Ouyi OKEx の観察: EIP-1559 提案を経済的観点から見る

イーサリアム上での DeFi エコロジーの台頭により、イーサリアム上の送金手数料、つまりガス価格は上昇を続けており、過剰なガス料金はイーサリアムのエコロジー適用に大きな制限をもたらし、クラウドアウト効果をもたらすことは必至です。エコロジー。ガス料金の高騰もマイナーの収入を大幅に増加させ、その中でも取引手数料がマイナーの収入の半分以上を占めている。

エコロジカルなアプリケーション体験を改善するために、イーサリアムの創設者ヴィタリック・ブテリンは EIP-1559 ソリューションを提案しました。これは、高額なユーザー取引手数料、ネットワークの混雑、インフレの問題を解決することを目的としていますが、マイナーの利益を侵害しており、マイニングプールの約 60% が公的に不承認。

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1 イーサリアム 1.0 からイーサリアム 2.0 への移行の産物、EIP-1559 の長所と短所

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出典: COINMETRICS、OKEx 研究所

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イーサリアム 1.0 の現在のガス料金スキームは、ファーストプライス オークション (ファーストプライス オークション) とも呼ばれる単純な入札メカニズムです。つまり、ユーザーがブロックのスペースを入札し、マイナーがブロックのスペースを選択するのを待ちます。梱包のお取引。イーサリアム1.0の入札方式は、ユーザーがトランザクションごとにガス価格を支払うことになっており、この際、マイナーはトランザクションのガス価格を高い順と低い順に並べ替え、最も収益性の高いトランザクションを選択してブロックに詰め込みます。この方法は、ユーザー間で悪意のある入札を引き起こす可能性が非常に高くなります。さらに、ウォレットに関しては、イーサリアム 1.0 も多くの問題に直面しています。たとえば、メタマスク ウォレットでは、ユーザーが確認時間の遅さ、平均、速さを選択したり、ガス価格を手動で設定したりできます。スパイクが発生すると、トランザクションが確認されるまでに長時間待たなければならなくなり、ユーザー エクスペリエンスが低下する可能性があります。

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2 EIP-1559 入札式の解釈

2.1 EIP-1559 基本料金調整メカニズム

基本料金は、最大サイズのブロック (つまり、ターゲット ブロックの 2 倍の大きさのブロック) の後に 12.5% 増加し、空のブロックの後に 12.5% 減少します。最大サイズブロ​​ックに続く空ブロックの基本料金は、以前の基本料金となります。理想的な基本料金では、ブロックが最も価値の高いトランザクションで満たされ、需要の変化に応じて基本料金が調整されます。基本料金は規制に従って燃やさなければなりません。そうしないと、マイナーがオフチェーンユーザーと共謀して、イーサリアム上の既存の価格メカニズム（ファーストプライスオークション）をシミュレートする可能性が非常に高くなります。

2.2 EIP-1559マイナーチップ（チップ）とフィーキャップ（手数料上限）調整機構

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3 取引コストを確認するための需要と供給のモデル

まず、経済学における所得と死荷重について簡単に見てみましょう。税金により取引量が減少し、図の青い点線が左に移動し、貿易利益の一部も減少します。消費者余剰の減少は買い手にとっての価格の上昇によるものであり、生産者余剰の減少は売り手にとっての価格の低下によるものであり、その一部は税金の形で補われます。図の青色の部分は、税金により取引されなかったユニットの取引で失われた利益を表しており、このような取引で失われた利益は死荷重損失と呼ばれます。つまり、死荷重は、買い手の価値から税金やその他の市場の混乱により経済取引ができなくなる売り手のコストを差し引いたものです。

出典: OKEx 研究所

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EIP-1559 ガス料金の 2 番目の例を見てみましょう。ユーザーはマイナーに 10 のチップを提出しましたが、マイナーは最終的に 5 しか受け取らなかったことがわかります。中間の価格差が理解できます。図 4 に示すように、消費税として計算されます。中央の緑色の部分です。下図の緑色の部分が10です。ユーザーのガス需要が のとき、支払われる価格は（ ）、マイナーの収入は 、つまりマイナーチップ（チップ）となります。消費税の場合、死荷重が発生する必要があります。つまり、買い手と売り手の余剰が税金を支払うのに十分ではないため、取引はまったく行われません。これは、下図の青い部分です。つまり、EIP-1559 はガスの需要と供給を削減します。

上記の状況では、ユーザーの支払う手数料は減らないが、死荷重により消費者余剰や生産者余剰の一部が奪われ、マイナーの収入が減少することになり、ユーザーエクスペリエンスが低下することになる。最良の状態は均衡点、つまりガス価格が 、需要量と供給量が で発生し、このとき自重損失はなくなります。

