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ノードの定義は、コンテキストによって異なる場合があります。コンピュータネットワークまたは通信ネットワークに関しては、ノードは再配布ポイントまたは通信エンドポイントとして機能します。通常、ノードは物理ネットワークデバイスで構成されますが、仮想ノードが使用される場合もあります。 ネットワークノードは、メッセージを作成、受信、または送信できるポイントです。ここでは、フルノード、スーパーノード、マイナーノード、およびSPVクライアントのさまざまなタイプのBitcoinのノードについて説明します。 Bitcoinノード 分散システムとして設計されたブロックチェーンのコンテキストに飛び込むと、コンピュータノードのネットワークは、Bitcoinを分散型ピアツーピア (P2P) デジタル通貨として使用することを可能にするものです。そのため、設計上検閲に強く、ユーザーからユーザーへの取引に仲介者を必要としません (ユーザーが世界中にどれほど離れていても)。 したがって、ブロックチェーンノードは、異なる機能を実行する可能性のある通信ポイントとして機能する責任があります。Bitcoinインターフェイスに接続するコンピュータまたはデバイスは、何らかの形で相互に通信するという意味で、ノードと見なすことができます。これらのノードは、Bitcoinのピアツーピアプロトコルを使用して、コンピュータの分散ネットワーク内のトランザクションおよびブロックに関する情報を送信することもできます。ただし、各コンピュータノードはその特定の機能に従って定義されるため、Bitcoinノードにはさまざまな種類があります。  フルノード フルノードは、Bitcoinを真の意味でサポートし、セキュリティを提供するノードとして、ネットワークに不可欠です。これらのノードは、システムのコンセンサスルールに照らしてトランザクションとブロックを検証するプロセスに従事するため、完全な検証ノードと呼ばれることもあります。また、フルノードは新しいトランザクションとブロックをブロックチェーンにリレーすることができます。 通常、フルノードはすべてのブロックとトランザクションでBitcoinブロックチェーンのコピーをダウンロードしますが、これはフルノードと見なされるための要件ではありません (代わりにブロックチェーンを縮小したコピーを使用することができます)。 Bitcoinフルノードは、さまざまなソフトウェア実装によって確立することができますが、最も使用される人気のノードはBitcoin Coreです。Bitcoin Coreフルノードを実行するための最小要件は次のとおりです: 最新バージョンの Windows、Mac OS X、または Linuxを搭載したデスクトップまたはノートPC 200GBの空きディスク容量 2GBのメモリ (RAM) 少なくとも50KB/sのアップロード速度を備えた高速なインターネット接続環境 従量制課金接続またはアップロード制限の高いインターネット接続環境オンラインのフルノードは、200 GB/月のアップロード使用量と20GB/月のダウンロード使用量に達するか、またはそれを超えることがあります。また、最初にフルノードを起動する際には、最大200GBをダウンロードする必要があります。 フルノードは、少なくとも1日6時間実行する必要があります。あなたがそれを連続的に (24時間365日) 実行する場合、さらに効果的です。 多くのボランティア組織とユーザーは、Bitcoinエコシステムを支援する方法として、Bitcoinフルノードを実行しています。2018年現在、Bitcoinネットワーク上では約9,700のパブリックノードが実行されています。この数字は、確認可能で、アクセス可能なパブリックノードの数だけを含んでいます。パブリックノードは、別名リスニングノードとも言います。 パブリックノード以外にも、目に見えない他の多くの隠しノード (リスニングしていないノード) が存在します。通常、これらのノードはTorのような隠しプロトコルを介して、、または単に接続しないように設定されているため、ファイアウォールの内側で動作しています。 リスニングノード (スーパーノード) 基本的に、リスニングノードまたはスーパーノードは、パブリックに表示されるフルノードです。これは、接続を確立することを決定した他のノードと通信し、情報を提供します。したがって、スーパーノードは基本的に、データソースと通信ブリッジの両方として機能する再配布ポイントです。 信頼性の高いスーパーノードは通常、24時間365日稼働し、いくつかの確立された接続を持ち、ブロックチェーンの履歴とトランザクションデータを世界中の複数のノードに送信します。そのため、スーパーノードは、非表示になっているフルノードと比較して、おそらくより多くの計算能力とより良いインターネット接続を必要とします。 