新しい歴史

EIP-1559: メカニズムとミームの分離

に 2077 Research25m2024/12/20

長すぎる; 読むには

EIP-1559 は、非常に誤解されているアップグレードです。多くの人が Ethereum のトランザクション手数料メカニズムのアップグレードであることを知っていますが、その利点の多くはよく理解されていません。この記事では、EIP-1559 に関する事実を、それが解決する問題とその仕組みに焦点を当てて紹介します。 EIP-1559 の設計を深く掘り下げ、Ethereum のトランザクション手数料メカニズムの変更の歴史的背景を分析し、EIP-1559 の設計目標に関する誤解を解きます。また、EIP-1559 の利点についてさらに詳しく説明し、多次元手数料市場や元の EIP-1559 提案の同様の改善についても簡単に触れます。

EIP-1559 は、ネットワーク史上初めてイーサリアムのトランザクション手数料メカニズム (TFM) に大幅な変更が加えられたアップグレードでした。基本的に、以前の TFM モデルを新しいモデルに置き換え、経済効率とユーザーエクスペリエンスを向上させました。また、 EIP-4844を皮切りに、イーサリアムが多次元手数料市場への取り組みを開始し、効率をさらに向上させる道を開きました。

この記事では、EIP-1559 によって提供される Ethereum の現在のトランザクション手数料のメカニズムについて学びます。EIP-1559 を詳しく調べて、当初の目的と現在の設計の理由を説明します。EIP-1559 が何を解決するために作成されたかについて誤解している人が多くいますが、この混乱の多くは、 Ultrasound Moneyとして知られる人気のミームのポスターとして使用されたことに起因しています。

この記事を書く動機は、EIP-1559 の主な利点とそれが解決する問題を多くの人がまだ理解しておらず、 Ultrasound Money ミームとの密接な関連性のために誤った結論に至ることが多いことに対するフラストレーションから生まれました。その結果、EIP-1559 に向けた基礎研究の多くは影に隠れ、過小評価されていますが、これは非常に悲劇的です。なぜなら、その多くはブロックチェーンの設計空間 (特にメカニズム設計周辺) に新境地を開いたものだからです。

この記事の目的は次のとおりです。

EIP-1559 とは何か、どのような利点があるのか、以前のメカニズムと比べてどのように改善されたのか、そして今後どこに向かう可能性があるのかを説明します。
Ultrasound Money ミームとは何か、また EIP-1559 がそれとどのように関係しているかを説明します。

始める前に、EIP-1559 に関するよくある誤解を明らかにしておきましょう。

EIP-1559 は取引手数料を下げるために設計されたものではありません。EIP-1559 の主な目的は、手数料を直接削減することではなく、より効率的で公平な手数料システムを作成することでした。
EIP-1559 は、価値を高めるために ETH をバーンしません。手数料のバーンは、操作攻撃を防ぎ、Ethereum のトランザクション手数料メカニズムの公平性と効率性を高めるための重要な設計上の選択でした。

取引手数料の仕組みの基礎

パブリックブロックチェーンでは、コスト/報酬構造の設計が、その運用と活動を推進するすべての関係者がシステムに参加する動機付けとなるようにするために重要です。ここで大きな役割を果たすのは、Ethereum がユーザーへのブロックスペースの売買を管理する方法です。Ethereum では、ユーザーはブロックチェーンへの組み込みと実行にかかるコストをカバーするために取引手数料を支払う必要があります。これらの手数料は、取引の社会的コストと、ユーザーに代わってブロックを作成するブロックプロデューサーへのプレミアムをカバーします。

ユーザーとブロックプロデューサーの関係は、プリンシパル-エージェント問題によって特徴付けられます。これは、一方の当事者 (エージェント) がもう一方の当事者 (プリンシパル) に代わって行動を起こすものの、エージェントの利益がプリンシパルと完全に一致しない状況を指します。Ethereum では、ブロックプロデューサー (エージェント) がユーザー (プリンシパル) に代わってブロックにトランザクションを含めますが、ブロックプロデューサーは収益を最大化するように動機付けられているため、ユーザーがブロックプロデューサーに自分のトランザクションを含めるよう十分なインセンティブを与えない場合、ブロックプロデューサーのブロックへの含め要求は満たされません。

以下に、ユーザーとブロックプロデューサーの利益について説明します。

ユーザー: 可能な限り低コストでタイムリーなトランザクションの組み込み。
ブロックプロデューサー: ブロックの構築から得られる最大の収益 (取引手数料、コンセンサス報酬、および潜在的に MEV から)。

プリンシパル-エージェント問題の関連性は何ですか?