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出典: イーサリアム愛好家コミュニティ、OKEx 研究所

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上の図に示すように、赤い線はマイナーの供給曲線を表しており、マイナーがもう 1 単位のガスを提供するために必要な限界価格が上昇していることを意味します。 1559 協定に従ってブロックされている場合、入札額に関係なく、マイナーはそれ以上の供給を行うことはできません。オレンジ色の需要線は、ユーザーが差し迫ったニーズを優先し、それらをブロックに含めるために高い料金を支払うため、ガス料金に対するユーザーの限界入札額が減少していることを表しています。供給曲線と需要曲線の交点は均衡点であり、ユーザーの入札意欲とマイナーの価格要求意欲が一致していることを意味します。対応するガス価格は 、数量は です。

図 5 に示すように、需要が低い場合は、ユーザーがブロックにトランザクションを含めるために支払う金額が少なくて済み、市場均衡時のガス使用量がブロックのガス制限よりも低いことを意味します。図6に示すように、需要が強い場合、ユーザーは取引を完了するために他のユーザーと競争するためにより高い料金を支払う必要がありますが、マイナーのガス供給量は変わらないため、このときのガス使用量はガスに等しくなります。ラインでの使用量 (ガス制限)。均衡価格は、供給曲線と需要曲線の交点です。

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A. ガス制限<実際のガス使用量(usage)=自然市場均衡点()<最大ガス使用量(最大使用量)、

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EIP-1559価格メカニズムを実装しない場合、ガス供給は契約によって制限され、ガス制限があり、供給曲線は上図の赤い線、つまりETH1.0ラインでの供給になります。このときユーザーが支払うガス代は、マイナーの収入（生産者余剰）がエリアB+C+D+ブロック報酬、消費者余剰がエリアAとなります。

EIP-1559 価格メカニズムを実装する場合、ブロックはスケーラブルであり、最大値は最大使用ポイントに達することができ、供給曲線は青い線であり、これは EIP-1559 ラインの下の供給です。基本料金（基本料金）がゼロのとき、価格は均衡点に達し、ガス消費量は 、このときの消費者余剰はエリアA+B+E＞エリアAとなる、というのがブロックスケーラビリティの仕組みです。 EIP-1559 はユーザーにメリットをもたらします。マイナーにとって、生産者余剰はエリア C+D+F+ ブロック報酬であり、エリア F がエリア B よりも大きい場合に限り、マイナーは EIP-1559 の価格メカニズムの下で既存のメカニズムよりも多くの利益を得ることができます。現時点ではこれがそうであるようです非現実的。市場全体の観点から見ると、EIP-1559メカニズムの導入により、需要と供給のバランスが回復し、資源配分の効率が向上し、市場の非効率性によって引き起こされる社会的コストが減少し、自重損失が減少します。消える。

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次に、基本料金（基本料）が徐々に上がっていく状況を見てみましょう。基本料金（ベース料金）がエリアCまたはエリアGの縦軸の長さの場合、ユーザーはチップ（チップ）＋基本料金（ベース料金）を支払い、マイナーはチップ（チップ）のみを受け取り、吸い上げられた税金の差額。

EIP-1559 の実装がなければ、マイナーの収入 (生産者余剰) は依然としてエリア B+C+D+E+ ブロック報酬であり、1559 価格メカニズムの実装後は、生産者余剰はエリア D+E+H+ になります。ブロック報酬*。このとき、基本料金の燃焼によりブロック報酬が増加するため、ブロック報酬* > ブロック報酬となります。 1559 価格メカニズムによってマイナーとユーザーから引き出された余剰、つまりバーニングされた基本料金は、損失なくブロック報酬の増額に振り替えられると仮定します (もちろん、これは事実と一致しません)。はエリアCとGを意味します マイナーの収入に加算され、ブロック報酬*もブロック報酬に戻ります このときマイナーの収入(生産者余剰)はエリアC+D+E+となりますG+H+ブロック報酬。 1559 メカニズムの導入前後で、マイナーの収入の増減はエリア B とエリア H の規模に依存します。

EIP-1559 メカニズムの実装の前後で、ユーザーはより大きなブロックから恩恵を受けるため、ユーザー収益 (消費者余剰) はエリア A からエリア A+B+F に増加します。

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基本料金(基本料金)を増額した場合、ガス使用量は目標ガス使用量と等しく、マイナーの収入は地域E+ブロック報酬*となり、基本料金(税制)で引いた残りが地域Bとなります。 +C+D、そしてユーザーの消費者残りはエリアAです。 1559 価格メカニズムによってマイナーとユーザーから引き出された余剰、つまりバーニングされた基本料金が損失なくブロック報酬の増額に振り替えられると仮定すると (もちろん、これは事実と一致しません)、生産者余剰はエリアB+C+D+E+ブロック報酬で、消費者余剰は変化しません。

