プルーフ・オブ・ワークとプルーフ・オブ・ステーク：違いは何ですか？どちらが優れていますか？
イーサリアムはかつてオランダよりも多くの電力を消費していました。ところが2022年9月15日、彼らはスイッチを切り替えました。プルーフ・オブ・ワークをオフにし、プルーフ・オブ・ステークをオンにしたのです。すると、エネルギー消費量は一夜にして99.95%も減少しました。しかも、チェーンは稼働したまま、500億ドル相当のDeFi（分散型金融）資産が積み上がった状態で。
マージのカウントダウンを見ていた時のことを覚えています。誰もが何かが壊れるだろうと予想していました。しかし、何も壊れませんでした。そして突然、プルーフ・オブ・ワーク対プルーフ・オブ・ステークの議論はもはや机上の空論ではなくなりました。データが揃ったのです。ビットコインは一国のエネルギーを消費します。イーサリアムは近所のエネルギーで動きます。どちらも何千億ドルもの資産を守ります。どちらも機能します。ただ、そのために消費するものが違うだけです。
仮想通貨に不慣れで、これらの用語をよく耳にするなら、この記事はそれらの意味、人々がそれらを巡って議論する理由、イーサリアムが移行した後に実際に何が変わったのか、そして「どちらが良いか」という問いに対する答えが、どちらの側も認めているよりも複雑な理由を説明するものです。
作業証明とは何ですか？
最初に登場したのはPoW（プルーフ・オブ・ワーク）だ。ビットコインは2009年に誕生した。その核心となるアイデアは実に単純明快だ。台帳への書き込みに実際のお金がかかるようにすることで、嘘をつく方が真実を語るよりも高くつくようにするのだ。
実際には、何千人ものマイナーが特殊なマシンを稼働させ、数字を推測します。それを何度も何度も、毎秒何兆回も繰り返します。マイナーが正しい数字を見つけると、次のブロックを追加する権利を獲得し、報酬を受け取ることができます。現在、2024年4月の半減期後、1ブロックあたり3.125BTCの報酬が支払われます。
「作業」とは、電気のことです。ハードウェアを稼働させるために消費される、実際の物理的な電力です。マシンの数が増えれば、試行回数も増え、成功の確率も上がります。だからこそ、ビットコインマイニングはこのような形になっているのです。テキサスやパラグアイの倉庫には、24時間365日ハッシュ値を計算すること以外何もしないASICが床から天井までぎっしりと詰め込まれています。
セキュリティが機能するのは、計算が非常に複雑だからです。ビットコインの歴史を書き換えたいですか？世界のハッシュレートの51%が必要になります。これは2025年時点で毎秒800エクサハッシュ以上です。ハードウェアだけでも数十億ドル、それを稼働させるための電気代もさらに数十億ドルかかります。17年間誰もそれを成し遂げていません。誰もそんな余裕はありません。
ビットコイン、ライトコイン、ドージコイン、モネロ、Zcash、ビットコインキャッシュ、カデナ。すべてPoW（プルーフ・オブ・ワーク）です。
プルーフ・オブ・ステークとは何ですか？
POSシステムは、すべてをひっくり返した。電気を消費したことを証明するのではなく、お金を賭けたことを証明すればいいのだ。
イーサリアムは誰もが注目するテストケースだ。現在の価格で約5万6000ドル相当の32ETHをロックアップする。ノードを実行する。プロトコルはランダムにあなたにブロック提案を依頼する。正しく実行すれば報酬がもらえる。しかし、不正行為をしたり、偽のトランザクションを紛れ込ませようとしたり、作業中にオフラインになったりしたら？スラッシュされる。プロトコルはあなたのステーキングからETHを即座に没収する。罰金ではなく、没収だ。
このシステムを攻撃したいですか？混乱を引き起こすには、ステーキングされているETHの33%が必要です。完全に支配するには66%が必要です。これは200億ドルから400億ドル相当のETHに相当します。これだけの量を買い集める行為は、完了する前に価格を暴落させるでしょう。これは、攻撃自体が攻撃を無意味にするシステムです。奇妙ですが、効果的です。