ブロックプロデューサーはネットワークに貢献しますが、自分のブロックにトランザクションを含める義務はありません (将来、包含リストによってこれが変わる可能性があります)。空のブロックを作成するとブロックプロデューサーの機会費用が発生しますが、ネットワークの効率と公平性を犠牲にして、個人的な利益を最大化する他の行動 (法外に高いトランザクション入札のみを含めるなど) を行う自由がまだあります。ブロックプロデューサーによるこのような不整合でありながら経済的に合理的な行動は、Ethereum の効率と福祉を脅かす可能性があります。ブロックチェーンのトランザクション手数料のメカニズムは、ユーザーとブロックプロデューサーの利益を一致させて、最も経済的に効率的な結果を達成することを目的としています。

取引手数料の仕組みの基礎（目標とコアコンセプト）

トランザクション手数料メカニズム (TFM) は、トランザクションを処理するためのトランザクション手数料の計算、収集、および分配方法を決定するブロックチェーンプロトコル内の一連のルールとプロセスを表します。

TFM で達成したい目標はいくつかあります。

優れたユーザーエクスペリエンス: TFM は、トランザクション入札を設定する際のユーザーの推測と不確実性を最小限に抑える透明な価格設定を提供する必要があります。これにより、トランザクション手数料の予測可能性が向上します。
インセンティブの調整: TFM は、ブロックチェーンリソースへの効率的で公平なアクセスを提供することを目的としたプロトコルルールの遵守と誠実な行動を促すように設計する必要があります。ユーザーの誠実な行動には、入札をトランザクションの真の価値として表現することが含まれます。ブロックプロデューサーの誠実な行動は、最高値の入札のリスト (TFM で説明) を選択し、それらを使用してブロックを構築することです。
操作に対する堅牢性: ブロックプロデューサーとユーザーは、TFM を操作しようとすることから利益を得ることはできません。TFM が適切に設計されていれば、TFM を操作しようとすることは、ブロックプロデューサーにとってもユーザーにとっても決して最適な戦略ではないことが保証されます。これに加えて、TFM は、1 人以上のユーザーがより大きな利益を求めてブロックプロデューサーとカルテルを結成するなど、メカニズムを悪用しようとする連合の取り組みに対して堅牢であることを目指しています。適切に設計された TFM は、メカニズムを悪用するために共謀するよりも、メカニズムに従う方がユーザーとブロックプロデューサーにとって常に利益が大きいことを保証します。
市場状況への対応: TFM は、現在の市場状況に動的に適応し、ブロックスペースの需要を正確に反映した市場均衡価格の発見を容易にする必要があります。これに加えて、市場の変化に対して堅牢で、手数料の変動性を抑える必要があります。
経済効率: TFM は、ブロックスペースを最適に割り当てることで、より高い経済効率を実現します。TFM は、ブロックスペースが最も価値を認める人に割り当てられるようにすることを目指しています。TFM は、ユーザーがトランザクションに与える経済的価値を表現し、ブロック作成者にブロック構築時のリソース割り当て方法を最も適切に伝えるのに役立ちます。より高いレベルでは、TFM はネットワーク全体の福祉を最大化 (誰もがより良くなる) するのに役立ちます。

TFM を構成する主要なコンポーネントの 1 つである市場メカニズム(オークション、公示価格市場など) を紹介します。市場メカニズムは、ブロックチェーンリソースの市場におけるユーザーとブロックプロデューサー間のやり取りを調整し、ユーザートランザクションへのブロックスペースの割り当てを促進します。

すべての Ethereum ブロックには、トランザクション処理用に固定量のリソースが割り当てられています。これを一般にブロックスペースと呼びます。各ブロックで使用できるブロックスペースの量を制限しているため、ブロックスペースは希少なリソースであると考えています。ブロックスペースを希少なリソースと見なすのは、フルノードを実行するためのネットワークの実現可能性モデルを満たすために、各ブロックで使用できるブロックスペースの量を制限しているためです (分散化を維持するため)。

以下に、ブロックスペースに関する需要と供給の性質を明確に定義してみましょう。

供給: ブロックごとに消費できるブロックチェーンリソース。
需要: トランザクションを次のブロックで実行してほしいというユーザーの希望。

ユーザーは、トランザクションで消費されるガス (ブロックのリソース) の単位あたりに支払う意思のある入札価格を指定して、需要を表明します。市場メカニズムは、ユーザーとブロックプロデューサーの両方に価格発見を提供し、市場均衡価格を確立するのに役立ちます。市場均衡価格は、ユーザー (需要) とブロックプロデューサー (販売者) の利益が完全に一致する価格ポイントを表します。目標は、TFM がブロックの市場均衡価格を決定し、ユーザーが簡単に入札を設定できるようにし、ブロックプロデューサーが割り当てについて簡単に決定できるようにすることです。

取引手数料の仕組みに関する基本と中核概念について説明したので、EIP-1559 によって状況がどのように改善されたかを説明する前に、Ethereum の TFM が以前どのように機能していたかを探ります。

イーサリアムの取引手数料の仕組み（過去と現在）

イーサリアムでトランザクション手数料を管理する方法について詳しく見ていきましょう。ガスは、イーサリアムに含まれるトランザクションが消費するブロックチェーンリソースの量を測定するために使用される測定単位です。ユーザーは、トランザクションで消費されるガスの単位あたりに支払う意思のあるガス価格 (ETH 建て) の形で入札を指定する必要があります。トランザクション手数料は次の式で表されます。

例: ユーザーがガス価格を 20 gwei (2e-8 ETH または 0.00000002 ETH) に設定し、21000 ガスを消費するトランザクションを考えます。その場合、トランザクション手数料は 0.00042 ETH になります。

レガシー TFM (1559 以前)