マイナーノード 現在の競争シナリオでBitcoinsをマイニングできるようにするには、特殊なマイニングハードウェアとプログラムに投資する必要があります。これらのマイニングプログラム (ソフトウェア) は、Bitcoin Coreとは直接関連しておらず、Bitcoinブロックをマイニングするために並行して実行されます。マイナーは、単独で作業するか (ソロマイナー)、またはグループで作業するか (プールマイナー) を選択することができます。 ソロマイナーのフルノードはブロックチェーンの独自のコピーを利用しますが、プールマイナーは協力して作業し、それぞれが独自の計算リソース (ハッシュパワー)に貢献します。マイニングプールでは、プールの管理者のみがフルノード (プールマイナーのフルノードと呼ぶことができます) を実行する必要があります。 軽量または SPV クライアント 簡易決済検証 (SPV) クライアントとも呼ばれる軽量クライアントは、Bitcoinネットワークを利用するが、実際にはフルノードとして機能しないクライアントです。したがって、SPVクライアントは、ブロックチェーンのコピーを保持せず、トランザクションの検証と検証のプロセスに参加しないため、ネットワークのセキュリティには貢献しません。 要するに、SPVは、ブロックチェーンのデータ全体をダウンロードせずに、ユーザーがブロックにトランザクションが含まれているかどうかをユーザーが確認できる方法です。したがって、SPV クライアントは、他のフルノード (スーパーノード) によって提供される情報に依存します。軽量クライアントは通信エンドポイントとして機能し、多くの仮想通貨ウォレットで使用されています。 クライアントノードとマイニングノード フルノードの実行は、フルマイニングノードの実行と同じではないことに注意することが重要です。マイナーは高価なマイニングハードウェアとソフトウェアに投資する必要がありますが、誰でも完全に検証可能なノードを実行することができます。 ブロックをマイニングしようとする前に、マイナーは、以前にフルノードによって有効として受け入れられた保留中のトランザクションを収集する必要があります。次に、マイナーは候補ブロックを (トランザクションのグループとともに) 作成し、そのブロックをマイニングしようとします。マイナーが候補ブロックの有効なソリューションを見つけることができた場合、他のフルノードがブロックの有効性を検証できるように、それをネットワークにブロードキャストします。したがって、コンセンサスルールは、マイナーではなく、検証ノードの分散ネットワークによって決定され、保護されます。 まとめ Bitcoinノードは、Bitcoin P2Pネットワークプロトコルを介して相互に通信し、そうすることによってシステムの整合性を保証します。誤った動作をしたり、誤った情報を伝播しようとしたノードは、正直なノードによってすぐに認識され、ネットワークから切断されます。 完全に検証するノードを実行しても金銭的な報酬は得られませんが、ユーザーに信頼、セキュリティ、プライバシーを提供するため、強くお勧めします。フルノードは、ルールが守られていることを確認します。ブロックチェーンを攻撃や詐欺 (二重支払) から保護します。さらに、フルノードは他人を信頼する必要はなく、ユーザーは自分のお金を完全に管理することができます。 免責事項 ： 本サイトは当ページのいかなるコンテンツや製品も推奨していない。本サイトは世界中他言語グローバルブロックチェーンサイトから引用したすべての重要情報を提供することを目的にしています。読者は上述の内容に関係したあらゆる行動をとる前に独自の調査を行い、自身の決断については全責任を負わねばならない。また、当記事は投資や金融商品購入のアドバイスではない。内容を参考としてご自由にご利用ください。

Delayed Proof of Work (DPoW)はKomodoプロジェクトの一部として、Supernetによって設計されたコンセンサスアルゴリズムです。基本的にDPoWは、Proof of Work(PoW)コンセンサスアルゴリズムに修正をしたものであり、ネットワークセキュリティを強化する方法としてBitcoinブロックチェーンのハッシュパワーを使用します。DPoWを使うことで、Komodoの開発者はKomodoの独自ネットワークをセキュアにするだけでなく、将来的にKomodoエコシステムに参加するあらゆるサードパーティーのチェーンもセキュアにすることができます。 DPoWの機能 Komodoが唯一存在する例であり、 DPoWコンセンサスアルゴリズムでは匿名機能を利用する方法として、ZcashのPoWコンセンサス上にKomodoのブロックチェーン上に構築することができます。このブロックチェーンはBitcoinブロックチェーンに接続され、Bitcoinの高いレベルのセキュリティを活用します。 10分間隔で、Komodoシステムは独自のブロックチェーンのスナップショットを撮ります。