ブロックチェーンはどのように動作しますか？

紹介前の章では、ブロックチェーンとは何か、どのように起源したか、そしてなぜ重要なのかを紹介しました。この章では、“ブロックチェーン”の仕組みについて探求していきます。これは暗号技術やコンセンサスメカニズムなどの技術と関連する問題です。

暗号化ブロックチェーンはオープンで透明で変更不能ですが、誰かがランダムに間違った取引記録を送信した場合、問題が生じる可能性があります。そのため、暗号化方法は非常に重要です。

チェーン上の各データは「公開鍵」によって「ロック」されます。データを検証するための最初のステップは、公開鍵をロックに「挿入」し、それが復号できるかを確認することです。

非対称暗号化：公開鍵と秘密鍵非対称暗号化に進む前に、対称暗号化から始めましょう。対称暗号化では、暗号化と復号に同じキーが使用されます。

それでは、「非対称暗号化」とは何ですか？ これには2つのパスワードが必要です。それを「公開鍵」と「秘密鍵」と呼びます。

プライベートキーは非常に重要です。それはあなたの個人アカウントのパスワードのようであり、他の誰とも共有すべきではありません。一方、公開キーは誰にでも利用可能であり、プライベートキーによって署名されたファイルを復号化するために使用されます。

私たちがすでに知っているように、ブロックチェーンは連続して接続された多くの"ブロック"で構成されており、各チェーン上で生成された操作は公開鍵と秘密鍵を介して検証および暗号化する必要があります。

トランザクションを開始する際は、秘密鍵を使用してデータに署名する必要があります。ブロックチェーン上の他の人々がデータの内容を読むためには、それをアクセスするためにもう1つのキー、つまり公開鍵を使用する必要があります。

コンセンサスメカニズムノードに加えて、ブロックチェーン上で提出されたデータの正当性を検証し、すべての参加者が正しい情報を更新し合意に達するために、特定のコンセンサスメカニズムも必要とされています。各コンセンサスメカニズムは異なるアルゴリズムを採用し、それぞれ独自の利点を持っています。

Proof of Work (PoW)とProof of Stake (PoS)は、最も一般的なコンセンサスメカニズムの2つです最も一般的な合意形成メカニズムはPoWであり、これによりマイナーは複雑な暗号パズルを解かなければならず、ブロックチェーンにブロックを追加します。市場時価総額で最大の暗号通貨であるBTCは、プルーフ・オブ・ワークを採用しています。ビットコインは13年以上稼働しており、そのセキュリティは実証されています。一方で、ビットコインは高いエネルギー消費とスケーラビリティの問題により、かなり論議の的となっています。

後から作成されたステーク（PoS）は、PoWに比べてより効率的で安全な代替手段と見なされています。これは年々人気が高まっています。最初のコンセンサスアルゴリズムであるPoWは、時代遅れであると言わざるを得ません。

最も繁栄しているエコシステムと多くのアプリケーションを持つEthereumは、2022年9月にThe Mergeを完了し、PoWからPoSへの公式移行を示しました。その後、ETHのステーキングがコンピューティングパワーを消費するPoWマイニングを置き換える、唯一の検証方法となります。このように、Ethereumは将来のスケーリングソリューションに備えつつ、持続可能性とセキュリティの両方を確保できます。

コンセンサスメカニズムは、ブロックチェーンネットワークのセキュリティと整合性にとって重要です。公開台帳に関するすべての参加者が同じ意見を持つことを確認することで、コンセンサスアルゴリズムはネットワークを悪意のある行動から保護し、妥当で合法的な取引のみがブロックチェーンに追加されるようにします。

ネットワークを保護しているのは誰ですか銀行が第三者を利用して取引を検証するのとは異なり、ビットコインやイーサリアムなどのブロックチェーンは、世界中に分散されたコンピューターネットワークを使用して取引の信頼性を確認します。これらのコンピューターネットワークはノードまたはマイナーと呼ばれています。

ノードは、ブロックチェーンの運用を維持する上での重要な役割を果たしていますノードは、ブロックチェーン上のすべてのデータを記録し、検証し、処理する重要な役割を果たします。これにより、BTCやETHなどの暗号通貨を使用したピアツーピアの支払いが匿名で安全に行われます。また、dAppsがより複雑な取引を行うのを支援します。

ノードは、どんなブロックチェーンネットワークでも重要です。彼らはチェーン上のさまざまな行動を常に監視し、"正当な"取引と"誤った"取引を区別する"守護者"のような存在であり、誤ったデータの記録を避けることができます。

キーの要点

• ブロックチェーンは、ブロックの連続で構成されています。各ブロックには、前のブロックのハッシュ値、タイムスタンプ、およびトランザクションデータが含まれています。

• 異なるブロックチェーンは、提出されたデータの正当性を検証するために異なる合意形成メカニズムを採用しています。最も一般的に使用されているのはPoWとPoSです。

• 2022年9月、イーサリアムブロックチェーンは、より効率的で省エネなETHステーキングによる計算パワーマイニング手法からPoWからPoSに切り替え、将来のスケーリングソリューションの基盤を築きました。

• ノードは、ブロックチェーンシステムの運用を維持する上で重要な役割を果たします。すべてのデータの記録、検証、処理を担当しています。

メインビデオ

• PoW、PoS、DPoSコンセンサスの理解- ブロックチェーン＆暗号通貨101|Gate.com関連記事

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