著者: トリポリ
オリジナル編集: 0x11、Foresight News
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今週初め、私はイーサリアム財団にいました
で質問が行われ、その回答の 1 つが私の注意を引きました。
- /u/vbuterin
マージ後にトランザクションのパッケージ化時間がどのように変化するかを見るのが楽しみです。
理論的には、マージ後の平均パッキング時間は約半分に短縮されるはずです。これは、次のブロックの予想時間が以前の 13 秒から 6 秒になり、パッキング時間がより規則的になることでピークも短縮されるためです。私の個人的な経験では、EIP-1559 以降の合併前の期間と比較しても、現在ではトランザクションが非常に迅速にパッケージ化されています。データを詳しく見てみると面白いでしょう。
ビットコインのブロック時間のダイナミクスはさらに研究されており、データが入手可能です。したがって、分析のためにイーサリアムのプルーフ・オブ・ワークをビットコインに転送します[1]。 2 つのシステムは非常に似ていますが、主な違いは、難易度調整によって平均ブロック時間がビットコインでは 10 分、イーサリアムでは約 13 秒に保たれることです [2]。
ただし、ブロック時間の平均は大幅に単純化されます。メディアはしばしばビットコインマイナーを、複雑な数学的問題を解決するコンピューターのグループと呼んでいますが、これは事実ではありません。 「解決する」という言葉が意味するのは、このような主流の例え話は、マイニング装置が解決に近づいていることを示していますが、クリプトマイニングの仕組みはそうではないということです。ハッシュの最も単純な例えは、コインを投げて 77 回連続で表を出そうとすることです [3]。不正なハッシュは意味のある進捗を提供しません。これはギャンブラーの誤謬の一種です。すべてのハッシュは独立しており、ハッシュが失敗すると進捗はありません。独立の試みとその結果としての進歩の欠如は、健忘症として説明されています。前のブロックからどれだけの時間が経過したかに関係なく、ビットコインマイナーが次のブロックを見つける確率は常に同じです。次のブロックが出現する平均時間は常に 10 分です。素晴らしい記事
。簡単に言えば、ブロック間隔は指数関数的な確率分布に従い、非常に急速に発生するブロックから生じるエッジケースを無視します。
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トランザクションのパッケージ化時間を議論するには、分析に別のレイヤーを追加する必要があります。素朴に言うと、ビットコイン トランザクションがコミットされると、次のブロックに含める必要があり、平均 10 分で完了するため、ブロック時間は 10 分である必要があります。実際には、ブロック空間の競争的な性質により、ブロック時間が歪められ、交換可能性に関する仮定に疑問が生じます。
以下のグラフは、2022 年 9 月 2 日の保留中のトランザクションの増加を示しています。グラフ内の各崖または下降は、新しいブロックの発見と、最も価値のあるトランザクションのバッチの処理を表します。便宜上、グリッドの縦線はビットコインの平均ブロック時間である10分間隔になっています。
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ビットコインのメモリプール
このグラフは、ブロック検出における非典型的ではあるが、珍しいことではないギャップを示しています。 10:20 から 12:18 までに、予想される 12 個のブロックではなく、2 個のブロックのみが見つかりました。
10:20 に 12 個の sat/vB トランザクションを送信するのは安全であるように見えますが、13:00 まで、少なくとも 8 ブロック、場合によっては 11 ブロックまで処理されない可能性があります。遅延の 2 つの原因は、ブロック時間の差異と非対称な時間情報です。つまり、後で送信されたトランザクションには追加情報という利点があり、トランザクション キューをスキップするためにより高額な料金を支払うことができます。
ゆっくりと発見されたブロックのランダムなサンプルを取得し、そこに含まれるトランザクションを分析すると、トランザクションのコミット時間と次のブロックに含まれるトランザクションの相対密度の間に明確なパターンが現れます [4]。低速ブロックには、ブロックが検出される直前のタイム ビンからのトランザクションが、前のブロックの直後のタイム ビンからのトランザクションよりも約 50% 多く含まれます。
これとは対照的に、高速ブロックに注目すると、コミット時間の分布はさらに均一になっています [5]。これは、速いブロックでのタイム競争が意味をなさないことを示しています。
ほとんどのブロックはすぐに見つかるので、それは問題でしょうか?