それから、このスナップショットは「notarization」と呼ばれるプロセスで、Bitcoinネットワーク上のブロックに書き込まれます。一般的に言うと、このプロセスはKomodoシステム全体のバックアップを作成し、これはBitcoinブロックチェーン内に保存されます。  現在、DPoWはBitcoinとのテストを行っていますが、セキュリティと他のほぼ全てのブロックチェーンの機能のためのツールとして使われるポテンシャルを持っています。 PoW vs DPoW Proof of Work(PoW)アルゴリズムの主要な目的の1つは、ネットワークを安全に維持し、サービス拒否攻撃(DDoS)攻撃のようなサイバー攻撃を検知することです。要約すると、PoWアルゴリズムは、作成には非常に多くのコストがかかりますが、他のユーザーにとっては検証が容易なデータであり、これがマイニングプロセスの重要な要素となっています。PoWベースブロックチェーンにおけるマイニングは、設計上非常に困難です。マイナーは新しいブロックをマイニングするために、複雑な暗号パズルを解く必要があります。このようなプロセスには、大量の計算作業が含まれており、この作業はハードウェアと電力という観点はとてもコストがかかります。マイニングのプロセスは外部の攻撃からネットワークを保護するだけでなく、トランザクションの正当性を検証し、さらに暗号パズルを解いた報酬としてマイナーは新しい仮想通貨を発行します。 これらから、Proof of Workブロックチェーンが安全なのは、マイニングプロセスにかなりの資金を投資しないといけないからです。その結果、DPoWとPoWの主要な違いは、DPoWは0からブロックチェーンを作成しないというところです。その代わりに、Bitcoinのような他のブロックチェーンによって提供されるセキュリティとハッシュレートを活用します。それゆえ、DPoWはBitcoinのPoWアルゴリズムのリソースとエネルギーのごく一部を利用しながら、既存の最大かつ最古のブロックチェーンによって提供されるセキュリティをそのまま利用します。 DPoWはなぜ機能するのか? Delayed Proof of Workコンセンサスアルゴリズムにより、頻繁なバックアップが可能になり、システム障害またはハッキングが成功した場合に、データ全体を迅速に回復することができます。ハッカーが与えた損害を継続させるためには、Bitcoinネットワークを停止させ、Bitcoinブロックチェーン内にバックアップされている全てのスナップショットを破壊しないといけません。そのようなシナリオは極めて非現実的なため、DPoWコンセンサスを実装することを決めた全てのブロックチェーンのセキュリティはより高い水準になるものと考えられます。 但し、Delayed Proof of WorkのアプローチはKomodoエコシステム内でしかデプロイされていないことには留意が必要です。様々なシナリオやより大規模な場合における、そのようなシステムの効率性と信用性はまだ検証されておらず、さらなるテストが必要です。 免責事項 ： 本サイトは当ページのいかなるコンテンツや製品も推奨していない。本サイトは世界中他言語グローバルブロックチェーンサイトから引用したすべての重要情報を提供することを目的にしています。読者は上述の内容に関係したあらゆる行動をとる前に独自の調査を行い、自身の決断については全責任を負わねばならない。また、当記事は投資や金融商品購入のアドバイスではない。内容を参考としてご自由にご利用ください。

コンテンツ はじめに ダブルスペンドとは？ プルーフ・オブ・ワークはなぜ必要なのか？ PoWの仕組みは？ プルーフ・オブ・ワーク vs プルーフ・オブ・ステーク まとめ はじめに プルーフ・オブ・ワーク（一般的にはPoWと略されます）とは、ダブルスペンドを防ぐための仕組みのことです。大半の主要な仮想通貨は、PoWをコンセンサスアルゴリズムとして使用しています。これは、仮想通貨の台帳を安全に管理するための方法に過ぎません。 プルーフ・オブ・ワークは、最初に登場したコンセンサスアルゴリズムであり、現在の主流となっています。2008年のビットコインのホワイトペーパーでは、ナカモトサトシによって紹介されましたが、技術自体はそれよりもずっと以前に考案されていました。  アダム・バックによって開発されたHashCashは、仮想通貨よりも以前に開発されたプルーフ・オブ・ワークアルゴリズムの初期事例です。電子メールの送信前に送信者へ少量の計算を要求することで、受信者はスパム攻撃を軽減することができました。この計算は、正当な送信者には実質的なコストは発生しませんが、大量に電子メールを送信する者に対してはコストを要求します。 ダブルスペンドとは？ ダブルスペンドは、同じ資金が複数回使用されている場合に発生します。この用語は、ほぼ独占的にデジタルマネーの文脈で使用されていますが、結局のところ、物理的な現金を2回使用することはできないということです。例えば、コーヒーの支払いをする際に、レジ係に現金を手渡すとロックされます。