Ethereum のレガシー TFM (1559 以前) は、ファーストプライスオークション市場メカニズムを利用していました。

ファーストプライスオークション (FPA) は、最高額入札者が落札し、入札した金額とまったく同じ金額を支払うタイプのオークションです。ユーザーは、トランザクションのガス価格の形で入札し、これをネットワークメモリプールにブロードキャストします。ブロックプロデューサーは、現在の入札を確認し、ブロックに収まる最高額入札のトランザクションセットを選択します。

このタイプのオークションは公開されており、誰でもいつでもトランザクション入札を観察し、その情報を自由に使用できます。この TFM は、市場清算価格などの情報を伝達する追加の手段を提供しないため、ユーザーは適切な入札を決定する際に多くの不確実性と推測に頼ることになります。この情報不足により、ユーザー (およびウォレットプロバイダー) は、トランザクションメモリプールから入手できる入札情報に頼って、自分の入札に設定する価格を決定するしかありませんでした。当然、これは非常に非効率的です。他の人の入札は、トランザクションの組み込みに対する客観的な需要を必ずしも反映しているわけではなく、それが何であるかについての意見を反映しているからです。

この TFM に関連して展開されるイベントの流れを見てみましょう。

ユーザーはトランザクションを作成します（トランザクションによって消費されるガスの量が計算されます）。
TFM は、最近の取引に基づいて推定ガス価格をユーザーに提供します。
ユーザーは提供された情報に基づいてガス価格を設定し、トランザクションをメモリプールにブロードキャストします。
ブロックプロデューサーがブロックを作成するとき、彼らはメモリプールを見て、収益を最大化するトランザクションのセットを選択し、それをブロックに含めて作成します。
ブロックプロデューサーは新しいブロックをネットワークにブロードキャストし、それが Ethereum に組み込まれます。
新しいブロックが追加されると、ブロックチェーンはユーザーから取引手数料を徴収し、ブロックプロデューサーに転送します。

インセンティブ調整 (レガシー TFM)

TFM は、ユーザーとブロックプロデューサーがブロック領域の割り当てを正直に行うために TFM のみを使用するように促すほど、理想的には十分に機能します。この点に関して、従来の FPA メカニズムがどの程度うまく機能しているかを見てみましょう。

ユーザー: この TFM では、ユーザーが自分の取引の正直な価値を入札として表現するのは最善の戦略ではありません。なぜなら、参加するための最善の戦略は、他の競合入札の価値に基づいて入札を設定することだからです。たとえば、ユーザーは自分の取引に本当に高い価値を帰属させているかもしれませんが、他のユーザーの入札が大幅に低い場合、そのユーザーは入札をそれらの入札よりも少しだけ高く下げることでより多くの利益を得ることができます。この望ましくない戦略を入札シェーディングと呼びます。したがって、これはメカニズムがユーザーのインセンティブと互換性がないことを示しています。
ブロックプロデューサー: ブロックプロデューサーにとっての最善の戦略は、ブロックを構築するために最高入札のリストを選択するだけの正直な戦略です。したがって、このメカニズムはブロックプロデューサーにとってインセンティブ互換です。

操作に対する堅牢性（レガシー TFM）

従来の TFM の操作に対する堅牢性は非常に限られています。その理由を以下に説明します。

ユーザーによる操作に対する脆弱性: ユーザーは、ビッドシェーディングなどの戦略を実装することで利益を得ることができます。
ブロックプロデューサーとユーザー間の共謀の可能性: ユーザーとブロックプロデューサーは、TFM を使用する場合と比較して、双方の利益を向上させるオフチェーン契約を簡単に締結できます。この例は、TFM を介さずにブロックプロデューサーと直接契約を結んだために、ユーザーのトランザクションが 0 ETH のブロックに含まれるという例が Ethereum で何度も確認されています。下の画像は、まさにそれを行ったトランザクションを示しています。

上の画像は、イーサリアムがレガシー TFM を活用していた時代に共謀が実際に起こっていたことを示しています。これに加えて、共謀は大規模に起こっていました。基本的に起こっていたのは、ブロックスペースの「二重市場」があったということでした。イーサリアムのプロトコル内で管理され、TFM によって導かれるブロックスペースの「公式」市場と、ユーザーがブロックプロデューサーに直接アプローチしてブロックに含めるための契約を結ぶ「ダークマーケット」がありました。TFM にはこれを防ぐための実際の手段がなかったため、洗練されたユーザーがプロトコル外で貴重なブロックスペースをブロックプロデューサーと取引する手段となりました。

従来の TFM のインセンティブ互換性と共謀に対する抵抗力について検討しました。メカニズムのゲーム理論的特性を以下のように正式に示します。

経済効率（レガシーTFM）

ブロックスペースが効率的に割り当てられると、経済効率が最大化されます。この目標の実現に貢献する要素は 2 つあります。

高価値の割り当て: ブロックスペースは、最も価値の高いトランザクション (ユーザーの価値を真に反映するトランザクション) に割り当てられ、最も価値のある方法で割り当てられる必要があります。
価格発見: ユーザーが市場均衡価格を発見し、より情報に基づいた入札を行えるように支援します。

