスクがある可能性があります。代表者の選出による集中化リスクもあります。高度に分散化されていますが、コンセンサスプロセスは低いです。マイナーは複雑な数学問題を解決することでトランザクションを確認します。バリデータはトークンのステーク数に基づいてトランザクションを確認します。選ばれた代表者によってトランザクションが確認されます。主な適用例は、ビットコイン、DOGE、ライトコイン、2022 年以降はイーサリアム、Cardano、EOS、Tronです。
ソース: Crypto.com, Zfort Group, Built In
図源：「暗号化都市」制図 コンセンサスメカニズムにはどのようなものがありますか？
上記の3つのコンセンサスメカニズムは現在最も一般的なコンセンサスメカニズムであり、以下には権限証明、燃焼証明、および履歴証明といった他の3つのコンセンサスメカニズムが別途説明されています。
PoAはこのような方法で、バリデータを資産所有ではなくバリデータの評判に基づいて選択します。テクノロジーに特化したウェブサイトのBuilt Inによると、PoAメカニズムでは通常、バックグラウンドチェックなどの審査プロセスを経ており、高い効率性を持っているため、プライベートブロックチェーンで好まれています。JPMorgan ChaseのJPMCoinやサプライチェーン管理プラットフォームのVeChainなど、企業環境でよく使用されます。
プルーフオブバーン(PoB)
暗号資産に関連するサービスを提供するプラットフォームであるCrypto.comは、PoBは参加者に対してブロックの検証権利を得るために一定量のトークンを"焼却"することを要求し、これはトークンが永久に破棄され、再利用できないことを意味します。PoBは、データ管理とセキュリティに焦点を当てたブロックチェーンプラットフォームであるFactomで使用される、PoWの省エネルギーの代替案と見なされています。
6.プルーフ・オブ・ヒストリー(PoH)
PoH は比較的新しいコンセンサスメカニズムであり、主な目的はブロックチェーンの効率を向上させることです。Crypto.com によると、PoH はイベントをタイムスタンプ技術に依存して順序付けし、ネットワークが取引をより速く検証できるようにしています。現時点ではソラナのみで使用されており、大規模なテストはまだ行われていません。
コンセンサスメカニズム的未來
全体的に言えば、将来のコンセンサスメカニズムはより多様化し、エネルギー効率、分散化、安全性、プライバシー保護に注力することになるでしょう。新しいコンセンサスメカニズムは、異なるアプリケーションシナリオの要件を満たすために、引き続き進化していくことになります。
全球の環境保護への注目が高まる中、特にプルーフオブワーク（PoW）などの既存のコンセンサスメカニズムは、その高いエネルギー消費により広く批判されています。将来のコンセンサスメカニズムは、エネルギー効率に重点を置き、エネルギー消費を削減する方向により注力することが予想され、これは環境問題に対処し、技術の持続可能性を高めるのに役立つでしょう。01928374656574839201
将来のコンセンサスメカニズムは、分散化とセキュリティの間でより良いバランスを取ることに焦点を当て、大口投資家や少数のバリデータがネットワークを過度に制御することを防ぐことを目指しています。Built Inによると、PoS（プルーフオブステーク）のようなメカニズムは、ランダム性の増加やコミュニティ参加の検証方法の導入によって、「大口投資家集中」のリスクを減らし、より分散化と公平性を実現するかもしれません。
技術の進歩に伴い、コンセンサスメカニズムは将来的にはハイブリッドモードを採用し、異なるメカニズムの利点を組み合わせて最適な効果を実現する可能性があります。Zfort Groupは、プルーフオブワーク（PoW）とプルーフオブステーク（PoS）を組み合わせたハイブリッドコンセンサスメカニズムが一部のブロックチェーンプロジェクトで既に採用されていることを示しており、この方法は安全性を保ちながら効率を向上させることができます。
