原題：「研究最新情報：キャンドルオークションの事例」
作者: Web3 Foundation
翻訳: ポルカドット中国語プラットフォーム

パラチェーン オークションは、Kusama と Polkadot の中核機能です。オークションの結果によって、どのプロジェクトがパラチェーン スロットを取得できるか、およびロックする必要があるトークンの数が決まります。エコシステムの健全性のためには、希少なスロットを最大限に活用できるプロジェクトに割り当てることが重要です。誰もが知っているように、オークションは、二国間交渉に加えて、オークションを事前に評価する必要があるため、多くの場合、これを達成するための優れた方法です。 [1]

Kusama と Polkadot は両方とも、キャンドル オークションを使用してパラチェーン スロットを割り当てます。このメカニズムが実際にどのように機能するかを示す良い例がたくさんあります。 [2] とはいえ、キャンドル形式の「キャンドルオークション」は非常に珍しいオークション形式です。さらに、これほどの規模と範囲のパラチェーンオークションがブロックチェーン上で毎日行われるわけではありません。この記事では、次の基本的な質問について説明します。

• オークションがオフチェーンよりもオンチェーンの方がうまく機能するのはなぜですか?

• キャンドルオークションを利用する特別な理由は何ですか?

ピネリの遺産

では、なぜ「キャンドルオークション」がブロックチェーンオークションに最適なのかを考えてみましょう。

その前に、Web3 Foundation によって行われた最近の研究を簡単に振り返ってみましょう。

ピネリの遺産

ナポリの貴族の血を引くピネリは、化石からコイン、鉱物から歴史的肖像画、天文器具から地図に至るまで、学術的に関連するほぼすべてのコレクションを収集しました。 [3] しかし、彼の遺産の最も有名な部分は、彼の膨大な図書館です。多数の書籍に加えて、4 世紀の挿絵入りホーマーの断片や 1355 年のダンテのミニチュアなど、多くの希少品を含む 700 冊以上の写本が収められています。

キャンドルオークションは比較的短期間のみ使用されます。 （最終的にはオークションに取って代わられましたが、今日私たちが知っているように、オークションは競売人のバトンを3回タップするだけで終了しました。）それらが消えた理由は、運営に問題があったためです。具体的には、当時のキャンドルオークションの多くは次の3つの問題を抱えていました。

当時の習慣として、オークションはキャンドルオークションとして形式化されました。競売人は興味を持った入札者の前でキャンドルに火を灯し、入札者はキャンドルが消えるまで入札しました。ろうそくの火が消えた時点で最も高い入札者が商品を落札し、入札額を支払います。ピネリ オークションは、詳細な歴史を持つ最初のキャンドル オークションの 1 つです。キャンドルオークションは中世フランスにまで遡り（記録は少なくとも1368年まで遡る）、主に相続紛争を解決するために使用されてきました。他の記録には、イギリスでの船や毛皮のオークションが含まれます。

キャンドルオークションは比較的短期間のみ使用されます。 （最終的にはオークションに取って代わられましたが、今日私たちが知っているように、オークションは競売人のバトンを3回タップするだけで終了しました。）それらが消えた理由は、運営に問題があったためです。具体的には、当時のキャンドルオークションの多くは次の3つの問題を抱えていました。

2つ目は、ろうそくの火を消すために咳をするなど、終了時間を操作しようとする繰り返しの試みです。

2つ目は、ろうそくの火を消すために咳をするなど、終了時間を操作しようとする繰り返しの試みです。

対照的に、現代のコンピューターでは終了時刻の分散がより分散されており、オークションが早期に終了する可能性が高くなります。入札者は最初から真剣に入札するようプレッシャーを受けていたため、終了時間が早くなる可能性があったため、狙撃の問題は実際にはそれほど問題ではなかった。

ブロックチェーン技術の利点

そのため、初期のキャンドルオークション、特にピネリ図書館のオークションは大惨事でした。ブロックチェーン技術はどのレベルで役立ちますか?