このメカニズムはユーザーにとってインセンティブ互換ではないため、ユーザーは必ずしも自分の取引に帰する真の価値を反映するように入札を設定できるとは限りません。不完全な情報のために TFM が最高価値の取引にブロックスペースを割り当てない可能性があるため、非効率につながる可能性があります。さらに、入札シェーディングなどの戦略はネットワークトラフィックを増加させ、効率をさらに低下させます。これらの問題にもかかわらず、システムには依然としてある程度の効率があります。ユーザーが完璧に入札しなくても、より高い評価を持つユーザーは一般的により高い入札を行う可能性が高く、ブロックスペースの割り当てが取引価値と部分的に一致します。したがって、従来の TFM はある程度の効率を可能にしますが、最適ではありません。

市場対応力（レガシーTFM）

イーサリアムのレガシー TFM は市場の状況に反応していましたが、制御された効率的な方法ではありませんでした。TFM はガス価格をユーザーとブロックプロデューサーに伝えていましたが、メカニズムによって提供される価格発見が貧弱で非動的であったため、これらの値は不安定で予測不可能な場合がよくありました。これにより、ユーザーにとって取引手数料がまったく予測不可能になりました。

ユーザーエクスペリエンス (レガシー TFM)

Ethereum の従来の TFM は、手数料の予測可能性に関して優れたユーザーエクスペリエンスを提供していませんでした。安定した予測可能な手数料構造がないため、手数料の設定に関して多くの推測と不確実性が生じ、ユーザーは正しい入札額を見積もるのが難しく、フラストレーションが生じ、入札が頻繁に調整され、入札過剰によるコストの増加につながっていました。

EIP-1559 TFM

2021年8月、EIP-1559は、以前のメカニズムの欠点を解決するために、イーサリアムに新しい取引手数料メカニズムを導入しました。EIP-1559は、ファーストプライスオークションの要素を備えた動的投稿価格メカニズムと言えます。いくつかの目的を念頭に置いて設計されました。

経済効率の向上: ブロックスペースが実際の需要に応じて割り当てられ、最も価値のある方法で使用されるようにすることで、ネットワークの福祉が向上し、ブロックチェーンリソースの使用が最適化されます。
トランザクション送信者のユーザーエクスペリエンスの向上: 手数料の見積もりを簡素化して不確実性と推測を減らし、ユーザーが過払いをしたり、入札不足により長い待ち時間に直面したりすることを回避できるようにします。
取引手数料の安定化: 手数料の急激な変化を減らして取引コストをより予測可能にし、すべてのユーザーにとって公正な価格設定を保証します。
ネットワーク輻輳の軽減: トランザクション入札トラフィックを削減することで、TFM がネットワーク輻輳に与える影響を最小限に抑え、ネットワークへの負担を軽減します。

EIP-1559 は、Ethereum に 4 つの主要な機能/変更を導入します。

基本料金: ネットワーク需要に基づいてプロトコルによって自動的に計算されるトランザクションガスの準備金。
可変ブロックサイズ: ブロックスペースの需要を測定するために動的に調整される柔軟なブロックサイズ。これにより、各ブロックに適切な基本料金を設定できます。
新しい支払いルール: 取引手数料はブロックプロデューサーに全額支払われなくなり、代わりに手数料の大部分が「バーン」(流通から永久に除去)され、ごく一部だけがブロックプロデューサーに支払われるようになります。
優先手数料: ブロックプロデューサーがトランザクションをより迅速に組み込むようにインセンティブを与えるためにユーザーが設定するオプションのヒント。

基本料金

EIP-1559 は、ブロックに基本手数料と呼ばれる新しい値を導入します。この基本手数料は、プロトコルによって計算された準備金価格 (ガス単位あたり) であり、ブロックスペースの供給と需要が一致する価格を表します。基本手数料は、トランザクションがブロックに含まれる資格を得るためにユーザーが設定する必要がある最低入札額も表します。

以前の TFM とは異なり、基本料金はユーザーが設定するのではなく、前のブロックの使用状況に基づいて Ethereum によって自動的に計算されます。これは現在のブロックの内容とは無関係であり、過去のオンチェーンアクティビティによって決定されます。

基本料金の主な利点は価格発見です。市場清算価格をユーザーに伝えるのに役立ち、可変ブロックサイズを利用して各ブロックで動的に調整し、現在のネットワーク需要をより適切に反映します。

可変ブロックサイズ

EIP-1559 より前、Ethereum は 15M ガス制限のある固定サイズのブロックを使用して、フルノードの実行が実行可能で分散化された状態を維持できるようにしました。この制限により、参加者は標準ハードウェア上でノードを実行でき、大量の計算要求を回避できました。

EIP-1559 では、ブロックサイズは 0 から 30M ガスの間で変化し、ブロックあたりの平均目標は 15M ガスです。この柔軟性により、ネットワークは、平均ブロックサイズを許容範囲内に維持することで、長期的な実現可能性を維持しながら、一時的に高い需要に対応できます。ブロックサイズには依然としてハードキャップがあり、これは以前の制限の 2 倍です。

なぜ可変ブロックサイズなのか?

