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クリプトバレーライブ (ID:cryptovalley)

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イーサリアムの採用は前例のない速度で増加しています。分散型金融（DeFi）は急速に台頭し続け、ステーブルコインは世界中で採用され、NFTは日常的な話題になりつつあります。

イーサリアムの使用は、ネットワークの長期的な見通しにとって非常に良い兆候です。しかし、短期的には成長痛を引き起こしました。 2021年初め、イーサリアムの取引手数料は新たな高値に高騰した。

ちなみに、2017/2018年の強気市場のピーク時には、イーサリアムの平均取引手数料は5.70ドルに達しました。 2021年1月18日以来、イーサリアムの平均取引手数料は毎日5.70ドルを超えています。取引手数料の中央値は、年間のほとんどの期間で 10 ドルを超えています。

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取引手数料の増加の理由の一部は、イーサリアムの価格の大幅な上昇です。イーサリアムの価値が高まるにつれて、取引手数料も米ドルベースでより高価になります。しかし、これはネットワークの混雑によるガス料金の急増によるものでもあります。

問題をさらに複雑にしているのは、イーサリアムの改善提案 EIP 1559 が今後のロンドンのハードフォークに正式に組み込まれることになったため、イーサリアムの料金体系が今年 7 月に変更されることです。

このレポートでは、まずイーサリアムの現在の手数料メカニズムと、何が高額な手数料を引き起こしているのかを見ていきます。次に、EIP-1559 と、それによってイーサリアムの料金が今後どのように変化するかについて見ていきます。

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イーサリアム GAS の概要

Gas Cost

トランザクションを送信したり、イーサリアム分散型アプリケーション (dapps) とやり取りしたりするには、ユーザーは料金を支払います。イーサリアムの料金はガスと呼ばれることがよくあります。車の実行にガソリンが必要なように、イーサリアム アプリケーションの実行にもガスが必要です。

"Gas limit "ガスは本質的に、イーサリアム上で操作を実行するために必要な計算量の尺度です。より複雑な操作の実行にはより多くのGasが必要ですが、単一トークンの転送などの比較的単純なトランザクションでは必要なGasは少なくなります。結局のところ、Gas は取引手数料を測定するもう 1 つの方法にすぎません。ガス料金はイーサリアムで支払われ、GWEI 建てで支払われます。 GWEI は、ペニーがドルのより小さい単位であるのと同様に、イーサリアムのより小さい単位です。 1 GWEI は 0.000000001 イーサリアムの価値があります。

イーサリアムのトランザクションが異なれば、必要な計算量も異なります。トークン転送のような単純なトランザクションには、比較的少量のガスが必要です。ただし、複数のスマート コントラクトの相互作用を必要とするトランザクションなど、より複雑なトランザクションでは、より多くのガスが必要になります。たとえば、単純なイーサリアム転送には 21,000 ガスが必要です。ただし、分散型取引所でトランザクションを実行するには、100,000 ガス以上が必要になる場合があります。

これは、ユーザーが 1 回のトランザクションで使用するガスの最大量を指します。イーサリアムユーザーはトランザクション送信時に希望のガス制限を指定できます。ただし、ガス制限を変更しても、操作を実行するために必要な実際のガス量は変わりません。ガス制限は、知らないうちに大量のガスを使用しようとする可能性のある DAPP からユーザーを保護するための単なる安全策です。ガス制限を下回る未使用のガスは送信者のウォレットに返されます。ただし、設定が低すぎる場合、取引は実行されませんが、料金は請求されます。

Gas price

2020 年 1 月以降、トランザクションあたりのガス料金は減少傾向にあります。これは、取引の複雑さの増加が取引手数料の高さの理由ではないことを示唆しています。

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出典: Coin Metrics Network データチャート

