プルーフオブワーク・とは？初心者にも分かる仕組みと基礎解説共起語・同意語・対義語も併せて解説！

この記事を書いた人

高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

プルーフオブワーク・とは？

プルーフオブワーク（Proof of Work、PoW）は、ブロックチェーンの合意を作る仕組みの一つです。インターネット上の通貨や分散型アプリで使われ、中央の管理者を必要とせず、参加者同士が正しい取引の順番を決める手助けをします。

PoWは特定の計算問題を解く競争で成り立っています。難問を最初に解いた人が新しいブロックを追加でき、報酬として通貨を受け取ります。

どうやって動くの？

PoWでは「マイナー」と呼ばれる人たちが非常に難しい数学の計算問題を解く競争をします。正解が出た人には新しいブロックを追加する権利と報酬が与えられます。この“証拠”は、計算を完了したことを示す証明です。ブロックが連なってチェーンを作るので、過去の取引を改ざんするには非常に多くの計算を再度行う必要があります。

利点と課題

メリットとしては、分散した参加者が協力して「二重支払い」や改ざんを防ぎやすくする点があります。世界中のマイナーがネットワークの安全性を支える形になるため、中央の管理者がなくても運用できます。

課題としては、巨大なエネルギー消費と機材の投入競争による資本の集中が生まれやすい点が挙げられます。場所や規模によっては、権力を持つ勢力が有利になる可能性もあります。

PoWとPoSの比較

項目	プルーフオブワーク	プルーフオブステーク（例）
仕組み	計算力を競う	保有量と期間を競う
エネルギー	高い	低いことが多い
安全性の理由	難問を解く難易度の調整で安全	資産の「所有と担保」で安全
課題	集中化のリスクがある	資産の偏りが課題になることがある

実世界の例と現状

代表的な例としてビットコインはPoWを使い続けてきました。一方でイーサリアムは2022年にPoWからPoSへ移行しました。これによりエネルギー消費が大幅に減ると期待されましたが、長期的な運用には他にもさまざまな考慮が必要です。

PoWとは Proof of Work の略。計算問題を解くことを“証明”として採用する仕組みです。

マイナー ネットワークの安全を支える人たち。競争的に計算を行い、報酬を得ます。

このように、PoWは分散型ネットワークの「信頼」を作る重要な仕組みですが、エネルギー消費や資本の偏りといった課題も抱えています。今後の技術動向次第で、PoWがどのくらいの役割を果たすのかが変わっていくでしょう。

プルーフオブワークの同意語

作業証明: ブロックを新しく追加する際に、計算問題を解く作業を証拠として提示することで、ネットワーク参加者がブロックの正当性を検証する合意形成の仕組み。
作業量証明: ブロックの正当性を担保するため、投入した計算リソース（作業量）の多さを証明として示す合意メカニズム。
計算作業証明: 計算作業そのものを“証明”として用い、ブロックの追加を承認する合意手法の別表現。
計算量証明: ブロック生成に際して必要となる計算リソースの総量を証拠として示す合意の仕組み。
Proof of Work: 英語表記の名称。作業量を用いた計算問題の難易度解決を前提とするコンセンサス手法。
PoW: Proof of Work の略称。計算リソースの投入量を証拠にブロックの正当性を認める仕組み。
作業証明型コンセンサス: PoWを用いた合意形成の型を指す表現。
作業証明型合意メカニズム: PoWを核とする合意形成の機構・手段を指す表現。

