ビットコインのプルーフ・オブ・ワーク（PoW）に代わる仕組みとして登場したプルーフ・オブ・ステーク（PoS）は、計算能力に基づくシステムではなく、デジタル資産の保有量を重視するプロトコルです。ブロックチェーン開発者のサニー・キング氏とスコット・ナダル氏が2012年に発表した論文で提唱されたPoSは、ビットコインのマイニングに必要な膨大な電力消費や、そのほかのいくつかの課題を解消することに主眼を置いています。PoSを最初に採用した暗号資産はPeercoinでした。
ビットコインのネットワークで使われているPoWは、処理能力の大半を握るマイナーほどネットワーク内で発言力を持ち、その分だけ多くの報酬を得られるシステムです。ビットコインのマイニングには大量の電力が必要ですが、PoSはネットワーク内の影響力をプロセッサの性能で割り振りません。PoSでは、複数の組み合わせを同時に処理するオペレーターが次のブロックの生成を担うことができます。PoSには複数の種類があります。
PoSでは、取引を検証して収益の分け前を得たいユーザーは、検証に使う暗号資産をロックする必要があります。ウォレット内で行われるこのロック（収益の分配にあずかるという意味で「ステーキング」と呼ばれます）では、この用途に充てた数量はロックが解除されるまでウォレットから引き出せず、ネットワーク上ではそのユーザーの持ち分として記録されます。
PoSを採用したブロックチェーンでは、ブロック検証の報酬と、ほかのユーザーが支払った送金手数料（マイナー手数料）を、ユーザーが持ち分に応じて分け合います。これは上場企業の株式を保有することにたとえられます。株式を多く持つ人ほど企業が分配する利益を多く受け取るのと同じで、「ステーキング」に多くの暗号資産を充てたユーザーほど収益の取り分も大きくなります。
プルーフ・オブ・ステークの特徴
PoSの最も際立った特徴は、計算能力ではなく資本力を重視する点です。つまり、機材を動かして始めるのではなく、ステークするための資産を保有していることが前提になります。PoSでは、より多くの暗号資産を保有するユーザーはネットワーク内での影響力も高められます。検証のプロセスは一定のルールに基づいており、ウォレットに多くの資産を持つユーザーほど承認者に選ばれやすくなります。「ステーキング」という考え方はここから生まれました。PoSは、ウォレット保有者が取引を承認することで収益を得る仕組みです。資産が多いユーザーほど収益の取り分は大きくなります。ただし、すべてのPoSでこれが同じように機能するわけではない点には注意が必要です。
最も資産の多い保有者がネットワークを独占してしまわないよう、PoSではブロックの決定に複数の方式が用いられます。代表的な選定方式は、ランダム選定と、暗号資産の保有期間（コインエイジ）による選定です。
ランダム選定では、計算（ハッシュ）の値では最も弱く、持ち分（シェア）の値では最も大きいノードの中から、取引を承認する主体が選ばれます。コインエイジによる選定では、その資産を最も長く保有しているユーザーが承認者に選ばれ、検証後に報酬を受け取ります。
プルーフ・オブ・ステークの種類
ユーザーの資産保有を重視するPoSは時間とともに進化し、さまざまな方式が提供されるようになりました。代表的なのがデリゲーテッド・プルーフ・オブ・ステーク（dPoS）とリースド・プルーフ・オブ・ステーク（LPoS）です。
デリゲーテッド・プルーフ・オブ・ステーク（DPoS）
暗号資産の保有量に基づくPoSでは、ユーザーは対象のブロックチェーンに接続したウォレットに暗号資産を保有しておくことで、取引を検証しブロックを生成する権利を得ます。一方のdPoSはいくつかの機能が加わっており、公正な投票によって合意を形成するために保有者の力を活用します。
dPoSのブロックチェーンネットワークでは、合意形成を進めるためにソーシャルな評判システムが使われます。ほかの方式と比べて最も分散性が低いプロトコルと言われるdPoSは、暗号資産の保有者にネットワーク運営への発言権を与えることを目指しています。
PoSと異なり、ユーザーはウォレット内の暗号資産をほかのユーザーに委任します。暗号資産自体はウォレットから移動しませんが、委任先ユーザーの資産として扱われ、そのユーザーのネットワーク内での発言力を高めます。ほかのユーザーから委任を受けた人はネットワークの収益をより多く受け取り、その収益を委任者に持ち分に応じて分配します。
リースド・プルーフ・オブ・ステーク（LPoS）
PoSでは、ユーザーは一定の基準に従って選ばれ、ブロックを検証します。つまり、生成されるすべてのブロックから収益を得られるわけではありません。これに対しLPoSでは、ユーザーはノード全体のうち一定の割合をリース（貸し出し）できます。この仕組みはPoSとまったく同じように動作しますが、少額の資産しか持たないユーザーにも参加のインセンティブを与えるため、リースという手法を併用しています。LPoSを採用する暗号資産の中で最もよく知られているのがWavesです。
ユーザーは自分のウォレットにある暗号資産を、ネットワーク上で取引を承認するほかのユーザーにリースします。リース中、貸し出した数量はユーザーのウォレットから出ていくことはありませんが、出金や売買の取引はできなくなります。リースを受けたユーザーはマイニング活動を行いながら収益の大きな取り分を得て、その利益を持ち分に応じて貸し手と分け合います。ユーザーはいつでもリースを終了したり、さらに多くの暗号資産をリースしたりできます。