ガス価格は、使用したガス単位ごとにユーザーが支払う必要がある金額を決定するだけであり、トランザクションの実行に必要なガスの量は変更されません。したがって、異なる時点で実行されたまったく同じスマート コントラクト インタラクションでも、使用されたガス価格に応じてガス コストが大きく異なる場合があります。これは、特に新規ユーザーにとって混乱を招く傾向があります。

ガス価格も変動する傾向があり、ブロックスペースの需要に依存します。 DeFiの隆盛（そして衰退）により、2020年夏には平均ガソリン価格が史上最高値まで高騰した。分散型取引所の成長、オンチェーン裁定取引、イールドファーミング、および新しいトークンの発売はすべて、取引の優先順位をめぐる競争の急激な激化に寄与し、その結果、ガス価格が上昇しました。

2020年9月17日、Uniswapの予期せぬUNIトークンのエアドロップの後、平均価格は500GWEIを超えるピークに達しました。 2021年、DeFiの高騰が続く中、ガス価格は再び高騰し、イーサリアム価格の急騰も新たなトレーダーや投機家をもたらした。

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出典: Coin Metrics Network データチャート

ガスオークション

では、ユーザーは最も低いガス料金を支払うことを選択できるのに、なぜ高いガス料金を支払うことを選択するのでしょうか?つまり、ガス料金が高くなると、トランザクションの確認が速くなります。

50 人以上が 1,000 元を払ってバスに乗車する場合、チケットの価格は少なくとも 1,000 元になります。最も多くの人が支払ってもよいと考えるのが 10 ドルであれば、価格は 10 ドル以下になります。しかし、持っているお金が 10 元しかなく、1,000 元を払っても構わない人が何百人もいる場合、バスに乗れるようになるまでしばらく待たなければならないかもしれません。

残念ながら、バス停で並んで待つことが必ずしも有利になるわけではありません。あなたよりも多くのお金を払ってくれる誰かが現れ続ければ、たとえあなたがそこで長く待っていたとしても、その人が優先され続けるでしょう。

これは、イーサリアム ガス オークションの仕組みを少し簡略化したものです。イーサリアム ブロックはおよそ 15 秒ごとにマイニングされます。各 Ethereum ブロックには最大サイズがあり、含めることができるデータの量が制限されます。現在の最大ブロック サイズは 12.5M Gas に設定されており、最後に増加したのは 2020 年 7 月です。最大ブロック サイズは Gas 単位であり、トランザクションごとにその複雑さに応じて Gas 消費量も異なるため、ブロックに含めることができる一貫した最大トランザクション数はありません。ただし、平均すると、各ブロックには約 160 ～ 200 のトランザクションが含まれます。

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出典: Coin Metrics Network データチャート

新しいブロックをマイニングするとき、マイナーはどのトランザクションを含めるかを指定する必要があります。最大ブロック サイズがあるため、各ブロックには限られた数のトランザクションのみを含めることができます。したがって、採掘者はガス料金が含まれていればより多くの利益が得られるため、ガス料金が最も高い取引を自然に優先することになります。

比較的高いガス料金のトランザクションを送信すると、マイナーには最も高いガス料金のトランザクションを含めるインセンティブがあるため、それを次のブロックに含める可能性が高くなります。しかし、それが含まれるという保証はありません。一定数のユーザーがより高いガス価格を支払う意思がある場合、トランザクションは後のブロックまで確認されません。

ブロックが常にいっぱいになっている場合、これはさらに問題になります。トランザクション送信者が希少なスペースを求めて入札するため、フルブロックになるとガスオークションの激化が進みます。 2020年夏にDeFiが台頭して以来、ブロックは約95％以上が埋まったままとなっている。 2021 年 3 月の平均ブロック フル率は 97% ～ 98% です。