需要変動期間中の柔軟性: 需要が高い期間中にブロックサイズを最大 30M ガスまで拡張できるようにすることで、需要の急増を吸収し、取引手数料の急激な増加を抑え、混雑を緩和するのに役立ちます。
安定した基本料金: 可変ブロックサイズにより、基本料金の調整がスムーズになり、ユーザーにとってより安定した予測可能な料金が実現します。

基本手数料と可変ブロックサイズがどのように相互作用するかを理解した上で、プロトコルがブロック間で基本手数料の更新を管理する方法を見てみましょう。これにより、基本手数料がどのように計算され、可変ブロックサイズがスムーズな調整にどのように役立つかがわかります。

各ブロックの基本料金は、次の式を使用して決定されます。

ブロックの基本手数料を計算するために、プロトコルは以下を使用します。

前のブロックの基本料金。
前のブロックで使用されたガス

式には 2 つの定数があります。Tはターゲットブロックサイズ (15M GAS)、 L は学習率 (0.125 または 12.5%) で、基本料金の変化速度を制御します。学習率は次のようにバランスします。

スムーズな基本料金の調整: 学習率が低いと料金の変更が緩やかになり、ボラティリティが減少します。
応答性の高い需要調整: 学習率が高いほど、基本料金はネットワーク需要の変化に敏感になります。

EIP-1559 では、スムーズな調整と需要への対応力のバランスをとるために、この学習率を 12.5% に設定しています。以下は基本料金の計算例です。

例: 前のブロックの基本手数料が 20 gwei で、29M ガス (目標より 14M 多い) を使用した場合、学習率が 0.125 であれば、次のブロックの基本手数料は 22.3 gwei になります。これは、需要に基づいて手数料を動的に調整するプロトコルの能力を示しています。

新しい支払いルールと優先手数料

Ethereum の従来の TFM では、すべてのトランザクション手数料がブロックプロデューサーに全額支払われていました。

EIP-1559 では、プロトコルレベルでブロックチェーンのプログラム機能を活用するために料金体系が変更されました。EIP-1559 では、取引手数料は次の 2 つの部分で構成されます。

基本料金:トランザクションをブロックに含めるために必要な、プロトコルで決定された最低料金 (ガス単位あたり)。
優先手数料: トランザクションの組み込みを奨励するためにブロックプロデューサーに支払われるオプションのユーザーチップ (ガス単位あたり)。

従来の TFM とは異なり、ブロックプロデューサーは優先手数料のみを受け取ります。基本手数料はバーンされ、流通から永久に削除されます。ユーザーが支払う合計取引手数料は次のように計算されます。

例: 基本手数料が 20 gwei (2e-8 ETH)、優先手数料が 1 gwei (1e-9 ETH) の 21000 gs トランザクションの場合、合計トランザクション手数料は 0.000441 ETH になります。このうち、0.00042 ETH (21000 gas x 20 gwei) がバーンされ、0.000021 ETH (21000 x 1 gwei) がブロックプロデューサーに渡されます。

なぜ基本料金が焼却されるのですか?

これは、EIP-1559 で多くの人を混乱させる部分です。EIP-1559 は ETH の価値を高めるために設計されたと信じている人も多くいますが、基本料金収入のバーンは、TFM が効率的に機能し、その目的を実現するための重要な設計上の決定です。バーンによって発生する金銭的影響は、単なる副作用です。

基本手数料をバーンするのは、ブロックプロデューサーがユーザーと共謀して TFM を迂回するのを防ぐためです。TFM を迂回すると、従来のファーストプライスオークションシステムの問題を再現することになります。基本手数料をバーンすることで、基本手数料がブロックプロデューサーに渡されなくなり、メカニズムの整合性と公平性が維持されます。将来のブロックプロデューサーや DAO に手数料を転送するなどの他の方法も検討されましたが、より複雑でゲーム理論的な攻撃 (メカニズムのゲーム化) に対して脆弱であると見なされ、バーンが最もシンプルで安全な選択肢となりました。

EIP-1559 の仕組みを解説

すべてをまとめる前に、EIP-1559 で導入されたもう 1 つの変更点である手数料上限について説明します。この上限は、基本手数料と優先手数料の両方をカバーし、ユーザーがガス単位あたりに支払う意思のある最大手数料を設定します。これにより、基本手数料が予期せず上昇した場合でも、ユーザーはトランザクションの最大コストを制御できます。ガス単位あたりのトランザクション手数料は次のように計算されます。

このメカニズムにより、ユーザーは設定に基づいて取引コストを最小限に抑えることができます。

EIP-1559 がすべてのコンポーネントとともにどのように機能するかを見ていきましょう。

ユーザーがトランザクションを作成し、それに必要なガスが計算されます。
TFM は、取引の組み込みに必要な現在の基本料金を提供します。
ユーザーのウォレットは、手数料上限と優先手数料（ユーザーの好みに合わせてカスタマイズ可能）を設定し、トランザクションをメモリプールにブロードキャストします。
ブロックプロデューサーがブロックを作成する準備ができたら、優先度の高い手数料が最も高いトランザクションを優先して、収益を最大化するトランザクションのセットをメモリプールから選択します。
ブロックプロデューサーはブロックを作成し、それをネットワークにブロードキャストします。ネットワークではブロックが Ethereum に追加されます。
新しいブロックが追加されると、ブロックチェーンは取引手数料を徴収し、基本手数料をバーンし、優先手数料をブロックプロデューサーに転送します。
プロトコルはブロックの使用量に基づいて基本料金を調整します。1500万ガスを超えると基本料金が増加し、下回ると減少します。