ブロックチェーン技術の応用範囲の拡大に伴い、将来のコンセンサスメカニズムはさらに専門化され、異なるアプリケーションシナリオに対応したソリューションが設計されるでしょう。例えば、IoTなどのアプリケーションでは、低レイテンシーで効率の良いコンセンサスメカニズムが必要とされるかもしれません。一方、金融アプリケーションでは、セキュリティとデータの改ざん防止がより重視されるでしょう。このような進展により、コンセンサスメカニズムはより柔軟になり、さまざまな業界のニーズに対応できるようになるでしょう。
193k 投稿
120k 投稿
99k 投稿
77k 投稿
64k 投稿
60k 投稿
56k 投稿
53k 投稿
52k 投稿
51k 投稿
コンセンサスメカニズムにはどのようなものがありますか？ブロックチェーンの中で完全に理解するコンセンサスメカニズム
一群のフレンが休日に出かける場合、どのレストランで食事をし、どの映画を見るかは、それぞれの意見が異なるかもしれません。その場合、皆で投票して最も多くの人が選んだ項目が、その後の食事や映画のコンセンサスになります。
ブロックチェーンの世界では、すべての参加者が取引やデータについてコンセンサスを形成するためには、コンセンサスメカニズムが必要です。
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（英文：Consensus Mechanism）は、分散システムやブロックチェーンネットワークで動作する仕組みであり、すべてのノード参加者がチェーン上のデータや取引の正確性にコンセンサスを形成できるようにすることを目的としています。このメカニズムはブロックチェーン技術の中核要素と言え、ネットワーク内のデータが不正に改ざんされないようにし、関連する取引記録の安全性を確保します。
中心集中化された銀行の場合、基本的には銀行のみが個人の預金、引き出し、送金の記録が正しいかどうかを確認します。一方、分散化されたブロックチェーンネットワークでは、単一の中央機関がトランザクションを制御または検証することはありません。代わりに、ネットワーク内のノードによって検証され、トランザクションの正当性が確保されます。
イーサリアム（Ethereum）の公式サイトによると、コンセンサスメカニズムは、ノードがトランザクションの真正性や正確さなどについて一致することを確認することができます。
コンセンサスメカニズムの歴史
コンセンサスメカニズムの歴史はブロックチェーン技術と密接に関連しており、ブロックチェーンの発展とともに、コンセンサスメカニズムも進化し続けています。これらのメカニズムの目的は、ブロックチェーンネットワーク内のすべてのノードが取引データについて合意し、システムの安全性と分散化を維持することです。
財務投資情報に特化したウェブサイトInvestopediaは、コンセンサスメカニズムの発展の歴史をまとめました。
1980年代から1990年代：集中型データベース コンピュータとインターネットの普及に伴い、共有データベースが登場し、ユーザーは異なる場所からデータにアクセスできるようになりました。これらのデータベースは主に中央集権型で、特定の管理者が管理し、データの完全性を維持します。
1990年代中盤から後半：分散型ストレージと処理 一部分的共享データベースは、ストレージと処理能力を異なる場所のデバイスに分散させるように進化しました。この時、データの改ざんや未承認のアクセスを防ぐ方法が問題となり、分散データベースの管理を自動化する方法が登場しました。
分散型の自律的コンセンサスの出現 データベースの状態の整合性を解決するために、分散自律コンセンサスが作成されました。この方法は、暗号化技術に依存し、ハッシュ値を生成してデータの完全性を検証します。ハッシュ値は、入力データが変更された場合にのみ変化するため、ハッシュ値を比較してデータが変更されていないことを確認できます。
2008年:ビットコインとサトシの貢献 早期の多くの人々がコンセンサスメカニズムの研究に取り組んでいましたが、BTCの創始者であるサトシナカモト（Satoshi Nakamoto）が2008年に発表したホワイトペーパーは、現代のブロックチェーンのコンセンサスメカニズムの基礎と広く認識されています。例えば、BTCで使用されているプルーフオブワーク機構（PoW）は、分散環境下のコンセンサスの問題を解決します。
コンセンサスメカニズム為什麼對區塊鏈發展很重要？