出典: Coin Metrics Network データチャート

長年にわたり、ブロック ガスの制限が時折引き上げられ、その結果、ブロックあたりのトランザクション数がわずかに増加しました。ただし、あまり頻繁に増加しないようにするには、いくつかのトレードオフがあります。 Gas ブロック制限が大きいほど、イーサリアム ブロックチェーンの状態はより速く成長します。ブロックチェーンが大規模になると、より多くのノード オペレーターのリソースが必要となり、大規模な運用が有利になり、ネットワークの分散化が損なわれます。

さらに問題を複雑にしているのは、イーサリアムガスの価格がブロックごとに大きく変動することです。 ETH Gas Station のような、必要な確認速度に応じて設定すべきガス料金を提案してくれるサービスもあります。ただし、現在のブロックのガス料金を見積もることは、特にブロック スペース要件が突然または予期せず増加した場合には困難になる可能性があります。

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UNI エアドロップと需要の高まり

イーサリアムのガス料金の値上げは、依然としてガス料金高騰の最大の要因である可能性が高いDeFiの台頭と一致している。たとえば、Uniswap の UNI エアドロップは、ブロック スペースの需要が突然増加したときに何が起こるかについての小さなケース スタディを提供します。

9月17日00:13 UTC（9月16日08:13 EST）に、Uniswapは新しいUNIトークンのエアドロップを発表しました。突然、何千人もの人々がUNIの取引を始めるためにUniswapに殺到しました。

Uniswap はイーサリアム上で最大の分散型取引所 (DEX) であり、そのトランザクションはすべてオンチェーンで実行されます。つまり、トランザクションが発生するたびにトランザクションがイーサリアム ブロックチェーンに送信されます。これは、トランザクションがオフチェーンで発生し、ユーザーが資金を入金または引き出す必要がある場合にのみ送信される Coinbase や Binance のような集中型取引所とはまったく対照的です。

以下の図は、UNI エアドロップ前後のブロックごとのガス料金を示しています。各ポイントは、GWEI で表される単一ブロックの平均ガス価格を表します。各ドットの色は、ブロックあたりの取引手数料の中央値を米ドルで表します。ガス料金の高騰を受け、取引手数料の中央値は一時12ドルを超えた。

UNIトークンが発売されると、トレーダーは取引を開始するためにUniswapに殺到しました。これにより、トレーダーがブロックスペースを求めて競争し、ガス料金が突然高騰しました。下のチャートでは、UTC の午前 0 時 (00:00) の直後に、ガスの価格が突然垂直になり、その後 24 時間上昇し続けたことがわかります。

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出典: Coin Metrics Network Data Pro

UNI 規模のエアドロップ イベントは比較的まれですが、DeFi の採用と使用は、他の多くの点でガス料金の高騰に寄与しています。この特に大きな理由の 1 つは、ボットによって実行されることが多い、異なる DEX 間のオンチェーン裁定取引です。オンチェーン裁定取引では、機会が失われる前にボットが最初に取引を実行できるかどうかを競い合うため、ガス価格の高騰につながる可能性があります。

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EIP-1559 とイーサリアムの新しいガスメカニズム

多くの議論を経て、イーサリアム改善提案 (EIP) 1559 が承認され、この夏に予定されているイーサリアムのロンドン ハードフォークに組み込まれる予定です。 EIP-1559はイーサリアムのガスメカニズムを根本的に変えるでしょう。イーサリアムトランザクションには、ユーザーが指定したガス価格ではなく、アルゴリズムによって計算された基本料金が適用されます。また、新しいブロック ターゲット サイズ メカニズムも導入されます。その目的は、ブロックが継続的に最大容量に到達できるようにすることです。

ターゲットブロックサイズ

EIP-1559 では、ブロック容量を 50% に維持することを目標に、固定最大ブロック サイズではなくターゲット ブロック サイズ メカニズムが導入されます。 EIP-1559 によると、最大ブロック サイズは 12.5MGas から 25MGas に 2 倍になります。ただし、目標ブロック サイズは 12.5M のままです。