インセンティブ調整 (EIP-1559 TFM)

適切に設計された TFM は、ユーザーとブロックプロデューサーが TFM のみを正直に使用することを奨励し、ブロックチェーンリソースの効率的な割り当てを保証します。この点で EIP-1559 のパフォーマンスを評価してみましょう。

ユーザー: EIP-1559 は、ユーザーにとってほとんどインセンティブ互換です。通常の状況 (安定した需要と目標付近の平均ブロックサイズ) では、正直な入札がユーザーにとって最適な戦略です。ただし、過剰需要が長期にわたる期間や基本料金が極端に低い場合、EIP-1559 はファーストプライスオークションに似たものになり、インセンティブ互換が低くなります。これらの例外にもかかわらず、EIP-1559 は、この特性を保証しなかった従来の TFM と比較して、一般にユーザーのインセンティブ互換を向上させます。
ブロックプロデューサー: EIP-1559 は、ブロックプロデューサーにとってインセンティブ互換のままです。ブロックプロデューサーは優先手数料のみを受け取りますが (基本手数料はバーンされます)、収益を最大化するための最善の戦略は、依然として最優先のトランザクションを含めることです。基本手数料をバーンすると操作のインセンティブが減り、MEV 関連の収益と機会費用が失われる可能性があるため、空のブロックを作成することは非支配的な戦略になります。

操作に対する堅牢性 (EIP-1559 TFM)

EIP-1559 は、従来の TFM と比較して、操作に対する堅牢性が大幅に向上しています。この堅牢性の向上については、以下で説明します。

ユーザーによる操作に対する耐性の強化: EIP-1559 では、操作によって金銭的な利益が得られないため、ユーザーにとって最善の戦略は、システムを操作することではなく、取引に帰属する真の価値を正直に入札することです。
ブロックプロデューサーとユーザーの共謀に対する強力な防御: EIP-1559 は共謀のインセンティブを大幅に削減します。ブロックプロデューサーは優先手数料のみを受け取り、基本手数料 (バーンされる) は受け取らないため、ユーザーとオフチェーン契約を結ぶメリットはほとんどありません。ブロックプロデューサーは基本手数料のコストを自分で負担する必要があるため、このような戦略は利益を生みません。EIP-1559 の設計により、プロトコルに従うことがユーザーとブロックプロデューサーの両方にとって最も有益なアプローチであることが保証されます。

EIP-1559 のインセンティブ適合性と共謀に対する抵抗性を検討しました。以下に、メカニズムのゲーム理論的特性を正式に示します。

経済効率 (EIP-1559 TFM)

ブロックスペースが効率的に割り当てられると、経済効率が達成されます。EIP-1559 は、次の方法でこれに貢献します。

高価値の割り当て: EIP-1559 は、より正確な手数料の見積もりを提供することで、真の経済的価値を反映するトランザクションにブロックスペースを割り当てます。これにより、推測が減り、ブロックスペースが最も価値を認めるユーザーによって使用されるようになります。
価格発見の改善: 基本料金と可変ブロックサイズの導入により、価格発見が改善され、ユーザーはより情報に基づいた入札を行うことができます。需要に対するこの動的な調整により、料金の変動が軽減され、ネットワーク全体の効率が向上します。

EIP-1559 は、インセンティブの調整と操作に対する堅牢性を改善することで、ブロックスペースの割り当ての効率化とネットワークの福祉の向上につながっています。ただし、まだ改善の余地があります。EIP-1559 は、すべての条件下でユーザーのインセンティブ互換性を完全に実現しているわけではなく、MEV を最小限に抑え、メカニズムのゲーム理論的特性を強化して効率をさらに高めるには、さらなるメカニズム設計が必要です。

市場への対応力（EIP-1559 TFM）

EIP-1559 は、従来の TFM よりも市場の状況に動的に反応します。

動的な基本料金の調整: ブロックの使用率に基づいて基本料金を調整することにより、EIP-1559 は需要の変化にスムーズに対応し、突然の料金の急上昇を防ぎ、より予測可能な料金環境を提供します。

ユーザーエクスペリエンス (EIP-1559 TFM)

EIP-1559 は、主に 2 つの点でユーザーエクスペリエンスを大幅に向上させました。

手数料の変動性の低減: EIP-1559 は手数料の変動性を低減することに成功し、手数料の見積もりがより容易かつ予測可能になりました。これらの改善により、ユーザーは取引コストをより適切に予測できるようになり、その効果を実感しています。
トランザクション待機時間の改善: EIP-1559 では、トランザクション待機時間が大幅に短縮されました。動的な手数料調整と可変ブロックサイズにより、需要の急増をより適切に処理し、変動する市場状況でも一貫した待機時間を確保します。

実証的分析は上記の主張を裏付けるのに役立ち、従来の TFM と比較して EIP-1559 のパフォーマンスメトリックが向上していることを強調しています。この分析から得られた主な知見を以下に紹介します。

