コンセンサスアルゴリズムとは
コンセンサスアルゴリズム(合意形成アルゴリズム)は、分散型ネットワークの参加者が「次のブロックに含めるトランザクション」について合意するための仕組みです。中央管理者がいないブロックチェーンにおいて、全員が同じデータを共有し、不正を防止するための根幹的な技術です。
PoW(Proof of Work)
PoW(プルーフ・オブ・ワーク)はビットコインが採用した最初のコンセンサスアルゴリズムです。マイナーが計算パズルを解く競争を行い、最初に正解を見つけたマイナーがブロックを生成し報酬を受け取ります。膨大な計算能力が必要なため攻撃コストが非常に高く、高いセキュリティを実現しますが、電力消費が大きいという批判があります。
PoS(Proof of Stake)
PoS(プルーフ・オブ・ステーク)はイーサリアムが2022年に移行した方式です。バリデーターが暗号資産を「ステーク(担保として預ける)」し、ランダムに選ばれたバリデーターがブロックを生成します。不正行為にはスラッシング(ステークの没収)というペナルティがあります。PoWに比べてエネルギー効率が99.95%以上高いのが特徴です。
DPoS(Delegated Proof of Stake)
DPoS(委任プルーフ・オブ・ステーク)では、トークン保有者が投票で少数の代表(デリゲート)を選出し、デリゲートがブロック生成を担当します。EOS、TRON、Cosmosなどが採用しています。処理速度は速いですが、代表の数が少ないため中央集権化の懸念があります。
その他のアルゴリズム
BFT系(ビザンチン障害耐性)のTendermint(Cosmos)やHotStuff(Diem/Aptos/Sui)は、少数のバリデーターで高速なファイナリティを実現します。Proof of History(Solana)はPoSにタイムスタンプの証明を組み合わせた独自方式です。Proof of Authority(プライベートチェーン向け)は信頼された認証済みノードのみがブロックを生成します。