ALGORANDのPURE PROOF-OF-STAKE(PPoS)

アルゴランドは、ビザンチンコンセンサス上に構築された純粋なプルーフオブステーク（PPoS）プロトコルを使用しています。
新しいブロックの選択に対する各ユーザーの影響力は、システム内のそのステーク（トークンの数）に比例します。
ユーザーはランダムに秘密裏に選ばれ、ブロックを提案し、ブロック提案に対する投票を行います。すべてのオンラインユーザーは、提案と投票のために選択される機会を持っています。
ユーザーが選ばれる可能性、およびその提案と投票の重みは、そのステークに直接比例します。

アルゴランドのPPoSアプローチは、経済全体のセキュリティを、経済のごく一部のサブセット(大口保有者や高度なマイニングマシンを持つ者)のセキュリティではなく、経済の大多数の誠実な人達に結びつけます。
システムは、お金の大部分が誠実な人の手にあるときに安全です。
他のアプローチ（以下に概説）では、経済のごく一部のサブセットが経済全体の安全性を決定するため、わずか数人のユーザーが他のユーザーの取引を阻止できることになります。
アルゴランドでは、ごく一部の貨幣の所有者がシステム全体に危害を加えることは不可能であり、大多数の貨幣の所有者が悪さをすることは、通貨の購買力を低下させ、最終的には自分たちの資産を切り下げることになるため、そのような愚かなことは起こりません。

PPoS vs. プルーフ・オブ・ワーク

プルーフ・オブ・ワーク（PoW）は、ユーザーが非常に複雑な暗号パズルを解くために競争するアプローチで、マイニングとしても知られています。
最初にパズルを解いた人は、次のブロックをチェーンに追加する権利を持ち、そうすることで報酬を得ることができます。
subsetコイン、Ethereum、その他多くのブロックチェーンがこのアプローチを採用しています。
PPoSにはPoWよりも多くの利点があります。

まず、PoWは非常に高価で無駄が多い。
マイニングには競争力を得るために特殊なハードウェアが必要なことが多く、膨大な量の電力を消費します。
超専門的な採掘装置のラックを購入するために必要な資本支出を行ったプロの採掘者だけが利益を上げることが期待できます。
したがって、彼らだけがブロック生成に参加して（利益を得て）います。
そして、一人のユーザーだけがパズルを解き、新しいブロックを生成するので、他の採掘者の努力はすべて無駄になります。
対照的に、アルゴランドのコンセンサスプロトコルでは、ブロックを提案したり検証したりするために、参加者が暗号パズルを解く必要はありません。
オンラインであり、ステークを持っているユーザーは誰でもコンセンサスプロトコルに参加する資格があります。
また、ブロック生成には高価な計算を必要としません。
参加にかかるコストは、計算コストと金銭的コストの両方とも非常に低く、参加を妨げるものではありません。

次に、PoWは、採掘者が資源をプールすることで、電力の集中と事実上の中央集権化をもたらします。これらのマイニング・プールは、希望すれば、あるいは賄賂を受ければ、ブロックを消去したり、ブロックの順番を変更したりすることができます。
例えば、ビットコインは現在3つのマイニングプールによって管理されていますが、イーサリアムはわずか2つのマイニングプールによって管理されています。
設計上であれ、事実上であれ、中央集権的なブロックチェーンは安全ではありません。
一方、アルゴランドのPPoSでは、悪意のあるユーザーは、ステークを多くのアカウントに分割したり（つまり、多くのユーザーのふりをしたり）、1つのアカウントにプールしたりしても、何の優位性も得られません。
利用者は、利害関係を増やすことでしか影響力を高めることができません。

さらに、PoWシステムでは、ブロックがネットワークに伝播するのに10分かかる。
これは、どれだけ多くのユーザーが暗号パズルを解こうとしても同じことです。
このような速度の遅さとスケーラビリティの欠如は、グローバル経済やあらゆる金融アプリケーションに対応するには不十分です。
しかし、アルゴランドの低い計算と通信のオーバーヘッドでは、ブロックは数秒以内に伝搬されます。
したがって、このプロトコルは、何百万人ものユーザーにスケールし、高いトランザクションレートを維持することができます。