ハードウェア面はPoWに比べるとほとんど滑稽なくらいだ。バリデーターはミドルレンジのノートパソコンで動作する。私の隣人なら予備の寝室で運用できるだろう。倉庫や産業用電源など誰も必要としない。PoSが電力メーターにほとんど表示されないのは、まさにそのためだ。
イーサリアム、カルダノ、ソラナ、ポルカドット、アバランチ、コスモス、テゾス、アルゴランド、スイ。全員がPoSを選択しました。
実際の数字：PoWとPoSの比較
| メトリック | プルーフ・オブ・ワーク（ビットコイン） | プルーフ・オブ・ステーク（イーサリアム） |
|---|---|---|
| 年間エネルギー消費量 | 約150～170テラワット時 | 約0.01 TWh |
| エネルギー比較 | アルゼンチンやノルウェーに匹敵する | 数千戸の住宅に匹敵する |
| 二酸化炭素排出量（年間） | 約8500万～9000万トンのCO2 | ごくわずか |
| 取引速度 | 約7 TPS | 約15～30 TPS（L2キャッシュ使用時は10万以上） |
| 最終性 | 約60分（確認6回） | 約12分 |
| 必要なハードウェア | ASICマイナー（1台あたり2,000ドル～10,000ドル以上） | 通常のコンピューター + 32 ETH |
| 攻撃コスト（51％） | 数十億ドル相当のハードウェアと電気 | 数百億ETH |
| 年間セキュリティ予算 | 約100億～150億ドル（ブロック報酬＋手数料） | 約20億～30億ドル（ステーキング報酬） |
| バリデーター/マイナー | 世界中で約100万台のASICマシン | 約100万人以上のバリデーター |
| 大手チェーンの時価総額 | 約1.3兆ドル（ビットコイン） | 約2500億ドル（イーサリアム） |
マージ：イーサリアムが切り替えたときに実際に何が変わったのか
2022年9月15日、私はカウントダウンを見守っていました。暗号通貨関連のTwitterユーザーの半数もそうだったでしょう。誰もが暴落、フォーク、何か壊滅的な事態に備えていました。ビーコンチェーンがマイナーに代わって稼働を開始しましたが…劇的なことは何も起こりませんでした。ブロックは生成され続け、トランザクションは処理され続けました。ブロックチェーン史上最も危険なアップグレードは、まるでスマートフォンのソフトウェアアップデートのようにスムーズに進みました。
エネルギー消費量の減少は瞬時に、そして劇的に起こった。99.95%も減少したのだ。ケンブリッジ大学もそれを確認している。この数字に異論を唱える者はいない。イーサリアムのエネルギー消費量は、オランダ並みの水準から、マンション並みの水準にまで落ち込んだ。これでも驚かないなら、一体何が驚かせるというのだろうか。
発行量も激減した。マイナーは毎日13,000 ETHを生成していたが、バリデーターは約1,700 ETHしか生成できなかった。そして驚くべきことに、EIP-1559は手数料の一部を焼却する。取引量が多い時期には、生成されるETHよりも焼却されるETHの方が多かった。ネットワークは一時的にデフレ状態になった。これはPoWでは文字通り不可能なことだった。
メインネットの速度は？ 相変わらず15～30 TPSです。マージの目的は速度ではありませんでした。現在はL2ロールアップ（Arbitrum、Base、Optimism）がそれを担っています。これらを組み合わせることで、セキュリティにイーサリアムを使用しながら10万TPSを超える処理能力を実現しています。
ステーキング経済は、誰も予想しなかったほど爆発的に成長した。3400万ETHがロックされ、総額は600億ドルに達した。バリデーターは100万人に上る。Lidoはステーキングの28%を保有しており、分散化原理主義者を不安にさせているが、おそらく彼らの不安はもっともだろう。しかし、100万人のバリデーターは100万人だ。それは、あらゆるブロックについて合意する独立した主体が多数存在することを意味する。