EIP-1559 と以前のメカニズムを徹底的に調査した結果、トランザクション手数料メカニズムの目標達成に向けて順調に進歩していることは明らかです。EIP-1559 は、手数料の変動性を低減し、誠実な行動を奨励し、トランザクションの待ち時間を短縮することに成功しました。これらの改善により、Ethereum のユーザーエクスペリエンスが向上しただけでなく、内部の経済効率も向上しました。したがって、EIP-1559 は Ethereum にとって大きな前進となりました。では、これからどこへ向かうのでしょうか。

2D 手数料市場 (多次元 EIP-1559 への道)

2024 年 3 月、イーサリアムはEIP-4844を導入しました。これは、データブロブと呼ばれる新しいリソースタイプをネットワークに追加するメジャーアップグレードです。ガスが EVM 実行を測定する方法と同様に、データブロブはデータガスと呼ばれる別の形式のガスを使用します。

区別するために、Ethereum トランザクションに使用される従来のガスを実行ガスと呼び、データ BLOB のガスをデータガスと呼びます。各タイプの使用方法は次のとおりです。

実行ガス: ETH 転送、スマートコントラクトの展開と呼び出しなどの標準的な Ethereum トランザクションに使用されます。
データガス: 128kB のデータブロブを添付して、大量のデータを状態に保存せずに Ethereum に公開するブロブトランザクションに使用されます。

この記事は、データ BLOB リソースタイプが具体的に何であり、何に使用されるかを説明するために書かれたわけではありませんが、少し説明しておくと役に立ちます。データ BLOB は、ネットワーク上のほとんどのトランザクションアクティビティを推進する従来の料金市場から完全に切り離された、大量のデータを公開するための別の料金市場を提供するために、Ethereum に導入されました (EIP-4844 経由)。

データブロブの使用例は、状態に保存されず、変更や更新を必要としないデータを Ethereum に公開したいアクター向けです。通常、これはデータが Ethereum で利用可能になったことを証明するために行われ、データが保存されていた場合は、ペイロードの整合性を暗号的に検証できる Ethereum に提示できます (つまり、「データの可用性」)。これは、Ethereum を使用してデータの可用性を確保するためのより安価な手段を提供することで、ロールアップなどの L2 ソリューションに直接利益をもたらします。

これはニッチなユースケースですが、EIP-4844 以前は、ユーザーは大量のデータを公開するために、通常のトランザクション (安価なcalldataを活用) を使用することがよくありました。これは当然、実行ガスの効率に影響を及ぼし、アカウント残高の更新やスマートコントラクトのやり取りなどのアクションを実行するために EVM の使用を実際に希望するユーザーがブロックで利用できるガスが少なくなりました。そのため、Ethereum の効率を向上させるために、データ BLOB が導入され、Ethereum の実行を活用する従来のトランザクションからこれらの使用傾向が切り離されました。

EIP-1559 からの教訓を適用して、EIP-4844 は、いくつかの違いはあるものの、データ BLOB に対して同様の料金メカニズムを設計しました。

ターゲット制限: ガスの代わりに、BLOB 料金市場では BLOB カウントが使用され、ブロックあたり 3 つの BLOB がターゲットとなり、ハードキャップは 6 になります。
トランザクションコスト (2D) : BLOB トランザクションには少量の実行ガスが必要ですが、主に BLOB ガスを使用します。BLOB ガスの基本料金は、使用量に基づいて EIP-1559 のように調整されますが、トランザクションの実行ガス部分の優先料金を設定して、含めることを奨励できるため、優先料金は含まれません。各 BLOB は 131072 BLOB ガスを消費し、ユーザーは実行ガス料金とともに BLOB ガスの単位ごとに料金を支払います。

多次元手数料市場が重要な理由

多次元の手数料市場は、Ethereum の計算リソースへのアクセスに関するグローバル市場を使用パターン別にセグメント化するのに役立ちます。以前は、あらゆる種類のリソース使用パターンに対応することを目的とした単一の手数料市場を使用していました。しかし、これはリソースを割り当てる最適なアプローチではないことがわかりました。

一部の使用パターン (データの可用性のみに Ethereum を使用するなど) には、異なるタイプの根本的な需要があり、ネットワークリソースをさまざまな方法で利用します。したがって、さまざまな使用パターンをリソースタイプ (実行、データなど) に抽象化し、それらの使用の有用性を個別に価格設定すると、グローバルブロックチェーンリソースの割り当てがより効率的になります。経済効率の観点から見た Ethereum の長期的なビジョンは、適切な抽象化を決定し、希少なブロックチェーンリソースへのアクセスをより適切に整理することです。

超音波マネー？

ここまで、取引手数料の仕組み、特に EIP-1559 が何であるかを徹底的に調べてきました。このセクションでは、それがUltrasound Money 🦇🔊 とどのように関係しているかに焦点を当てます。

ウルトラサウンドマネーは、ジャスティンドレイクがイーサリアムのネイティブ資産である ETH の進化する金融政策を強調するために作った造語です。この用語は、ETH の金銭的プレミアムを伝え、主張するのに役立つ「ミーム」としてよく説明されます。

