第一原則からロールアップ経済学を探る

著者: バルナベ・モノノット

元のソース: barnabe.substack.com

Rollup は素晴らしいプリミティブです。ロールアップは、イーサリアムの将来の拡張に推奨されるソリューションとなり (「イーサリアムの開発ルートの図解」の記事を参照してください)、イーサリアムでの運用に幅広い設計スペースを提供します。一般に、ロールアップはその構築元のプロトコルを拡張し、プロトコルのプロパティのほとんどを保持します。プロセス全体で最も重要なことは、オフチェーン実行の正確さと、実行の背後にあるデータの可用性を確保することです。この 2 点をどのように実現するかは設計者次第です。

最近私はロールアップを経済的な観点から理解することに興味を持っています。これは単なる理論的な問題ではありません。基本層 (L1) は高価であるため、ユーザーがトランザクション手数料を負担できる余地を積極的に提供する必要があります。経済性の向上は、価格設定の改善とユーザーの満足度の向上を意味します。

最初のレベルのタイトル

ロールアップ ゲームのキャラクター

簡単に言うと、理想的には次の 3 つの役割に分かれます。

ユーザー: ユーザーは、L1 と同様に、L2 ネットワーク上でトランザクションを送信できます。これらは L2 にアセットを保持し、ロールアップでデプロイされたコントラクトと対話します。

ロールアップ ランナー: この役割には、他の多くの役割が含まれます。ロールアップ オペレーターは、L2 ネットワーク トランザクションを処理するために必要なすべてのインフラストラクチャを表します。現在、トランザクションのバッチを発行するシーケンサー、アサーションを発行する執行者、不正証明を発行するチャレンジャー、および有効性証明を計算する証明者がいます (このエッセイを参照)...

画像の説明

最初のレベルのタイトル

ロールアップのオーバーヘッド

この記事では、オーバーヘッド、利点、料金に焦点を当て、「システム」の観点からロールアップを見ていきます。システムを実行するとオーバーヘッドが発生し、値がシステム内から外部に流れる「エネルギーシンク」のように機能します。一方で、システムは「エネルギー源」である利益も獲得し、システムの外側から内側へ価値が流れます。料金はエネルギーの「源」と「貯蔵所」の橋渡しをし、システムのさまざまなコンポーネント間で価値を転送し、それぞれがその機能を適切に実行できるようにします。

たとえば、EIP-1559 について書いた前回の記事では、ユーザーが支払う取引手数料の内訳を説明しました。

• パッケージ化されたトランザクションの料金の一部はオペレーターが所有します。PoW ベースレイヤーの場合、マイナーの料金は、アンクルブロックのリスク増加をヘッジするためのマイナーへの報酬です。この料金は、オペレータにブロックを発行してオペレータをネットワークの一部にするコストをカバーします。これは、トランザクション送信時の現在のデフォルト料金である 1 または 2 Gwei です。

• 残りの料金支払いは、そのトランザクションをブロックチェーンに優先的にパッケージ化する、つまり価格設定の混雑を実現するために使用されます。この料金により、システム内で輻輳状況に悩まされているネットワークとユーザーがインセンティブに対応できるようになります。これは、通常の状況で L1 の基本料金が行うことです。

副題

L2オペレータコスト（L2オペレータコスト）

副題

L1データ公開コスト（L1データ公開コスト）

データ公開のオーバーヘッドはロールアップ エコノミーにおける新しいタイプのオーバーヘッドであるため、時間をかけて調査する価値があります。オペレータが十分な大きさのトランザクション セットを収集したら、このトランザクション セットの圧縮情報をベース レイヤで公開する必要があります。現在、このプロセスは特に洗練された方法では行われていません。データは単純に「CALLDATA」としてパブリッシュされます。これは、送信者が任意のバイト シーケンスを追加できるトランザクション属性です。

画像の説明

ユーザーはトランザクションを送信し、オペレーターはこれらのトランザクションを圧縮してベースレイヤーのロールアップチェーンスマートコントラクトに発行します。

データの公開のオーバーヘッドは、基本レイヤーによって発生します。イーサリアムでデータを公開するために、データの現在の市場価格は EIP-1559 によって管理されており、CALLDATA のゼロ以外の各バイトは 16 ガスを消費し、各ゼロバイトは 4 ガスを消費します。多次元 EIP-1559 (Vitalik の単純な「シャーディング形式の BLOB を運ぶトランザクション (BLOB を運ぶトランザクション タイプをシャーディングするために使用される)」の例) を使用すると、CALLDATA の価格を独自の EIP-1559 市場で設定し、データ マーケットを個別に価格設定できます。従来の執行市場から。