予想されるブロック時間を計算すると、ロングテール ブロックの寄与が実際には驚くほど大きいことが分かります。平均ブロック時間を計算しても、20 分以上や 30 分以上などの異常値を無視した場合、予想されるブロック時間は 6 ～ 8 分に低下します。
パッキング時間に関しては、ブロックスペースの時間競争では基本的にこれらのロングテールブロックは無視されます。たとえば、20 分を超えたトランザクションが新しいより高い手数料のトランザクションに置き換えられると仮定すると、最初のブロックに入るトランザクションの平均包含時間は理論的にはわずか 6 分に低下するはずです。
実際には6分も切れませんでした。遅いブロック分散ではトランザクションが完全に置き換えられていないことが確認されていますが、最初のブロック時間は単純な 10 分という概算ではなく、おそらく 8 ～ 9 分の範囲になると予想します。
置き換えられたトランザクションをさらにカウントするには、この論文で示したものよりも包括的なデータ分析が必要になります (ブロック スペース要件の傾向、その後のブロック間隔のランダムなロールオーバーなどに大きく依存します)。その結果、多峰性の調和分布が生じる可能性があります。
Proof-of-Stake Ethereum に戻ると、ブロック スペースが競合しないと仮定すると、一定の 12 秒のブロック間隔は、平均ブロック時間が 6 秒であることを示唆しています [6] (Proof-of-Work では 13 秒と比較)。
ただし、イーサリアムのブロックスペースをめぐる競争は熾烈です。
ブロック間隔が一定であっても、ビットコインのロングテールブロックのスペースをめぐる競争以上に、時間に対する熾烈な競争が起きているようです。これらはすべて数秒以内に起こり、12 秒ごとに繰り返されます。
それで、梱包時間は短くなりますか？パックタイムがどのように定義されるかによって変わると思います。イーサリアムの最初のブロックがブロック間隔の最後の数秒間に送信されたトランザクションによって占められている場合、分散の低下が意味のある違いを生むかどうかは私にはわかりません。一方、優先手数料がトランザクションが確実に含まれることを保証するのに十分な単一トランザクションについて話している場合、予想されるパッケージ化時間は 13 秒から 6 秒に短縮されるはずです [7]。
注釈:
[1] 指数確率分布の分散はブロック時間の 2 乗に比例するため、ビットコインのブロック時間の分散は (600/13)^ 2 = 2130 倍となり、イーサリアム PoW ブロックの分散となります。おそらくこれは、イーサリアムのブロック時間の分析が比較的不足していることを説明しています。
[2] このインジケーターは、イーサリアムがハード フォークの時間枠内にないことを前提としています。ハード フォークでは、ブロック時間が指数関数的に増加し始め、マイナーにこの変更の採用を強制します。
[3] この記事の執筆時点では、30 日間の平均ハッシュ レートは 2 億 5,075 万 TH/秒であるため、10 分間のブロック ハッシュには 250.75 × E 6 × E 12 × ( 60 × 10) = 1.5 E 23 回存在します。試す。相当するコイン投げを見つけるには、76.9 回の連続したコイン投げに相当する 2 を底とする対数を取得します。
[4] このサンプルの低速ブロックは、2022 年 12 月 22 日から 2023 年 1 月 12 日までの間に見つかった擬似ランダム シーケンスで、ブロック間隔が 42 ～ 75 分の 40 個のブロックが含まれています。
[7] 残念ながら、マージ前のデータは信頼できるものではないようです。これは単にブロック時間の差とブロックスペースの競争の激しい性質が原因である可能性がありますが、私はそれを公開するほど自信がありません。
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