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ユーザーの需要が最高点に達し、その後低下すると、対応するガス使用量はガス制限 (ガス制限) を下回り、同時に既存の価格メカニズム内での市場均衡点 () も下回ると、マイナーの収入は減少します。はエリアC+D+F+エリアブロック報酬、ユーザー収入はエリアA+B+Eです。 EIP-1559実装後、基本料金がまだ0になっていない場合、基本料金の燃焼により消費される「税金」部分はエリアB+Cとなり、マイナーの収入はエリアD+ブロック報酬*となります。 、またはエリアB+C+D+ブロック報酬とも言えます。 EIP-1559 の実装前後でのマイナーの収入の増加は、エリア B と F のサイズに依存します。ユーザーの収入はエリア A にあり、既存の価格メカニズムよりも大幅に低くなります。

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4. EIP-1559の価格メカニズムをゲームの観点から見る

イーサリアム 1.0 の価格メカニズムでは、ユーザーの取引手数料は主に最初の入札方法を採用しています。つまり、最も高い入札をした人が取引を実行する可能性が高くなります。このような取引手数料の仕組みには明らかな欠点が 2 つあります: まず、緊急のニーズを持つユーザーが、比較的ニーズが緩やかなユーザーと入札することを余儀なくされ、その結果、取引手数料の価格が上昇するだけになることです。取引手数料を引き上げるという目的を達成するために、ダスト取引の数を減らします。

ゲームの観点から見ると、イーサリアム 1.0 のオークション モードでは、混雑時に十分な参照情報が不足しているため、コストの見積もりは主観的かつ曖昧にしか行うことができません。ユーザーは通常、トランザクションがパッケージ化されて確認できることを確認したいと考えています。すぐに、梱包を待っている他のユーザーを超えるために、自分のガス料金を増やし続けてください。同様に、他の利用者も価格の値上げを競い合い、入札を繰り返した結果、悪質な競争となり、ガス料金が正常範囲から逸脱し、ガス料金が高額になるというジレンマが発生する。手数料。

EIP-1559 の登場により、ガスコストの予測が可能になり、ガスコストの偏差が減少し、理論的には高額な取引手数料の問題が解決されます。しかし、別の観点から見ると、EIP-1559のルールはマイナーをゲーム理論の「囚人のジレンマ」に陥れているとも言え、各マイナーが自らのマイニング収入を最大化しようとする行動がベーシックインカム（基本料金）を増加させることになります。他のマイナーの収入に損害を与える。特定の実装プロセス中に、マイナーは確立された配布ルールを遵守せず、ブロックに偽のトランザクションを組み込む可能性があります。ユーザーには明らかな最適入札があるため、取引価格に手数料上限を設定し、マイナーのガス料金の限界費用としてチップを支払うため、マイナーとユーザーはオフチェーン提携を通じて価格を引き上げることができます。言い換えれば、現実世界で繰り返されるこのゲームの囚人のジレンマにより、マイナーは独占同盟の形で基本料金を管理し、同盟外のマイナーが掘り出した基本料金の増加を意図的に引用しないことさえあります。 。これはイーサリアムの長期的な発展にとって非常に有害です。

要約すると、EIP-1559 によりマイナーは 2 倍の大きさのブロックを生成できるため、需要が急増すると、ユーザーはより多くのメリットを得ることができます。市場の需要が後退し、基本料金がまだ 0 に達していない場合、ユーザーは以前の料金よりも高い料金を支払わなければなりません。既存の価格メカニズムと比較して、マイナーの収入は終始減少しているため、Ethermineマイニングプールの親会社であるBitflyは、EIP-1559によってもたらされたマイニング報酬の減少をマイナーに補償すると発表しました。同時に、ブロックスペースの競争が熾烈なままであれば、料金の上昇は避けられず、加えて、提案 1559 の実施により、マイナーが独占同盟の形で基本料金をコントロールするよう促される可能性もあるため、EIP の実施は1559 はそうではありません。イーサリアムのガスコストを効果的に削減できません。現時点では、1559 価格メカニズムは、ガスコストの差を改善し、妥当な範囲内でガスコストを予測するのにのみ役立つようです。長期的には、1559 はイーサリアム 1.0 からイーサリアム 2.0 に移行するための単なる手段であり、取引手数料の実質的な削減は依然としてイーサリアム 2.0 に期待する必要があります。

参考文献:

1. 「意見 | EIP-1559 は無益で何の利益もない」、イーサリアム愛好家コミュニティ

2. 《Transaction Fee Mechanism Design for the Ethereum Blockchain:An Economic Analysis of EIP-1559》，Tim Roughgarden,2020年1月