コンセンサスアルゴリズムとは？概要と代表的な種類を解説

コンセンサスアルゴリズムは、取引の承認・ブロックの生成を行う中核のルールです。
コンセンサスアルゴリズムによって、仮想通貨の特性・特徴が異なってくることも多く、非常に注目したいトピックの1つです。
この記事では、そんなコンセンサスアルゴリズムの概要や種類、各コンセンサスアルゴリズが持つリスクなどについて解説しています。

コンセンサスアルゴリズムとは？概要を解説

コンセンサスアルゴリズムとは、合意するルール・方法のことです。

仮想通貨で取引が可能な背景には、ブロックチェーンがあります。

取引がまとめられたブロックとブロックが結合することで、各ブロックがチェーン状に形成されます。

取引をまとめてブロックを生成する過程において、生成する主体をどのように選定するのか？という点をまとめたルールが、コンセンサスアルゴリズムです。

ブロックチェーンのセキュリティ、安定性を左右する重要なトピックであると同時に、処理速度などにも影響を与える側面も存在しています。

代表的なコンセンサスアルゴリズム：5選

これから、代表的なコンセンサスアルゴリズムについて「PoW・PoS・DPoS・PoI・PoC」という5つから解説していきます。

各特徴を把握して、コンセンサスアルゴリズムへの理解を深めていきましょう。

PoW

PoWは、仮想通貨ではじめて採用されたコンセンサスアルゴリズムです。

PoWでは、複雑な計算問題を解けた主体に対してブロックの生成権を与え、ブロックを生成した主体に対して報酬を与えます。

PoWにおける上記の過程が「採掘」に似ていることから「マイニング」と呼ばれることが一般的です。

長い運用歴を持っていることや、安定性からセキュリティの高さに定評があります。

その一方で、拡張性の低さ、高い電力消費量などから環境への負荷などが問題視されています。

代表的な採用している仮想通貨にBTCなどが挙げられるでしょう。

PoS

PoSは、PoWの次に代表的なコンセンサスアルゴリズムです。

PoSでは、ブロックを生成する主体をランダムに選出します。

一方で、各ブロックチェーンにおけるネイティブな通貨(イーサリアムならETHなど)の保有量が多ければ多いほど、選出される可能性が高まります。

PoWほど環境への負荷がなく拡張性が高いため、比較的新しい世代の仮想通貨で採用されがちです。

代表的な仮想通貨であるETHが、PoWからPoSに移行したことなどでも知られています。

DPoS

DPoSは、PoSの進化・派生系になっています。

DPoSでは、保有量を元に投票権を与え、投票された主体がブロックを生成します。

ブロックを生成する過程に仮想通貨の保有量が関係していること自体は、PoSと変わりません。

しかし、ブロックを生成する主体が限られるため、処理速度の高速化などが期待できます。

PoI

PoIもPoSの派生系でありながら、シンプルなPoS・DPoSとは少し特性が異なります。

PoIでも、選出する際に重要な指標として保有量が重要です。

しかし同時に、流動性・保有期間なども評価基準に入っています。

PoS・DPoSと比較するとマイナーですが、選出方法に多角的な評価を盛り込むことで、分散性の向上などが期待されています。

PoC

PoCは、PoW・PoSなどとは根本的な設計が異なるコンセンサスアルゴリズムです。

PoCでは「管理者が選出した主体のみ」が、取引を承認可能です。

そのため、中央集権的な仕組みであり、一般的に知られている仮想通貨における合意方法・ブロックチェーンとは異なる特性を持ちます。

上記の特性により高い処理能力を得ており、XRPによって採用されています。

コンセンサスアルゴリズムからできる考察・活かし方

これから、コンセンサスアルゴリズムの比較・完璧なコンセンサスアルゴリズムは存在するのか？といったトピックについて解説していきます。

コンセンサスアルゴリズムを評価や参考する軸・基礎について解説していきます。

特性からベターなコンセンサスアルゴリズムは存在する

いくつかのコンセンサスアルゴリズムを紹介しましたが「どのコンセンサスアルゴリズムがベストなのか？」という問いに対する答えはまだありません。

上記の背景から、さまざまざなコンセンサスアルゴリズムを、各仮想通貨が採用している状態です。

しかし、各観点からベターなコンセンサスアルゴリズムというのは、推測することは可能です。

例えば、セキュリティと実績のみを重視するならPoWがベターなコンセンサスアルゴリズムと言えるかもしれません。

実際に、PoWを採用しているビットコインは、セキュリティにおいて高い評価を受けています。

一方で、拡張性や処理速度を重視するならPoSやDPoSがベターなコンセンサスアルゴリズムと言えます。

特性からリスクを分析する

同時に各コンセンサスアルゴリズムの特性から、注意したいニュースやリスクなども分析することも可能です。

例えば、PoWを採用する仮想通貨では、環境への負荷といった観点から、規制が掛かる可能性があります。

実際に、電力消費量を理由にマイニングを規制・制限する国家というのも、いくつか出てきています。

一方で、PoSを採用している仮想通貨に対しては、PoSの一連の過程が証券に当たるのでは？という観点から、当局による規制を設置するべきといった情報が報道されることが少なくありません。

コンセンサスアルゴリズムは、各仮想通貨が持つ特性を決めると同時に、規制や環境に対するリスク・注意したいニュースなどにも影響します。

コンセンサスアルゴリズムについてまとめ

この記事では、コンセンサスアルゴリズムについて解説しました。

コンセンサスアルゴリズムは、各仮想通貨の特性を決める重要なポイントの1つであり、購入する際などには必ずチェックしたいポイントの1つです。

コンセンサスアルゴリズムへの理解を深めることで、仮想通貨への理解も深めていくことができます。