まず、販売後の競売人の行動は、オフチェーン オークションの主な問題、つまり競売人の関与の欠如を示しています。たとえ最善の法制度があったとしても、オークション後に突然気が変わった場合、売り手は少なくとも売り出し品の販売を遅らせることができます。もちろん、オークションの入札者がこのような行動を予期していれば、他の入札者ほど真剣に入札しなくなり、結果的に入札額が低くなります。対照的に、オークションに出品され販売されたアイテムがブロックチェーン上にある場合、スマートコントラクトはこの問題を簡単に解決でき、落札者が決定するとオークションに出品されたアイテムの転送がトリガーされます。

次に、ロウソクオークションに具体的に目を向けて、狙撃問題を考えてみましょう。ローソク足を使用する理由は、オークションの終了時刻をランダムにするためです。オークションがいつ終了するか誰も知ることができないため、早期入札が促進されます。良いアイデアのように聞こえますが、オークションが早期に終了する可能性はほぼゼロです。

対照的に、現代のコンピューターでは終了時刻の分散がより分散されており、オークションが早期に終了する可能性が高くなります。入札者は最初から真剣に入札するようプレッシャーを受けていたため、終了時間が早くなる可能性があったため、狙撃の問題は実際にはそれほど問題ではなかった。

しかし、現代のコンピューターだけでは、キャンドルオークションの 2 番目の問題、つまり終了時刻の操作可能性を解決することはできません。特に、売主の代理を務める競売人は、発表された結末が確かにランダムに生成されたものであることを入札者に納得させなければなりません。結局のところ、入札は時間の経過とともに増加するため、売り手は常に早く入札するよりも遅く入札することを好みます。幸いなことに、最近の暗号化の進歩により、不変でネットワーク内の誰もが検証できるランダム性が可能になりました。 [6] したがって、ブロックチェーンキャンドルオークションでは、入札者はオークションを任意に中止することはできず、オークション開催者は終了時刻について嘘をつくことはできません。

キャンドルオークションは、ブロックチェーンベースのオークションが通常直面する2つの主要な問題、つまりフロントランニングと入札者間のスマートコントラクトの存在を解決するのに役立つと考えられています。

キャンドルオークション事件

キャンドル オークションがブロックチェーン上に実装されていることがわかったので、以前のオフライン実装よりも改善される可能性がありますが、そもそもなぜキャンドル オークションを使用するのかという疑問は残ります。

キャンドルオークションは、ブロックチェーンベースのオークションが通常直面する2つの主要な問題、つまりフロントランニングと入札者間のスマートコントラクトの存在を解決するのに役立つと考えられています。

最後に、終了時間の均一な分布と多数のラウンドにより、結果はセカンドプライス オークションの結果に近いことがわかります。これは、入札者の期待支払いと競売人の期待収益がセカンドプライス オークションの収益に等しいことを意味します。セカンドプライス オークションは最も望ましいオークション、つまり、最も高い収益を生み出すオークションの 1 つであるため、これは重要な結果です。これは、ポルカドットにとって最も望ましい結果である、最高額の入札者がオークションに勝つことも意味します。

たとえば、ファーストプライス オークション (落札者が最高額を支払うオークション) では、技術に精通した入札者が他の入札者よりも自由に入札できるようになります。しかし、フロントランニングの存在により、一部の入札者が参加意欲を低下させ、全体の入札が低下し、ひいてはオークション収益が減少するのではないかという懸念があります。さらに、最も高い評価額を持つ入札者ではなく、最も技術的に進んだ入札者に商品が送られるため、オークションの効率も低下する可能性があります。

Jeff Burdges と Luca de Feo が Web 3 Foundation の研究で議論しているように、この最前線の問題には暗号による解決策があります。ただし、計算量が非常に多いか、入札者が複数のアクションを実行する必要があります。しかし最も重要なことは、入札自体がスマートコントラクト経由で実行される場合、暗号化ソリューションは機能しないということです。その理由は、スマート コントラクトが公開コードに対応しているためです。その結果、売り物に対する彼らの評価と戦略がオークション前に公開されることになります。スマート コントラクトの普及を考慮すると、ブロックチェーン上で実装されるオークションには、潜在的な入札者間のスマート コントラクトが存在する可能性が高くなります。

スマートコントラクトの入札者は透明性の問題にも直面しています。スマートコントラクトの評価額が事前にわかっている場合、競売人はトランペットを登録して、いわゆるシル入札（つまり、勝者が支払う価格を増やすように設計された入札）を行うことが可能です。これは、セカンドプライス オークション (つまり、落札者が 2 番目に高い入札額を支払うオークション) で特に問題になります。このようなオークションでは、全員が正直に入札する必要があるため、競売人がオークションでスマート コントラクトをだます (スマート コントラクトの評価額をわずかに下回る入札を行うことによって) 可能性があります。しかし、この種の動作を予見するスマートコントラクトは、そもそも参加することを躊躇する可能性があります。参加しないことを決定したスマートコントラクトが最も高い評価を持つものになる可能性が高いため、これもまた効率の問題につながります。

要約すると、フロントランニング オークションは本質的に、入札者が同時に 1 つの入札を提出する静的オークションを排除し、スマート コントラクトの透明性により、セカンドプライス支払いルールによるオークションを排除します。