この Dune 分析ダッシュボードでは、いくつかの主要なロールアップによって公開されたデータを整理してみます。特に zk-rollup については、完全な情報をキャプチャしたかどうかわかりません。一致しないものを見つけた場合は、お知らせください。 :)

副題

L2 輻輳コスト

3 番目の、より目に見えないオーバーヘッドがあります。ロールアップ ブロック スペースの供給が既存の需要を満たすことができない限り、希少なリソースを割り当てる必要があります。時間に敏感でないユーザーが集まる球形の牛の世界では、ユーザーはただ列に並んで待つだけです。システムが混雑しても価値が失われることはありません。しかし、ユーザーが待機によってコストが発生した場合、トランザクションの遅延を可能な限り最小限に抑えたいと考えるはずです。キューの最後尾にいるユーザーにとって、メリットが減少することは、ロールアップ システム全体に対する追加のオーバーヘッドとなります。

最初のレベルのタイトル

ロールアップ収益

副題

取引額

ユーザーは、他では得られないロールアップ上のトランザクションから価値を得ることができるため、受け取ったサービスに対して料金を支払う準備ができています。ここでの値は、ユーザーがトランザクションをロールアップにパッケージ化することで得られるユーティリティを指します。トランザクションが含まれている場合、私は 50 ドルの公共料金を受け取ります。トランザクションを含めるためにその金額を支払うつもりです。最終的に 2 ドルを支払うことになった場合、私の余剰は 48 ドルになります。しかし、ロールアップ システムの観点からは、誰が 2 ドルを獲得しても、最初の流入の価値は 50 ドルです。

第二に、一部の DEX に挟まれる取引所取引など、取引にプラスの MEV が含まれる限り、この概念も取引額の概念に追加されます。この時点では、値を抽出するシーケンサーであるか、トランザクションを挟むユーザーであるか、またはその他のものであるかにかかわらず、誰が値を取得するかは問題ではありません。ここで重要なのは、元のトランザクションが、元のユーザーがこのトランザクションから得た価値よりも多くの価値をシステム全体にもたらしたということだけです。したがって、次のように導き出されます。

副題

トークンの配布

2つ目の収益源は「トークンの配布」です。基本層では、ブロック作成者が得る収入は、新しく鋳造されたトークンと、ブロック作成者が維持を支援するネットワークの元の暗号化資産です。これらの利点はインフラストラクチャのオーバーヘッドを相殺するため、利益が得られる限り、ますます多くのブロックプロデューサーが参加することになります。

最初のレベルのタイトル

責任の転送: ロールアップ バージョン

要約すると、ロールアップ システムには、ユーザー、ロールアップ オペレーター、ベース レイヤの 3 つの関係者が含まれます。このシステムを実行すると、ランニング コスト、ベース レイヤでのデータ公開のオーバーヘッド、輻輳オーバーヘッドの 3 種類のオーバーヘッドが発生します。このシステムは、取引額とトークン発行という 2 つの形式で収益を獲得します。

あとは、誰がいつ何を支払うかをマッチングするゲームだけです。いくつかのペアリングは扱いやすいです。オペレータは、L1 データ公開に対してベース レイヤに料金を支払う必要があります。データを公開した瞬間に料金を支払う必要があり、基本レイヤーでの見積りどおりに料金を支払います。 [2]

画像の説明

副題

予算の均衡: 責任転嫁の制限

私たちのシステムに、オペレーターの予算バランスという新しい制約を追加してみましょう。ロールアップ オペレーターは赤字で運営することはできない、つまり、収益は少なくともコスト以上でなければならないと仮定します。この仮定は必ずしも当てはまらないかもしれませんが、将来的にオペレーターセットが十分に分散化され、オープンになることを考慮する場合、この仮定は非常に重要であるように思えます。オペレーターが損失を出して運営する必要がある場合、資本の少ない参加者が締め出され、オペレーターセットのサイズが非常に制限されてしまいます。 [3] オペレーターの数が少ないと検閲耐性の保証が弱くなり、最悪の場合、ユーザーはトランザクションをベースレイヤーでパッケージ化することを余儀なくされ、高額な料金を支払わなければなりません。