コンセンサスメカニズムはブロックチェーン技術において非常に重要な役割を果たし、ブロックチェーンのネットワークの安全性、信頼性、分散化を保証するために使用されます。コンセンサスメカニズムの重要な理由をいくつか整理しました:
分散化の維持
データの整合性と信頼性を確保する
重複支払いと詐欺を防止する
ネットワークセキュリティの向上
ブロックチェーンの核心的なコンセプトは分散化です。IT企業のウェブサイトであるZfort Groupは、コンセンサスメカニズムによってノードがコンセンサスプロセスに参加できることにより、中央権威の介入が不要であり、また分散型の意思決定モデルを通じてブロックチェーンが透明でオープンな特性を持つことができ、分散化を促進すると指摘しています。
コンセンサスメカニズムの検証により、すべてのノードが同じバージョンのコンテンツを持ち、データの一貫性と信頼性を維持することができます。さらに、コンセンサスメカニズムは重複支払いの問題をブロックチェーン上で回避するためにも使用されます。ネットワーク内のノードは各トランザクションの一意性を検証し、同じ暗号資産が複数回使用されることを防ぎ、ネットワーク詐欺に対処します。
暗号資産関連サービスを提供するプラットフォームであるCrypto.comは、技術の進化に伴い、さまざまな設計としてプルーフオブワーク（PoW）やプルーフオブステーク（PoS）などのコンセンサスメカニズムが進化したことを説明しています。これらの設計は、悪意のある攻撃者がブロックチェーンネットワークを制御することを防ぐために、参加者に電力や暗号資産などのリソースを投入して検証を行うことを要求しており、これにより攻撃が高価で実現困難になり、ドロップ攻撃が成功する可能性が低くなっています。
コンセンサスメカニズム有哪些？
コンセンサスメカニズムはブロックチェーンシステムの中核であり、すべてのノードの関連取引データの一貫性を確保します。以下はいくつかの一般的なコンセンサスメカニズムの種類についての紹介です。
PoWは最初に使用されたコンセンサスメカニズムであり、PoWは参加者（マイナー）によって、複雑な数学問題を解決することでトランザクションを検証し、新しいブロックを生成することを要求します。PoWというコンセンサスメカニズムの利点は、高い分散化とセキュリティを持っています。実際の応用例には、BTC、DOGE、ライトコインなどの暗号資産が含まれます。
しかし、コンピュータの計算には大量の電力が必要であり、エネルギー消費が大きく、環境にはやさしくありません。また、多くの人が使用すると速度が遅くなる可能性があり、高額のガス料金（マイニング手数料）が必要です。
PoSは、暗号資産を保有してステークすることによって、バリデータを選択する方法であり、計算能力に依存しません。そのため、より多くのトークンを保有している人がトランザクションを検証するために選ばれる可能性が高くなります。
PoS の利点は、エネルギーをそれほど消費しないことですが、欠点は暗号資産を多く所有している人が検証に参加する可能性が高く、その結果、PoS がそれほど分散化されないことです。2022 年以降のイーサリアム（以前はPoSを使用していました）やカルダノなどのアプリケーションの例が挙げられます。
DPoSはPoSの改良版で、ネットワーク参加者が「代表」を投票して検証することを可能にします。これによりシステムの効率と速度が向上しますが、中心化のリスクもあります。なぜなら、少数の代表がより大きな権力を持つ可能性があるからです。DPoSはEOSやTronなどのプロジェクトに応用されています。
暗号化された都市では、最も一般的な3つのコンセンサスメカニズムを以下の比較表にまとめました。
特性証明方式のプルーフオブワーク（PoW）プルーフオブステーク（PoS）委任証明（DPoS）エネルギー消費が高く、数学計算が必要です。PoWに比べて省エネルギーができます。高い安全性がありますが、51％攻撃のリスクがあります。暗号資産を所有する人にとっては、中央集権化のリスクがある可能性があります。代表者の選出による集中化リスクもあります。高度に分散化されていますが、コンセンサスプロセスは低いです。マイナーは複雑な数学問題を解決することでトランザクションを確認します。バリデータはトークンのステーク数に基づいてトランザクションを確認します。選ばれた代表者によってトランザクションが確認されます。主な適用例は、ビットコイン、DOGE、ライトコイン、2022 年以降はイーサリアム、Cardano、EOS、Tronです。