最後に、PoWでは、2人のユーザーが同時に有効なブロックを解く可能性があります。
2つのノードが同時に有効なブロックを取得すると、ブロックチェーンは2つに分岐します。
フォークはしばらく続くかもしれませんし、新しいブロックが追加されることで分岐が長くなるかもしれません。
しかし、最終的には、1 つの分岐チェーンを除くすべての分岐チェーンが (最も長く) 死んでしまい、死んだ分岐チェーンのすべてのブロックが消えてしまいます。
死んだ分岐チェーンのトランザクションは無効とみなされ、基本的には何も起こらなかったことになります。

フォークは、不確実性と遅延の歓迎されない原因となります。
あなたへの支払いがチェーンに追加された最新のブロックに表示された場合、あなたはすぐに自分が支払われたと考えることはできません。
なぜなら、ある分岐チェーンが現在のチェーンを乗り越える可能性があり、あなたのブロックが枯れた分岐チェーンになって消えてしまう可能性があるからです。
あなた自身が支払われたと考える前に、あなたの支払いを含むブロックが枯れたチェーンで終わる可能性を最小限にするために、あなたに追加される一連のブロックを待つ必要があるでしょう。

対照的に、Algorandブロックチェーンは決してフォークしません。
2つのブロックを同時にチェーンに伝播させることは決してできません。
せいぜい、1つのブロックが認証され、与えられたラウンドでチェーンに書き込まれます。
したがって、すべてのトランザクションはアルゴランドで最終的なものとなります。
ブロックが表示されると、ユーザーはそのブロックに含まれるトランザクションをすぐに信頼することができ、そのブロックが永遠にチェーンの一部であることを確信することができ、つまり、受け取ったお金が安全であることを意味します。

PPoS対委任型プルーフオブステーク

委任型プルーフ・オブ・ステーク（DPoS）は、一定数の選出された代表者を選択して、順に巡回してブロックを作成するアプローチです。
代表者は、ネットワークのユーザーによって投票され、ネットワーク上で所有しているトークンの数に比例した数の票を得ます（つまり、自分の持ち株）。
例えば、EOSでは、代表者の数は21である。

ブロック・プロデューサの数が限られているため、DPoS は PoW よりも数桁大きいトランザクション・スループットを処理することができます。
しかし、DPoS がスケーラビリティの面で提供するものは、分散化、ひいてはセキュリティの面で犠牲になります。
DPoS は本質的に中央集権型です。すべての代表者が正直でいられる保証はない。
また、たとえ彼らの正直さが確実であったとしても、簡単に攻撃される可能性があります。
代表者は知られているので、たとえ短時間だけ権力を維持していたとしても、決心のついた敵対者は高速なDoS（DoS）攻撃ですべての代表者をダウンさせることができます。

DPoSとは対照的に、PPoSではブロック生成の担当者を少数のユーザに任せることはなく、ユーザは選ばれた少数のユーザに投票権を委譲する必要はありません。
すべてのユーザは、自分の利害に直接比例した確率でブロックを提案し、投票することができ、攻撃者が標的とするユーザの特別なグループはありません。

PPoS vs. 担保型プルーフオブステーク

担保付きプルーフオブステーク（BPoS）は、ブロック生成に影響を与えるために、任意の数のユーザーが自分のステーク（すなわち担保）の一部を確保するアプローチです。
ユーザーはステークの一部を一定時間（保証金のようなもの）ロックし、その見返りに次のブロックを選択するチャンスを得ます。
プロトコルにおける彼らの投票力は、彼らがロックアップしたいと思っているステークの量に比例します。
一度預けると、指定された時間が経過するまで取り外すことはできません。
もしこれらのユーザが不正を行った場合、デポジットはコンセンサスプロセスに参加する特権とともに没収されます。

BPoSの主な欠点の1つは、ユーザーがコンセンサスプロトコルに参加することで、ステークを消費する能力が低下することである。
BPoSとは対照的に、PPoSでは、ユーザーがコンセンサスプロトコルに参加するためにステークの一部を脇に置く必要はなく、コンセンサスプロトコルに参加することで、ユーザーのステークを消費する能力が低下することはありません。
アルゴランドでは、ユーザーはいつでも自分のステークを自由に使うことができます。どのステークも人質にされることはありません。
すべてのステークは常にあるべき場所にあり、ユーザーのウォレットの中にある、またはアルゴランドのブロックチェーンが基盤としている様々な金融商品の中にあるのです。