副題

支払いが遅れた場合に備えてオペレータの予算バランスを維持する

予算バランスのルールの下では、オペレーターがマイナスでないバランスを維持していることを考慮する必要があります。その主な流出、つまり L1 データのリリースは変動し、手数料は主な流入、つまり取引手数料とは別に請求されます。当社は、オペレーターが L2 運用コストを十分に認識しており、トランザクション時にユーザーに正確な価格を提示すると仮定します (オペレーターの認識におけるアンクル ブロック レートや、対応するマイナーの補償料金と同様)。しかし、実装を少し遅らせて、最終的な L1 データ リリースのオーバーヘッド見積もりをユーザーにどのように提供するのでしょうか?

現在、ロールアップはヒューリスティックを適用して、L1 データ パブリッシングのオーバーヘッドの変動リスクを回避しています。あるケースでは、ロールアップは現在の L1 基本料金 (EIP-3198 のおかげ!) を監視し、追加のバッファーとして料金を少し吊り上げます。つまり、後で通信事業者がデータ料金の追加料金をリリースした場合に備えて、最初にユーザーに過剰請求します。あるいは、長期的な変動を平準化するために、L1 基本料金の移動平均関数としてユーザーに請求されます。

私の意見では、論理的な解決策は、単に L1 基本手数料先物契約であるデリバティブを呼び出すことです。トランザクション時に、ユーザーには、ベース レイヤでデータを公開するために支払う将来の価格を固定する料金が請求されます。悲観的な過払いを減らすことで、残高はユーザーに返還されます。現在の研究では、そのような誘導体の最適な設計に関して決定的な結論は出ていません。

画像の説明

副題

渋滞料金はどうなるのでしょうか？

ユーザーが取引する際に、ロールアップによって混雑料金が完全に計算されると仮定すると、混雑料金という形でメリットが得られることになります。現在、イーサリアムのベースレイヤーでは、これらの料金は燃やされます。この主な理由は、インセンティブの互換性です。輻輳料金がブロック生成者に返還される場合、プロトコルの基本料金オファーには拘束力がなくなり、EIP-1559 の目的が無効になります。しかし、インセンティブの互換性を維持するための唯一の選択肢は、基本料金を燃やすことだけではありません。

すべての「ロールアップ排出」、つまり経済的外部性（渋滞や MEV など）によって引き起こされるコストを公共財の資金調達に使用することが提案されています。 [4] これは悪い解決策ではありません。都市における渋滞料金設定は、多くの場合、公共交通機関の改善に充てられます。つまり、その資金は、適切に価格設定された場合にこれらの利益につながる負の外部性を補うために使用されます。

ここでは実際に MEV を滑り込ませたことに注意してください...なぜ MEV を渋滞充電のように考える必要があるのでしょうか?まず、MEV は渋滞と同じくらい外部性があるからです。 MEV でトランザクションを発行するという単純な行為は、それを取得したい人にとってプラスの外部性を生み出します。 [5] 外部性は「比類のない価値」です。つまり、有用な作業と報酬のバランスを取る原始的な経済活動から生じますが (例: ユーザーは L2 オペレーターのオーバーヘッドを支払い、オペレーターは L1 リリースのオーバーヘッドを支払います)、何らかの追加の価値を生み出すか壊すかは、外部性によって決まります。過程の中で。

これは、パッケージ化されたブロックからどれだけの価値を抽出できるかに基づいて、オペレーターがブロックをパッケージ化する権利を競う設計である MEV オークションの概念に最も明確に示されています。この値は輻輳オーバーヘッドを意味しており、ユーザーが入札を競うことで表現されます。さらに明らかなのは、事業者が争うことになる MEV 自体です。繰り返しますが、ランナーが損失を出して運用することが許可されていないと仮定すると、ランナーの入札は、ブロックから価値を抽出する真の能力を反映する必要があります。つまり、ランナーは、ユーザーへのトランザクション バッチ料金とユーザーのトランザクション バッチで抽出された MEV を合計して入札に使用されます。同時に、すべてのオペレーターが同じ量の L2 オペレーターのオーバーヘッドを支払う必要があり、L1 データ公開オーバーヘッドがユーザーに正確に請求されると仮定すると、次のようになります。