ソース: Crypto.com, Zfort Group, Built In
図源：「暗号化都市」制図 コンセンサスメカニズムにはどのようなものがありますか？
上記の3つのコンセンサスメカニズムは現在最も一般的なコンセンサスメカニズムであり、以下には権限証明、燃焼証明、および履歴証明といった他の3つのコンセンサスメカニズムが別途説明されています。
PoAはこのような方法で、バリデータを資産所有ではなくバリデータの評判に基づいて選択します。テクノロジーに特化したウェブサイトのBuilt Inによると、PoAメカニズムでは通常、バックグラウンドチェックなどの審査プロセスを経ており、高い効率性を持っているため、プライベートブロックチェーンで好まれています。JPMorgan ChaseのJPMCoinやサプライチェーン管理プラットフォームのVeChainなど、企業環境でよく使用されます。
プルーフオブバーン(PoB)
暗号資産に関連するサービスを提供するプラットフォームであるCrypto.comは、PoBは参加者に対してブロックの検証権利を得るために一定量のトークンを"焼却"することを要求し、これはトークンが永久に破棄され、再利用できないことを意味します。PoBは、データ管理とセキュリティに焦点を当てたブロックチェーンプラットフォームであるFactomで使用される、PoWの省エネルギーの代替案と見なされています。
6.プルーフ・オブ・ヒストリー(PoH)
PoH は比較的新しいコンセンサスメカニズムであり、主な目的はブロックチェーンの効率を向上させることです。Crypto.com によると、PoH はイベントをタイムスタンプ技術に依存して順序付けし、ネットワークが取引をより速く検証できるようにしています。現時点ではソラナのみで使用されており、大規模なテストはまだ行われていません。
コンセンサスメカニズム的未來
全体的に言えば、将来のコンセンサスメカニズムはより多様化し、エネルギー効率、分散化、安全性、プライバシー保護に注力することになるでしょう。新しいコンセンサスメカニズムは、異なるアプリケーションシナリオの要件を満たすために、引き続き進化していくことになります。
全球の環境保護への注目が高まる中、特にプルーフオブワーク（PoW）などの既存のコンセンサスメカニズムは、その高いエネルギー消費により広く批判されています。将来のコンセンサスメカニズムは、エネルギー効率に重点を置き、エネルギー消費を削減する方向により注力することが予想され、これは環境問題に対処し、技術の持続可能性を高めるのに役立つでしょう。01928374656574839201
将来のコンセンサスメカニズムは、分散化とセキュリティの間でより良いバランスを取ることに焦点を当て、大口投資家や少数のバリデータがネットワークを過度に制御することを防ぐことを目指しています。Built Inによると、PoS（プルーフオブステーク）のようなメカニズムは、ランダム性の増加やコミュニティ参加の検証方法の導入によって、「大口投資家集中」のリスクを減らし、より分散化と公平性を実現するかもしれません。
技術の進歩に伴い、コンセンサスメカニズムは将来的にはハイブリッドモードを採用し、異なるメカニズムの利点を組み合わせて最適な効果を実現する可能性があります。Zfort Groupは、プルーフオブワーク（PoW）とプルーフオブステーク（PoS）を組み合わせたハイブリッドコンセンサスメカニズムが一部のブロックチェーンプロジェクトで既に採用されていることを示しており、この方法は安全性を保ちながら効率を向上させることができます。
ブロックチェーン技術の応用範囲の拡大に伴い、将来のコンセンサスメカニズムはさらに専門化され、異なるアプリケーションシナリオに対応したソリューションが設計されるでしょう。例えば、IoTなどのアプリケーションでは、低レイテンシーで効率の良いコンセンサスメカニズムが必要とされるかもしれません。一方、金融アプリケーションでは、セキュリティとデータの改ざん防止がより重視されるでしょう。このような進展により、コンセンサスメカニズムはより柔軟になり、さまざまな業界のニーズに対応できるようになるでしょう。