また、同じ請求書を使用して別のコーヒーの支払いをすることはできません。 デジタル・キャッシュ化におけるスキームには、ダブルスペンドの可能性があります。例えば、コンピュータ上のファイルをコピーして貼り付け、同じファイルを10、20、50人にメールを送信することができます。 デジタルマネーは単なるデータのため、同じものをコピーして別の場所で使用することを防止する必要があります。それは、通貨の崩壊を防ぐために非常に重要です。 ダブルスペンドの詳細については、「ダブルスペンドの説明」を参照ください。 プルーフ・オブ・ワークはなぜ必要なのか？ ブロックチェーン技術のガイドを読むことで、ユーザーはネットワークにトランザクションをブロードキャストすることがわかります。しかし、トランザクションはブロックチェーン上に追加されたときにのみ有効化されます。  ブロックチェーンは、すべてのユーザーが確認することができる巨大なデータベースのため、過去に資金がどのように使用されたかを確認することができます。あなたと3人の友人がメモ帳を持っていると仮定します。その後、アリスはボブに5ユニット、ボブはキャロルに2ユニットの支払いをメモします。 さらに複雑な事例があり、ボブがキャロルに2ユニット支払っている場合、実際のデータはボブがアリスとの取引以前にキャロルとの取引で2ユニットを支払っていることになります。 ボブがキャロルに送ったユニットを使用して別の取引を行う場合、ユニットを追跡する方法が存在するため、誰でもその事実を知ることができます。よって、グループは取引をメモ帳に追加することを許可しません。 このような取引は少人数のグループの場合、成功する可能性があります。何故なら、グループ内では誰もがお互いのことを知っているため、友人のどちらかがメモ帳への追加に同意する可能性があるからです。しかし、1万人のグループの場合、メモ帳のアイデアで他人を信用して管理しないためスケールしません。 ここでプルーフ・オブ・ワークの出番です。PoWは、ユーザーが使用する権利のないお金の使用を許可しません。ゲーム理論と暗号技術を組み合わせて使用することで、PoWアルゴリズムは誰でもシステムのルールに従ってブロックチェーンを更新することができます。 PoWの仕組みとは？ 上記のメモ帳がブロックチェーンです。しかし、取引を一つずつ追加するのではなく、ブロックにまとめていきます。取引はネットワークに公表され、作成されたブロックは候補ブロックに含まれます。取引は、候補ブロックが確定ブロックになった場合、初めて有効化され、ブロックチェーンに追加されます。 しかし、ブロックの追加は容易ではありません。プルーフ・オブ・ワークでは、マイナー（ブロックを作成するユーザー）が権利を獲得するために自身のリソースの一部を使用する必要があります。そのリソースは、ブロックデータをハッシュ化し、パズルの回答を見つけるまで使用される演算能力です。 ブロックデータをハッシュ化するということは、ハッシュ関数を使用してブロックハッシュを生成することを意味します。ブロックハッシュは、入力データのアイデンティティである“指紋”のようなもので、各ブロック固有のものとなります。 入力データを得るためにブロックハッシュから逆算することは事実上不可能です。しかし、入力データを知っている場合、ハッシュが正しいことを確認することは簡単です。ハッシュ関数を使用して入力データを送信し、出力データと一致するかを確認します。 プルーフ・オブ・ワークでは、ハッシュ値が一定の条件に一致するデータを提供しなければなりません。しかし、あなたはその方法を知りません。唯一の選択肢は、ハッシュ関数を介してデータを送信し、データが条件に一致するかどうかを確認することです。一致しない場合、異なるハッシュデータを得るためにデータを少し変更しなければなりません。データ内の1文字でも変更した場合、全く異なる結果になるため、出力が何であるかを予測する方法はありません。 その結果、ブロックを作成する場合、予測ゲームをしていることになります。通常、追加を希望する取引情報をすべて取得後、その他の重要なデータを追加し、すべてハッシュ化します。しかし、あなたのデータセットは変更されないため、変数となる情報を追加する必要があります。そうでなければ、常に出力と同じハッシュを取得することになります。この変数データは、我々がナンスと呼んでいるものです。これは、あなたが毎回異なるハッシュを取得するために常に変更することができます。私たちは、これを「マイニング」と呼んでいます。 要約すると、マイニングとはブロックチェーンのデータを集め、特定のハッシュを見つけるまでナンスと一緒にハッシュ化するプロセスです。プロトコルで定められた条件を満たすハッシュが見つかった場合、新しいブロックをネットワークにブロードキャストする権利を得ることができます。この時点で、ネットワークの他の参加者は、新しい最新のブロックデータを取得するためにブロックチェーンを更新します。 