ブロックチェーンにおいて、取引の正当性を検証し、合意を形成する仕組み(例:PoW、PoS)。
コンセンサスアルゴリズム(Consensus Algorithm)とは、
ブロックチェーン上で全ノードが同じ台帳の状態を正しく共有するための仕組みを指します。
ネットワークに「中央管理者」が存在しないため、ノード同士が合意を取る(=コンセンサスを形成する)必要があります。
🔹基本の考え方
ブロックチェーンでは、
多数のノードが同時に取引を検証し、新しいブロックを作ろうとします。
しかし、悪意あるノードや通信の遅延がある中で、
「どのブロックが正しいのか?」を全員で一致させなければなりません。
そのルールを定めるのがコンセンサスアルゴリズムです。
🔹代表的なコンセンサスアルゴリズム
1. Proof of Work(PoW:プルーフ・オブ・ワーク)
使用例:Bitcoin、旧Ethereum
仕組み:
計算競争で最も早くハッシュ値を見つけたノードがブロックを追加。
高い計算力(ハッシュパワー)が必要。
特徴:
高いセキュリティ
電力消費が大きい
処理速度が遅い
2. Proof of Stake(PoS:プルーフ・オブ・ステーク)
使用例:Ethereum(現在)、Cardano、Solana
仕組み:
トークン保有量(ステーク量)と期間に応じてブロック生成権を割り当て。
特徴:
エネルギー効率が高い
トークン保有者がネットワークを支える
中央集権化の懸念(資産が多いほど有利)
3. Delegated Proof of Stake(DPoS:委任型PoS)
使用例:EOS、TRON
仕組み:
トークン保有者が「代表ノード(バリデータ)」を選挙で選ぶ。
代表がブロック生成を担当。
特徴:
高速処理
ガバナンス機能あり
代表集中のリスク
4. Proof of Authority(PoA:プルーフ・オブ・オーソリティ)
使用例:VeChain、Polygon Supernetsなど
仕組み:
信頼された少数の検証者(ノード)がブロック承認を行う。
特徴:
高速・低コスト
企業利用に向く
中央集権性が強い
5. Byzantine Fault Tolerance(BFT系)
使用例:Tendermint(Cosmos)、Hyperledger Fabricなど
仕組み:
一部のノードが不正行為をしても、残りの多数が正しい合意を形成可能。
特徴:
即時確定
高速
小規模ネットワーク向け
🔹コンセンサスアルゴリズムの目的
目的
内容
一貫性の維持
全ノードが同一のブロックを共有
改ざん防止
不正なトランザクションを排除
分散性の確保
中央管理者なしで合意形成
信頼性の担保
悪意あるノードに強い耐性
🔹比較表
アルゴリズム
使用例
長所
短所
PoW
Bitcoin
高セキュリティ
電力消費大
PoS
Ethereum
省エネ・高速
富の集中化
DPoS
EOS
高速・投票制
代表集中
PoA
VeChain
高速・安定
中央集権的
BFT
Cosmos
即時確定
拡張性に限界