ビットコインの次に取引量の多いイーサリアムは、ビットコインと少し違った仕組み・特徴を持ちます。その違いの1つがPoSに移行しようとしている点です。
本記事では、『PoWとPoSの仕組みの違い』と、『PoSのメリット・デメリット』について解説していきます。
【前提知識】コンセンサスアルゴリズムとは
イーサリアムやビットコインといった通貨は、ブロックチェーンの技術を用いた『P2P方式』を用いています。このシステムの特徴は、中央管理者が存在しないことです。
従来からある銀行を介した取引では、銀行が行われた取引の記録をおこなうことで、利用者は安心して取引をすることができます。
しかし、イーサリアムなどの仮想通貨は、中央管理者が存在していないため、銀行のように誰かが取引を記録するということはありません。記録する存在がいないことは、取引内容の書き換えが容易にできることを意味しています。
そこで、仮想通貨は各通貨を利用するユーザーが取引を多数決によって相互に記録する仕組みを用いています。
しかし、ユーザー全員で決めるのは時間がかかるので、便宜上、「特定の誰か」を指定して記録してもらいます。その誰かを決める方法が『コンセンサス・アリゴリズム』と呼ばれるものです。
コンセンサスアリゴリズムは、イーサリアムが『通貨』としての役割を果たすための必須の仕組みと言えます。
イーサリアム(ETH)のPoW、PoSとは
下記では、2つの代表的なコンセンサス・アリゴリズムの方法について解説していきます。
PoWとは
PoWは、『Proof of Work(プルーフオブワーク)』の略で、直訳すると「仕事の証明」という意味です。
つまり、『Proof of Work』は、取引の記録を仕事量に応じて、証明する仕組みが用いられているということです。ここで言うイーサリアムのような仮想通貨の仕事とは、コンピュータが計算を行う『マイニング』のことです。
『仕事量』とは、コンピュータによって行われた『計算量』のことを表します。コンピュータで行われた計算量は、『マシンパワー』とも言われています。
PoWでは、この仕事量(マシンパワー)の総計によって多数決が取られ、より仕事量が多い人がおこなった取引を『正しい取引』とし、取引の記録を行っています。
現在、イーサリアムやビットコインでは『Proof of Work』を採用しているため、取引の記録をマシンパワーのマイニングによって行っています。
イーサリアムやビットコインのマイニングでは、小さい国が1年間に消費するほどの『電気』が使われていることが問題視されています。
これだけ、電気が使用される理由は、マシンパワーが高くなればなるほど、それに応じて高い『マイニンング報酬』をもらうことができるからです。
PoWで消費されている電気量に関する参考記事
PoSとは
上記のProof of Workの課題である消費電力を解決するために考えられたのがPoSです。
PoSとは、『Proof of Stake （プルーフオブステーク）』の略で、直訳すると「コインを保有する割合の証明」という意味です。
『Proof of Work』は、仕事量(マシンパワー)に応じて、取引の記録を行っていました。しかし『Proof of Stake』では、コインを多く保有する人ほど多数決での権利が与えられ、取引の記録を行っているのです。
通貨の保有率が高いほど取引の記録を行うことができるので、PoWのように大量の資本と電力を費やしてマシンパワーをあげる必要がなくなるということですね。
イーサリアム(ETH)の段階的なアップデート
仮想通貨では、ブロックチェーンの課題や問題点など利用される中で、改善点が見つかればアップデートのためのハードフォーク(HF)が行われます。
ハードフォーク(HF)とは
暗号資産（仮想通貨）におけるハードフォークとは、仕様の変更を意味します。ハードフォークが行われると、従来のものとの互換性がなくなるため、新しい暗号資産が誕生します。例えば、ビットコインは、これまでも幾度となくハードフォークを繰り返したことで、「ビットコインキャッシュ」「ビットコインゴールド」「ビットコインダイヤモンド」「ビットコインシルバー」などの新通貨が誕生しました。
引用：SMBC日興証券
イーサリアムでは、通貨が発行された当初から
『フロンティア』
『ホームステッド』
『メトロポリス』
『セレニティ』
と４つの段階に分けてハードフォークを実施し大規模な『アップグレード』を行うという計画がされていました。
ただしイーサリアムが特徴的なのは、こういったハードフォークが当初から計画されていることで、ビットコインのような分裂が少ないこともこのコインの特徴です。
そして、すでにイーサリアムは『フロンティア』、『ホームステッド』までのアップデートと第3段階のアップグレードである『メトロポリス』の前半部分の『ビザンティウム』が終了しています。
イーサリアム(ETH)の最後のハードフォーク『セレニティ』とは
セレニティ導入での変更点
There’s just one thing left to discuss: mining. Proof of Work implies the inefficient conversion of electricity into heat, Ether and network stability, and we would quite like to not warm the atmosphere with our software more than is absolutely necessary. Short of buying carbon offsets for every unit of Ether mined (is that such a bad idea?), we need an algorithmic fix: the infamous Proof of Stake.
https://blog.ethereum.org/2015/03/03/ethereum-launch-process/
上記は、イーサリアムがローンチされたときの文章の一部です。最後のハードフォークであるセレニティでは、消費電力の高いPoWからPoSの切り替えを行うと記載しています。
したがって、イーサリアムの開発者であるヴィタリック・ブテリン氏もPoSの移行を目指していることがわかります。
しかし、PoSに移行するとなると、『PoWのままがいい』と考える人もいるため、分裂することが予想されています。分裂を防止するためにもどのような手順で実装していくか、議論と実証実験を今後進めていく必要があります。
PoSへの移行以外にもセレニティでは、『スケーラビリティ問題の解決』、『1ブロックあたりの生成時間の短縮』、『ファイナリティを持たせる』など多くの変更点があります。詳しい解説はここでは省きます。
イーサリアム(ETH)がPoSになった場合のメリット・デメリット
PoS導入のメリット
イーサリアムは、現在では発行上限のない通貨です。
しかしPoSの導入に向けてイーサリアムの新規発行がほとんどされなくなるか、ゼロになることを発表しています。
新規発行がゼロになった場合、マイナーがマイニングするインセンティブが無くなるため、マイニング時に発生する電力問題を解決することができます。
また通貨の量が増え無くなれば、価格上昇期待もありますね。
PoS導入のデメリット
PoSでは、コインの保有量に応じて取引の記録を行います。
取引の記録を行うと、手数料が報酬として手に入るため、多くのコインを保有することでさらにコインを手に入れることができます。
これは、コインを持っている人ほど有利な仕組みなので、『貧富の差』が拡大していくことにも繋がります。また、保有することにインセンティブが働くため、売却する人が少なくなり『通貨の流動性』が低下する可能性があります。
流動性とは
流動性とは、いつでもどこでも金融商品の売り買いが成立しやすい状況にあるか否かを判断する指標です。
現金は世界中に流通しています。よって、最も流動性の高い資産であり、他の市場の流動性を判断する指標となります。例えば、株式の流動性はどれだけ早く且つ容易に現金化できるかによって判断されます。株式の現金化が容易な場合、流動性が高いと表現します。逆のケースの場合、流動性が低いと表現します。
引用：IG証券
最後に
PoSがイーサリアムに導入されることによって、仮想通貨の技術がさらに浸透し、進歩する可能性があり、さらなる注目が必要でしょう。