現在の主要な仮想通貨の場合、条件を満たすことは信じられないほど困難です。ネットワーク上のハッシュレートが高ければ高いほど、有効なハッシュを見つけることが難しくなります。これは、ブロックが早く見つけられないようにするためです。 ご想像の通り、大量のハッシュを推測する場合、コンピュータコストが発生します。あなたは、演算サイクルと電気代を無駄にしてしまいます。しかし、あなたが有効なハッシュを見つけた場合、プロトコルは仮想通貨によって報酬を与えます。 ここまで学んだことを復習しましょう。 マイニングにはコストがかかります。 有効なブロックを生成することで報酬が得られます。 入力データを知ることで、ユーザーはハッシュを簡単にチェックすることができます。 ここまでは順調です。 しかし、あなたが大量の不正な取引をブロックに入れ、有効なハッシュの生成を妨害するような不正行為が発生した場合、どうのような対応をすべきでしょうか。 そこで公開鍵暗号の出番です。この記事では詳しく説明しませんが、公開鍵暗号について確認する場合、「公開鍵暗号とは何か」をチェックしてください。要するに、資金が移動される場合、ユーザーがその権利の保有者であるかを確認できるようにするために、いくつかの巧妙な暗号トリックを使用しています。 取引が作成される場合、あなたは署名をします。ネットワーク上のすべてのユーザーが署名を公開鍵と比較することができ、署名と公開鍵が一致するかどうかを確認することができます。また、あなたが実際に資金を使用する権利の有無や、入力データの合計が出力データの合計よりも高いかどうか（つまり、あなたが持っている以上のものを使用していないかどうか）を確認します。 無効な取引を含むブロックは、ネットワークによって自動的に拒否されます。あなたが不正行為を行う場合、多くのコストが発生し、報酬を受け取ることもできず、自身のリソースを無駄にしてしまいます。 そこにプルーフ・オブ・ワークの美しさがあります：不正行為はコストが高くつきますが、誠実な行動は有益となります。どんな合理的なマイナーもROIを求めているため、収益を求めた誠実な行動が期待されます。 プルーフ・オブ・ワーク vs プルーフ・オブ・ステーク コンセンサスアルゴリズムは数多く存在しますが、最も期待されているものの一つがプルーフ・オブ・ステーク（PoS）です。このコンセプトは2011年にさかのぼり、いくつかの小さなプロトコルに実装されています。しかし、大きなブロックチェーンには、まだ採用されていません。 プルーフ・オブ・ステークシステムでは、マイナーはバリデータに置き換えられます。ハッシュを予測するために関与するマイニングと競争はありません。代わりに、ユーザーはランダムに選択され、彼らはブロックを提案（または“鍛造”）する必要があります。ブロックが有効な場合、彼らはブロック取引による手数料で構成された報酬を受け取ることができます。 プロトコルは、いくつかの要因に基づいてユーザーを選択しますが、任意のユーザーを選択することはできません。参加資格を得るためには、参加者はブロックチェーンのネイティブ通貨をあらかじめ設定された金額であるステークとして確保しなければなりません。ステークは保釈金のようなもので、被告人が裁判をサボらないようにするために大金を出すのと同じように、バリデータは不正行為を防ぐためにステークをロックします。被告人が不正行為をした場合、彼らのステーク（またはその一部）が没収されます。 プルーフ・オブ・ステークは、プルーフ・オブ・ワークと比較していくつかの利点があります。最も注目すべき点は、PoSでは高出力のマイニングファームを必要としないため、二酸化炭素排出量が少なく、消費される電力はPoWで消費される電力のほんの一部に過ぎません。  とはいえ、PoWのような実績はどこにもありません。無駄が多いと思われるかもしれませんが、マイニングは大規模で証明された唯一のコンセンサスアルゴリズムです。わずか10年あまりで、何兆ドルもの取引を確保してきました。PoSがそのセキュリティに匹敵するかどうかを証明するためには、世界で適切にテストされる必要があります。 まとめ プルーフ・オブ・ワークは、ダブルスペンドの問題を解決するためのオリジナルのソリューションであり、信頼性と安全性が高いことが証明されています。ビットコインは、同じ資金が二重に使用されるのを防ぐために中央集権的な主体が必要ないことを証明しました。暗号技術、ハッシュ関数、ゲーム理論を巧みに利用することで、分散型環境の参加者は、金融データベースの状態について同意することができます。 免責事項 ： 本サイトは当ページのいかなるコンテンツや製品も推奨していない。本サイトは世界中他言語グローバルブロックチェーンサイトから引用したすべての重要情報を提供することを目的にしています。読者は上述の内容に関係したあらゆる行動をとる前に独自の調査を行い、自身の決断については全責任を負わねばならない。また、当記事は投資や金融商品購入のアドバイスではない。内容を参考としてご自由にご利用ください。