環境論争：エネルギー対安全保障
仮想通貨関連の夕食会での会話が、議論に発展するのはまさにこういう場合だ。
ビットコインは年間150～170テラワット時を消費する。アルゼンチンもほぼ同量の電力を消費している。二酸化炭素排出量は？年間8500万～9000万トンだ。この数字をESGファンドマネージャーに見せれば、彼らが文字通り後ずさりする様子がわかるだろう。
マイナーたちは答えを持っている。ビットコインマイニング評議会は60％が持続可能なエネルギーだと主張している。ケンブリッジ大学の測定では37～40％だった。この差は、原子力発電をどのように数えるか、無駄なガス燃焼プロジェクトを含めるかどうか、そして「持続可能」という言葉がテキサスのマイナーにとっての意味とケンブリッジの研究者にとっての意味が同じかどうかによって決まる。真剣な議論と、真剣な不確実性だ。
PoS（プルーフ・オブ・ステーク）支持者には、とっておきの統計データがあります。イーサリアムは、あなたの近所の電力を使って2500億ドルもの資産を安全に保護しています。同じことをするのに、なぜアルゼンチンの電力を使う必要があるのでしょうか？
ビットコイン支持者たちは反論する。「これは同じ仕事ではない。マイニングは許可不要だ。マシンを手に入れて、電源を入れて、マイニングする。誰もあなたを制限しない。PoSは、すでにトークンを所有している必要がある。32 ETH持っている？素晴らしい。56,000ドルも持っていない？それなら、持っている人に委任して、その人が利益を得るのであって、あなたが得るわけではない。」
私自身もこの点についてはずっと迷っています。PoWは電源コンセントさえあれば誰でも利用できます。PoSは効率的ですが、既にお金を持っている人に報酬が集中する傾向があります。どちらのモデルも機能しますが、どちらにも欠点があります。どちらかが客観的に「優れている」と言う人は、何かを売り込んでいるか、十分に考えていないかのどちらかでしょう。
| 要素 | PoWの利点 | POSの利点 |
|---|---|---|
| エネルギー効率 | -- | エネルギー消費量を99.95%削減 |
| 許可なしのエントリー | 誰でも採掘できる | まずトークンを所有する必要があります |
| 集中化リスク | マイニングプールが主流 | 流動性の高いステーキングプロトコルが主流 |
| ハードウェア要件 | 高価で専門的な | 消費者向けコンピュータ |
| セキュリティモデル | 物理的（電気） | 財務（リスクにさらされる利害関係） |
| 環境への影響 | 年間8500万～9000万トンのCO2（BTC） | ごくわずか |
| 経済的インセンティブ | 鉱山会社からの売り圧力 | バリデーターは保持できます |
仕事の証明は今でも重要ですか？
2022年の過激な意見を覚えています。「PoWは終わった」「ビットコインはいずれPoSに移行せざるを得なくなる」。しかし、どれも実現しませんでした。ビットコインの開発者はPoSに全く興味がありません。コミュニティはPoSを受け入れる前にフォークするでしょう。ライトコイン、ドージコイン、モネロはすべて現状維持です。
マイナーは金で語る。彼らは2024年から2025年にかけて、ブロック報酬が6.25BTCから3.125BTCに半減した直後に、数十億ドル相当の新しいASICを購入した。もし彼らがPoWが衰退していると考えていたなら、事業を賭けることはなかっただろう。ハッシュレートは上昇を続け、新記録を更新した。
議論を終わらせたのは、どちらか一方が勝ったことではなく、両者がそれぞれ家に帰ったことだった。ビットコインは健全な通貨であり、プルーフ・オブ・ワーク（PoW）はその目的に適している。イーサリアムはプログラム可能な金融であり、プルーフ・オブ・ステーク（PoS）はその目的に適している。両者は争いをやめ、互いを無視し始めた。これこそ、誰もが望みうる最も健全な結果と言えるだろう。
