プルーフオブステーク：ビットコインのエネルギー問題の解決策?

ビットコインにはエネルギーの問題があります。コインのプルーフオブワーク分散コンセンサスアルゴリズムのおかげで、ビットコインマイニングは大量の二酸化炭素排出量を生み出しています。鉱山労働者は年間推定29.05TWhの電力を消費します。これは世界の年間エネルギー消費量の0.13％であり、アフリカのほぼすべてを含む159か国以上に相当します。.

鉱業の競争的性質と相まって、ビットコインの指数関数的成長は、主にこの横行するエネルギー消費のせいです。主流の世間の注目と取引量の急増は、問題を悪化させただけです。 ビットコインエネルギー消費指数 マイニング電力消費は10月から11月にかけて29.98％増加したと推定されています.

この指数関数的な速度で、暗号通貨の急激な上昇は、2019年までに米国全体よりも多くのエネルギーを消費するペースになっています.

要因

このエネルギー危機の根本原因を適切に診断するために、ビットコインのネットワークの成長とそのマイニングメカニズムとの関係を掘り下げる必要があります.

ビットコインのプルーフオブワークモデルの下で、マイナーはブロックチェーン上で分散コンセンサス（ビットコインが循環する手段）を確保するために互いに競争します。マイナーは、ネットワークを介して送信されたトランザクションを検証するためにコンピューティング能力をコミットします.

これを行うために、コンピューターは各トランザクションを保護する暗号化パズルを解決し、解決したら、それらをハッシュとしてパブリックレジャーのブロックに保存します。現在のブロックを終了した最初のマイナーは、ビットコインでブロック報酬を受け取ります.

画像でわかるように、プルーフオブワークの競争力は、鉱山労働者がブロックチェーンにできるだけ多くの処理能力を投入するように促します。マイニングリグが強力であるほど、トランザクションの暗号化をより速く解決できるほど、ブロックを終了してその報酬を受け取る可能性が高くなります.

ビットコインの初期の頃は、グラフィックカードや一般的なコンピュータプロセッサを使って確実にマイニングできるというものでした。しかし、当時はもう昔のことです。より多くの鉱夫がビットコイングレイビートレインに飛び乗るにつれて、より洗練されたマイニングソフトウェアが開発され、鉱夫に優位性を与えました。このハードウェア軍拡競争は、特定用途向け集積回路（ASIC）マイニングで最高潮に達しました。 TLDR用語では、ASICマイナーはCPUやGPUよりも効率的で強力なプロセッサーです。.

そして、彼らは元の採掘手順をほこりの中に残しました。真剣に、コンピュータまたはグラフィックカードを使用してASICマイニングリグと競争しようとした場合、それはベスパでモナコグランプリを勝ち取ろうとしているようなものです。.

現時点では、ASICが1つでも、大リーグのマイニングプールと競争するには不十分です。最大の鉱業協同組合は、何百ものASICを装備して、大規模なプロセッサプールを作成しています。他の鉱夫との競争力を維持するために、これらのプールはリグにハードウェアを追加して、全体的なハッシュパワー（出力）を向上させます。.

あなたはおそらくこれがどこに向かっているのかわかるでしょう。マイニングリグは明らかに電気を必要とし、彼らが働かなければならないほど、彼らはより多くの電力を消費します。そのため、仕事の競争的インセンティブの証明は、常にエネルギー消費の指数関数的増加につながります.

そして、これには難易度の増加も含まれていません。 2,016ブロックごとに、ビットコインは難易度調整を受けます。この調整は、ブロックの難易度をマイニングハッシュレートに一致するようにスケーリングすることを目的としているため、マイナーがアルゴリズムを迅速に解決して、プロセス内のすべてのブロック報酬を吸い上げることはありません。ただし、これが意味するのは、ネットワーク上にマイナーが多いほど、各調整後に暗号化されたアルゴリズムを解決することが難しくなるということです。これはまた、マイニングリグが競争力を維持するために一生懸命働かなければならないことを意味し、したがってさらに多くの電力を消費します.