金融政策とETHの金融プレミアム

資産がお金/通貨の形態としてどの程度効果的であるかを評価する際に、金融政策と金融プレミアムという用語がよく使用されます。以下では、この 2 つの用語の意味について説明します。

金融政策: システム内での需要と供給の規制方法を含め、資産の流れがどのように管理されるかを指します。
金銭的プレミアム: これは、資産が交換手段または価値の保存手段として広く受け入れられ、信頼されているため、その資産の本来の価値を超えて得られる付加価値を指します。

多くの形態のお金/通貨と同様に、ETH にも金融政策があります。ただし、国家によって管理される従来の通貨とは異なり、ETH の金融政策はアルゴリズムと透明性を備えたプロトコル設計によって決定されます。価値の流れと供給の規制に影響を与える主要な要素を調べることで、ETH の金融政策をよりよく理解できます。

取引手数料: 取引手数料は、ユーザーがネットワークを利用するためのコストを表します。その代わりに、ユーザーは取引が処理されることで個人的な利益を得ます。ブロックプロデューサーは、取引手数料の一部から得られる収益を受け取ります。
福祉と社会コスト: 前述のように、ユーザーは私的利益を得るために ETH を支払います。ユーザーが支払う価格は、ネットワークの残りの部分に課せられる社会コスト (Ethereum のリソース価格設定メカニズム内で捕捉) と、ブロックプロデューサーへの参加を奨励するためのプレミアムをカバーします。
ETH 発行: PoS への変更により、ETH の発行率が低下しました。新しい ETH は、認証やブロック提案などのコンセンサス義務に参加するステークされたバリデーターにグローバル供給されます。
ETH バーン: EIP-1559 では、取引手数料の大半が流通から削除される基本手数料バーンが導入されました。これにより、ゲーム理論上の強力な特性が維持され、取引手数料メカニズムが操作に対して堅牢になり、経済的に効率的になります。利用可能な供給から ETH を削除すると、副作用として流通しているすべての ETH の価値が上昇します。したがって、手数料バーンは ETH 保有者への一括払いの払い戻しと見なすことができ、すべてのネットワーク参加者 (ユーザー、ブロックプロデューサーなど) への価値の還流を表します。

これらの要素は ETH の価値フローを測定し、その経済モデルの持続可能性を促進するのに役立ちますが、金銭的プレミアムはこれらの基本要素から切り離されています。前述のように、金銭的プレミアムは信念に根ざした認識されたステータスであり、認識を形成し、採用を促進し、資産としての ETH の需要を増やすのに役立ちます。これにより、ETH の広範な使用に依存する Ethereum の全体的な有用性と機能が強化されます。

EIP-1559は超音波マネーの顔であってはならない

EIP-1559 はイーサリアムの進化する金融政策において重要な役割を果たしていますが、これを Ultrasound Money の物語の礎としてのみ焦点を当てると、ETH の価値提供に貢献する他の重要な要素を見落とす可能性があります。ETH の金融プレミアムステータスをより効果的に主張するには、ETH を Ultrasound Money として総合的に特徴付ける要素の組み合わせを強調する方が有益です。これらの要素には、次のようなものが含まれる可能性があります。

より広範な暗号通貨の世界におけるリーダーシップ: イーサリアムは、暗号通貨の分野におけるさまざまなアプリケーショントレンド (DeFi、NFT、予測市場など) の先駆者であるだけでなく、プロトコルの研究開発に関しても多くの分野で先頭に立っていると言えます。
包括的な金融政策の進化: EIP-1559 で導入された手数料のバーンは重要ですが (何よりもまず、ETH の供給を減らすのではなく、経済効率の向上とゲーム理論的特性の強化に役立つため)、Proof of Stake 経済やMinimum Viable Issuance (MVI)の検討など、より広範な金融政策の変更も同様に重要であると強調する必要があります。これらのコンポーネントの相互作用を強調することで、ETH に金銭的プレミアムステータスを割り当てることを支持する、より説得力のある微妙な議論が提示されます。
現実世界での採用: Visa との提携、イーサリアム上で DeFi プロトコルを活用する地方銀行などの RWA プロジェクトなど、ネイティブ環境以外でのイーサリアムの採用を強調すると、ETH の信頼性が高まり、金銭的プレミアムが強化される可能性があります。

結論

この記事は、EIP-1559 と Ethereum におけるその役割に関する誤解を正したいという思いから生まれました。多くの場合、ミームによって煽られる誤解は、設計上の選択の背後にある真の理由を不明瞭にする可能性があります。このことと、それがこの分野の進歩を妨げている可能性があることを認識することが大切です。正確な情報と批判的な議論をより広く流通させることは、進歩を促進し、意味のある世界的影響を達成するための種をまくために不可欠です。私たちの前には長い道のりが待ち受けており、今後に備え、解決すべき問題に対処するために、自分たちで作り出す摩擦を可能な限り排除する必要があります。

この記事が、EIP-1559 とブロックチェーンのメカニズム設計に関する認識を再構築し、この業界で行われている最も重要な作業のいくつかを強調し、いつの日かこの時点で振り返ってそれがいかに重要であったかを認識する可能性があることで、その一助となることを願っています。