ブロック サイズのメカニズムは、以下に詳しく説明するように、基本料金を調整することで 50% の完全なブロック レートを維持します。

基本料金

EIP-1559 では、基本料金と呼ばれる、アルゴリズムによって計算された価格 (ガス単位あたり) が導入されます。トランザクション送信者は、トランザクションをブロックに含めるために基本料金を支払う必要があります。

基本料金により、ガス価格入札システムが効果的に自動化されます。基本料金は、現在のガス価格推定に基づく推奨ガス価格に依存するのではなく、プロトコル自体によって計算されます。

また、基本料金はマイナーには支払われず、燃やされます。燃えた部分は供給から永久に削除され、イーサリアムの全体的な供給が事実上減少します。これは、イーサリアムの供給インフレを効果的に削減するため、イーサリアムの供給経済に利益をもたらします。手数料が十分に高くなった場合、イーサリアムがデフレになる可能性さえあります。

下のグラフは、イーサリアムの現在の供給量を、すべての取引手数料が燃え尽きた場合の供給量と比較したもので、合計で約 300 万 ETH になります。これは、EIP-1559 が制定された後に起こったことを過度に単純化したもので、チップではなく基本料金のみが消費されることになります。しかし、これは、EIP-1559の展開後に供給インフレがどのように鈍化するかについてのアイデアを提供します。

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出典: Coin Metrics Network データチャート

しかし、少なくとも短期的には全体の収益が減少する可能性があるため、一部のマイナーからも反対されています。激しい議論の結果、ほとんどの主要マイニングプールは、しぶしぶではありますが、EIP-1559 への移行を支持しました。

この基本料金の目標ブロック サイズ メカニズムにより、ブロックが長期的に最大容量未満に維持され、現在のようにイーサリアム ブロックチェーンが詰まるのを防ぐことが期待されます。ただし、需要が十分に高い場合、または突然増加した場合は、現在のガス メカニズムと同様に、ほとんどのブロックが (少なくとも短期間では) ほぼ満杯になる状況が依然として発生する可能性があります。

チップ

基本料金に加えて、トランザクション送信者はチップを追加することもできます。チップは、現在の取引手数料と同様に、マイナーに直接支払われます。高額のチップを支払うと、ブロックが容量に近づいたときにマイナーがトランザクションを優先するようになります。

トランザクションを送信するとき、ユーザーは手数料の上限を設定します。料金上限は、基本料金とチップを含め、送信者が支払ってもよい上限です。手数料上限が基本手数料よりも低い場合、トランザクションはブロックに含まれません。料金上限が基本料金より高い場合、その差額はブロックのマイナーにチップとして送信されます。

ブロックがいっぱいになり続ける場合、チップの機能は現在の Gas メカニズムと同様になる可能性があり、マイナーは高い Gas 価格でのトランザクションを含める動機になるでしょう。ただし、EIP-1559 のターゲット ブロック サイズ メカニズムにより、長期的にはブロックが最大容量に達することが防止されることが期待されます。

EIP-1559 によりガス料金は削減されますか?

EIP-1559は今日の高額なガス料金を解決し、イーサリアムの取引手数料を大幅に削減するのでしょうか?簡単に言うと、おそらくそうではありません。

ただし、長期的にトランザクション手数料を本当に削減するには、レイヤー 2 スケーリング ソリューション、そして最終的にはイーサリアム 2.0 が必要になります。ぜひとも、スケーラビリティ ソリューションによってブロックごとに処理できるトランザクションの量が増加し、高額な料金につながる輻輳の緩和につながるでしょう。

結論は

いくつか例を挙げると、Optimism、Loopring、Immutable X など、L2 ソリューションでは多くの進歩が見られます。 EIP-1559 を巡る議論により、イーサリアム 2.0 は以前の計画よりも早く登場する可能性もあります。しかし、ほとんどのソリューションは非常に複雑であり、スケーラビリティ ソリューションをネットワーク全体に組み込むには時間がかかります。