プルーフオブワークの対義語・反対語

プルーフ・オブ・ステーク（PoS）: PoWの対抗概念。計算力ではなくコインの保有量（ステーク）に応じてブロック生成を担当する検証者を選ぶ。電力消費が少なく環境負荷が低いが、富の偏りによる中央集権化の懸念がある。
プルーフ・オブ・バーン（PoB）: 資産を焼却して検証権を得る方式。エネルギーを抑える意図があるが、資産が減少する設計で、希少性を生む側面もある（実装次第で長期的影響は異なる）。
プルーフ・オーソリティ（PoA）: 信頼できる検証者のみがブロック生成を担う集中型の合意アルゴリズム。高速・低エネルギーだが分散性が低く権威者依存のリスクが高い。
デリゲーテッド・プルーフ・オブ・ステーク（DPoS）: 少数の代表者が検証を行う仕組み。PoSの派生で高速・スケーラブルだが、分散性・民主性が犠牲になりやすい。
プルーフ・スペース（PoSpace）: ディスク空間を使って検証者を選ぶ。電力消費を抑えられるが、容量依存が強く容量不足や攻撃のリスクもある。
プルーフ・キャパシティ（PoC）: ストレージ容量を用いて検証権を決定する方式。PoSpaceと同様にエネルギー効率は高いが、実装上の課題がある。
プルーフ・スペース＆タイム（PoSt）: ストレージ容量と時間の経過を組み合わせて合意を形成する派生。耐久性と信頼性を高める狙いがある（例：ファイルコイン系の設計思想）。
Proof of Elapsed Time（PoET）: 信頼できるTEE（安全な実行環境）を用いて経過時間を競いブロックを生成する方式。電力消費を抑えつつ公平性を狙うが、TEEの信頼性・普及性が前提となる。
PBFT（現実的ビザンチン耐性）: Practical Byzantine Fault Tolerance。限られたノード間で合意を取るBFT系アルゴリズム。許可型チェーンや小規模ネットワークで安定性と高速性を発揮する。

プルーフオブワークの共起語

ブロックチェーン: 分散型データベースで、取引履歴をブロックにまとめて鎖状に連結する技術。PoWはこの構造の中で新しいブロックを追加する動機づけを提供します。
マイニング: 計算作業を行い新しいブロックを発見・追加する作業。PoWの核心となるプロセスです。
ハッシュレート: 一定時間内に行われるハッシュ計算の総量・速さを表す指標。PoWの競争力を示します。
難易度調整: ブロック生成を安定させるため、一定期間ごとに計算難易度を自動的に調整する仕組み。
ASIC: 特定用途向け集積回路。PoWマイニング用に最適化された高性能な機器です。
GPU: グラフィックカード。マイニング初期段階で広く使われた計算機材で、汎用性が高いです。
電力消費: マイニング活動によって消費される電力の量。コストと環境影響の重要要素。
環境負荷: エネルギー消費による環境への影響。PoW批判の焦点となることが多い話題です。
報酬: ブロック作成の対価として新規発行コインやトランザクション手数料が支払われること。
ブロック報酬: 新規コインの報酬をブロック作成時に受け取る仕組み。
報酬半減期: 一定ブロック数ごとに報酬が半減するイベント。長期的な発行モデルの要点です。
51％攻撃: ネットワーク全体の計算力の過半数を掌握して履歴を書き換えられるリスクのこと。
マイニングプール: 複数のマイナーが計算資源を集約して共同で報酬を分配する仕組み。
分散化: 中央管理者がいない多くのノードによって分散的に運用される性質。
セキュリティ: 改ざん耐性と不正行為に対する安全性の総称。
トランザクション手数料: 取引の優先処理を受けるために支払う追加の報酬。
トランザクション処理: 取引の検証・整理・確定といった一連の処理プロセス。
ノード: ネットワーク上の参加端末・サーバ。データを保存・検証します。
ブロック作成: 新しい取引をまとめて1つのブロックとして追加する作業。
計算能力: マイニングで用いられる総合的な処理能力の指標。
計算力: 計算能力と同義の表現。マイニングの競争力を示します。
ハッシュ関数: 入力データから固定長の出力を返す数学的関数。PoWで難解な問題の解決に使われます。
暗号資産: 暗号技術によって価値を表す資産全般の総称。
仮想通貨: デジタルで存在する通貨の一種。ブロックチェーンと密接に関連します。
発行量: 総発行予定量や、マイニングによって新規発行されるコインの総数。
ブロックチェーンネットワーク: 複数のノードが参加する分散型ブロックチェーンのネットワーク全体。
証明問題: PoWで解くべき数学的課題のこと。適切な難易度で設定されます。
エネルギーコスト: 電力料金や電力使用に伴うコストの総称。
持続可能性: 長期的に環境・経済・技術のバランスをとる性質・観点。