ヘフナーとスチュワート 2021 では、キャンドル オークションが優れた代替手段であることを示しています。私たちの要点を説明するために、2 人の入札者間のローソク足オークションを分析します。各ラウンドでは、2 人の入札者が一定の順序で動きます。つまり、一方の入札者が常に他方の入札者よりも先になります。入札価格は時間の経過とともに上昇する必要があります。決定ラウンドでは、最高額入札者が落札し、入札額を支払います。

結果は、終了時刻の配分を適切に選択すると、最初の入札者が時間の経過とともにより多くの入札を行うのが最適である一方、2 番目の入札者が商品の見積り額が高い場合には、現在の入札額と一致させるだけで十分であることを示しています。したがって、キャンドル オークションでは、狡猾な入札攻撃に対するいくつかの安全策が提供されます。価格を均衡価格よりも高くするには、競売人はより早いラウンドでより高い落札価格を提示する必要があります。ただし、オークションがその期間内に終了した場合、入札者のいずれかが早期に支払いを行うという代償が伴います。

また、終了時刻が固定されている場合よりも、ランダムな終了時刻の方が入札者を惹きつけます。終了時間が固定されているため、2 人の入札者が最後の期間まで入札を待つことができます。一方で、終了時間がランダムであるため、入札者には早めに入札するようプレッシャーがかかります。特に、フロントランナーは評価額が高い場合には現在の最高入札額と一致するため、フロントランナーは時間の経過とともに入札額を上げていくことで優位性を得ることができます。これにより、新しい情報に基づいて入札を微調整できるようになり、期待される実用性が高まります。

ランダムな終了時刻の方が、固定の終了時刻よりも勝率が高いことがわかりました。入札者は時間の経過とともにより高い入札を提出するため、ランダム終了ルールにより、競売人は場合によっては以前のラウンドからのより低い入札も受け入れなければならないことを意味します。ただし、ランダムな終了時間の魔法により、入札者は全体的に入札額が高くなり、平均落札価格が高くなります。

最後に、終了時間の均一な分布と多数のラウンドにより、結果はセカンドプライス オークションの結果に近いことがわかります。これは、入札者の期待支払いと競売人の期待収益がセカンドプライス オークションの収益に等しいことを意味します。セカンドプライス オークションは最も望ましいオークション、つまり、最も高い収益を生み出すオークションの 1 つであるため、これは重要な結果です。これは、ポルカドットにとって最も望ましい結果である、最高額の入札者がオークションに勝つことも意味します。

参考文献

ピネッリの書籍販売にとって最後の悲劇的な展開となったのは、ミラノへの書籍の輸送に予想よりも費用がかかり、その結果、ほとんどの書籍が途中で処分されてしまったことです。最終的に、ミラノのアンブロジアーナ図書館に送られたのは、当初の 130 箱のうち 35 箱のみで、現在もそこにあります。

参考文献

• Bulow, Jeremy, and Paul Klemperer. 1996. 「Auctions Versus Negotiations.」 The American Economic Review, 86(1), 180-194.

• Burdges, Jeffrey, and Luca De Feo. 2020. 「Delay Encryption.」 Working Paper.

• Daian, Philip, Steven Goldfeder, Tyler Kell, Yunqi Li, Xueyuan Zhao, Iddo Bentov, Lorenz Breidenbach, and Ari Juels. 2019. Flash Boys 2.0: Frontrunning, Transaction Reordering, and Consensus Instability in Decentralized Exchanges.

• Häfner, Samuel, and Alistair Stewart. 2021.Blockchains, Front-Running, and Candle Auctions.」 Working Paper.

• Hobson, Anthony. 1971. 「A Sale by Candle in 1608.」 The Library 5 (3): 215-233.

• Micali, Silvio, Michael Rabin, and Salil Vadhan. 1999. 「Verifiable Random Functions.」 40th annual symposium on foundations of computer science (cat. No. 99CB37039), 120-130.

• Pepys, Samuel. The Diary of Samuel Pepys.

• [1] See the seminal work by Bulow and Klemperer (1996).

• [2] For a general overview, cf. the Polkadot wiki article. The Polkadot decoded talk by Shawn Tabrizi is also very informative.

• [3] The accounts given in this and the next section largely follow Hobson (1971).

• [4] Hobson (1971, 223).

• [5] Pepys (1662, Wed. 3 September).

• [6] See, e.g., Micali, Rabin, and Vadhan (1999).

• [7] For example, see this story on MarketWatch about the manipulation accusations of Daily Mail against Google

• [8] See, e.g., Daian et al. (2019).