• ユーザ料金＝L1データ公開料金＋L2オペレーター料金＋L2輻輳料金

• ランナー オーバーヘッド = L2 ランナー オーバーヘッド + L1 データ パブリッシュ オーバーヘッド

• オペレーター収益 = ユーザー料金 + MEV

• オペレータの利益 = オペレータの収益 - オペレータのオーバーヘッド = L2 輻輳料金 + MEV

通信事業者がブロックを提案する権利を求めて効率的な市場で競争する環境では、通信事業者は利益全体、つまり輻輳料金とトランザクション バッチで利用可能な MEV を同時に入札する必要があります。 [6] これはシステムの暗黙の価値です。1 つ目は混雑による損失を回避するためにユーザーが支払う料金から来ており、2 つ目は最初のトランザクションによって引き起こされる波及効果から来ています。そもそもこれらの価値は誰のものでもないのに、なぜ取得して再配布できないのでしょうか?

最初のレベルのタイトル

ロールアップの経済性を探る

この記事では多くの推測を行っています。たとえば、私が「ランナーの予算バランス」を想定しているのは、コミュニティは赤字のランナーが実行するロールアップを批判的に見るべきであると信じているためですが、これはまだ分散化には適していない可能性があります。トークンの発行は予算バランスの再確立に役立ちますが、これはオペレーターのインセンティブを調整するための外生的な価格シグナル (トークン価値) に依存します。この観点では、通信事業者は、L2 通信事業者のオーバーヘッドと L1 データ配信コストなど、できる限り正確な価格を設定することを好みます。これにより、事業者が運営のために支払うトークン価格が高くなることが予想される将来の収益の誤った配分が回避されます。 [7]

最初のレベルのタイトル

その他のリソース

John Adler の「待って、それはすべてリソースの価格設定ですか?」 (スライドとビデオはこちら) では、L2 ランナーのオーバーヘッド、実行、およびデータ可用性のオーバーヘッドの分離に関する背景が説明されています。

Patrick McCorry, Chris Buckland, Bennet Yee, Dawn Song, SoK: Validating Bridges as a Scaling Solution for Blockchains

多くの有益なコメントをくださった Anders Elowsson、Vitalik Buterin、Fred Lacs、Alex Obadia に心より感謝いたします。

1. Vitalik 氏は、このオーバーヘッドがブロック スペース プロバイダーの機会費用であるとも考えています。この解釈では、あなたのトランザクションが含まれている場合、少なくとも他のトランザクションを含めることで得られるであろう金額をプロバイダーに支払う必要があります。

2. これは、モデルのロックをさらに解除できることを意味します。データ解放コストは、ベースレイヤの混雑状況を予測し、ベースレイヤの運営者であるブロック生成者と一体となって見積もられる。

3. 演算子セットの集中化は、ベース層のブロックプロデューサーの集中化ほど悪くはないかもしれませんが、ロールアップネットワークの分散化のトレードオフの評価は将来に残されます。

4. この記事の執筆時点では、データの公開費用を賄うためにユーザーから集めた料金など、誤って配分された料金さえも、オプティミズムが始めた遡及的公共財資金調達スキームのように、一部の公共財の資金調達に使用されています。

5. 興味深いことに、正の外部性を捕捉するために使用されるガス価格オークションは、ネットワーク全体に負の外部性を生み出し、ネットワークがより深刻な輻輳に対処しなければならなくなるのです。

6. 一部のオペレーターがプライベート トランザクション注文フローにアクセスしたり、クロスドメイン MEV に参加したりする場合、無効化の効率はもはや公正な仮定ではないことに注意してください (Alex Obadia に敬意を表します!)。後者の場合、クロスドメイン エクストラクターの市場効率は、単一ドメイン ビルダー オークションで再現できます。

7. ちなみに、このモードはひどいものではありません。これは主にマイナーが常に行ってきた方法です。ただし、利用可能なデリバティブなどのリスク管理プリミティブがない限り、オペレーターが負担する追加のリスクは集中的な圧力であることを覚えておく必要があります。リスクをヘッジするためのこのようなオプションがあっても、適切なビジネスを運営するために必要な知識は高度になる可能性があり、スキルの低いオペレーターは意欲を失う可能性があります。