プルーフオブワークの関連用語

プルーフオブワーク: ブロック生成の正当性を保証する仕組み。マイナーが特定の難易度を満たすハッシュ値を見つける計算作業を競い合い、見つけた人が新しいブロックを追加して報酬を得る。
マイニング: 新しいブロックを発見してチェーンに追加するための計算作業と、報酬を受け取る活動全体。
マイナー: ブロックを発見し報酬を得る参加者。大量の計算力を提供する人や組織のこと。
ハッシュ関数: 入力データを固定長の数字列（ハッシュ値）に変換する一方向関数。PoWでは正解ハッシュを探す指標として使われる。
nonce: ハッシュ値を調整するために試行される任意の数値。マイニングで新しいハッシュを生成するために回し続ける値。
SHA-256: ビットコインで主に用いられるハッシュアルゴリズム。入力を256ビットのハッシュ値に変換する。
難易度: 正解とみなされるハッシュ値の厳しさ。難易度が高いほど正解を見つけるまでの試行回数が増える。
難易度調整: 一定ブロック数ごとにネットワーク全体の難易度を自動で調整する仕組み。例：Bitcoinは約2016ブロックごと。
ブロック: トランザクションをまとめたデータの単位。ブロックヘッダとトランザクションの集合から構成される。
ブロックチェーン: ブロックが時系列に連なった公開台帳。改ざんを困難にする分散構造をもつ。
ブロック報酬: 新規発行分と取引手数料の合計として、ブロックを作成したマイナーへ支払われる報酬。
取引手数料: トランザクションを優先的に承認してもらうための追加報酬。マイナーの収益源の一つ。
目標ハッシュ / ターゲットハッシュ: 正解とみなされるハッシュ値の上限値。これを下回るハッシュを見つけることが目標。
取引の検証: トランザクションが正当で二重支払いがないかを確認する作業。ブロックに取り込む前の必須工程。
ブロック生成時間 / ブロック間隔: 新しいブロックが平均して生成される時間間隔。Bitcoinなら約10分程度。
ノード: ネットワーク上の端末の総称。ブロックや取引データを保持・検証する役割を果たす。
分散性: 管理者が一箇所に集中せず、複数のノードが対等に参加する設計思想。
長いチェーン規則 / 最長チェーン: 正当性の基準として、最も長く正しいチェーンを採用する原則。改ざん耐性の核となる考え方。
フォーク: ブロックの分岐。ソフトフォークとハードフォークなど、チェーンの分岐を伴う変更。
51%攻撃: ネットワーク全計算力の過半数を掌握した攻撃者が、取引の承認順序を操作できる可能性。高度なリスク。
ASIC: 特定用途向けに設計された集積回路。PoWマイニングの計算効率を大幅に向上させる。
GPUマイニング: グラフィックカードを用いた計算によるマイニング手法。初期のPoWで広く使われた。
マイニングプール: 複数のマイナーが計算力を集約してブロック報酬を分配する仕組み。個々の安定収益を狙う場合に利用。
エネルギー消費: PoWの大規模な計算作業に伴う電力消費の指摘点。環境影響の議論でよく挙がる話題。
報酬半減期: 一定のブロック数ごとにブロック報酬が半減する設計。インフレ抑制と供給のコントロールが目的。
経済インセンティブ: マイナーが計算力を投入する動機付け。報酬とコストのバランスが動機を形成。
セキュリティ特性: 改ざん耐性、耐攻撃性、透明性、分散性など、PoWがもつ全体的な安全性の性質。