写真を撮り始めましたか？より多くの人々がビットコインを購入するほど、より多くの鉱夫がその評価のために通貨に引き付けられます. 鉱夫が増えると、競争を促進するためのエネルギー消費量が増えます。ネットワークが拡大するにつれて、難易度を調整するたびに、鉱夫が一生懸命働くことでエネルギー消費が悪化するだけです。.

それが邪魔になったので、この問題を真っ向から見て、考えられる解決策を見てみましょう。.

プルーフオブステークの事例

プルーフオブステークは、ブロックチェーンの分散コンセンサスに到達するための代替アルゴリズムです。それは2012年に登場し、Peercoin、NXT、BlackCoinが主要なアーリーアダプターとして登場しました。.

プルーフオブステークモデルの下に鉱夫は存在しません。代わりに、トランザクションの検証を担当するバリデーター（または偽造者）に置き換えられます。通常、バリデーターは、そのブロックチェーンのコアウォレットに一定量のプルーフオブステーク通貨を賭けます.

次に、その通貨のネットワークは、次のブロックを構築するためにそれらを決定論的に選択する場合があります。選択メカニズムはアルゴリズムによって異なります。ランダムに選択することも、総資産や賭けた時間などの変数の組み合わせに基づいて選択することもできるためです。.

プルーフオブステークはブロック報酬を提供せず、取引手数料のみを提供することに注意することが重要です。したがって、理論的には、モデルはプルーフオブワークシステムと同じ競争力を生み出しません。賭けをすればするほど、より頻繁な選択とより高い取引手数料を受け取る可能性がありますが、ビットコインの場合のように誰かを打ち負かそうとはしていません。.

プルーフオブステークがあれば、ブロックチェーンのコアソフトウェアに電力を供給するのに十分なエネルギーしか必要ありません。 ASICと暗号化ハッシュプログラムにエネルギーを浪費する必要はありません。レースの例えに戻ると、レースに使用するのではなく、車を始動したことで賞が授与されるのと似ています。スタートゲートで参加トロフィーを待つので、他の競合他社よりも早くレースを完了するために余分なガスを無駄にすることを心配する必要はありません。.

一言で言えば、プルーフオブステークはエネルギー使用を大幅に削減します。エネルギー集約度の低いプログラムを採用しているだけでなく、検証担当者は、作業コンセンサスの証明の下で鉱山労働者が行うように、お互いに対抗する必要はありません。彼らはブロック報酬を受け取りませんが、鉱山労働者が直面する法外なエネルギーコストに直面する必要もありません。プルーフオブステークの取引手数料を大幅な運用コストなしで比較検討すると、特に高価なマイニングリグを維持できない場合は、プルーフオブワークの報酬とコストを比較できます。.

証拠はプディンにあります

5月に、Vitalik Buterinは、EthereumブロックチェーンをCasperと呼ばれるプルーフオブステークアルゴリズムに移行する計画を発表しました。 2番目に大きい暗号資産として、この開発はプルーフオブステークシステムの大きな支持です.

プルーフオブステークは、ブロックチェーンの将来になる可能性があります。イーサリアムの変化は、ヴィタリック・ブテリンがビットコインの短所を利用するメカニズムの長所に価値を見出しているのと同じくらい多くのことを示しています.

ビットコインのエネルギー危機は、暗号通貨が世間の注目を集めるために直面​​している最初の真に実質的な試みの1つです。このような初期のテクノロジーでは、このような落とし穴や障害が予想されますが、これらの苦難に適応するのはコミュニティ全体の責任です。プルーフオブワークの欠点に対処することで、中本聡の創造に対する私たちの信念が損なわれると考える理由はありません。まったく逆です。ビットコインが成功するのを見たいのであれば、批判に注意を払い、ソリューションに積極的に取り組む必要があります。現在のところ、ビットコインは近い将来持続不可能になる軌道に乗っているからです.

おそらく、プルーフオブステークはビットコインを自己破壊から回避する可能性があります。イーサリアムのアルゴリズムの変更が何かを意味する場合、プルーフオブワークが現在の状態で持続できないことを暗号コミュニティに明確に示す必要があります.

問題は、市場が適応するかどうかです?