Ethereum 2.0の経済的インセンティブメカニズムの特徴とセキュリティの提案を簡単に説明します。

元のタイトル: 「視点 | ETH 2.0 経済モデル分析レポートの簡単な概要」
トム・ボルガーズ
翻訳・校正：ミンミン、ア・ジアン

2020年3月、私たちはETH 2.0の経済モデルを研究するためにMolochDAOから資金提供を受けました。この調査は当初、提案の募集に応じて開始されました。

それ以来、私たちは ETH 2.0 ネットワークとその PoS ベースの経済的インセンティブ メカニズムの分析に熱心に取り組んできました。私たちの結論は私たち自身の調査に基づいています。私たちは、ETH 2.0 ネットワークの入力と出力を反映する経済モデルを構築し、Ethereum エコシステムの主要プレーヤーを代表する多くの関係者にインタビューしました。

私たちは調査結果をすべて次のレポートにまとめました。

ETH 2.0 経済レビュー: イーサリアム PoS インセンティブ モデルの分析

このプロジェクトをサポートしてくれた MolochDAO、私たちが話をした人々、そして Ethereum Foundation に感謝します。初期の草稿に対するコメントと提案をいただいた Danny Ryan、Barnabe Monnot、Trent Van Epps、Vitalik Buterin に特に感謝します。

レポート全文をお読みいただくことを強くお勧めしますが、以下に要約を掲載します。ご質問がある場合は、Twitter の @thomasborgers および @tehoban1 までご連絡ください。DM はいつでも歓迎です。

ETH 2.0 ネットワークのアップグレードは、PoS コンセンサス アルゴリズムとインセンティブ メカニズムの壮大な目標に向けた段階的な動きです。同様に、PoS インセンティブ メカニズムは、Ethereum ネットワークの経済的特性にも大きな影響を及ぼします。 PoS インセンティブ メカニズムの設計は非常に複雑です。一方では、トランザクションを検証し、ネットワークの履歴状態を確定する正直な参加者に報酬を与え、他方では、オフラインまたは悪意のあるバリデーターを罰します。この論文では、洗練された経済モデルと新しい経済評価ツールを使用して、ETH 2.0 の暗号経済的セキュリティを定義、測定、分析します。

まず、Eth2.0 の経済モデルの研究を容易にするために、Excel を使用して、現在の仕様と特定のシナリオにおける ETH 2.0 システムの出力を説明する経済モデルを構築しました。プロジェクト全体を通じて、私たちはこのモデルを徐々に開発し、活用して、バリデーターの収益、コスト、利益、コインの発行についての期待値を計算し、データに基づいた結論を導き出しました。 ETH 2.0 システムには、出力値に大きな影響を与える変数が 100 個近くあります。このモデルを通じて、ETH 価格の変化とバリデーターのリターンにステークされた ETH の合計額の影響を動的に表示し、変数がネットワーク セキュリティに与える影響を強調します。

ネットワーク攻撃のコストに関する一連の仮定を使用して、ETH 2.0 フェーズ 0 が達成しなければならない経済的セキュリティのレベルを定義します。このセキュリティ レベルの意味は、攻撃のコストが攻撃の潜在的な利益よりも高くなるようにし、ETH 2.0 Phase 0 を ETH 1.0 (現在の Ethereum ブロックチェーン) と同じセキュリティ レベルに到達させることです。私たちは、経済的な攻撃ベクトルの 2 つの主なカテゴリを特定しました。各攻撃ベクトルには、スーパーマジョリティ攻撃とファイナリティ攻撃という異なるバリエーションと異なるリスクレベルがあります。フェーズ 0 では、ネットワークを混乱させることを目的とした攻撃に焦点を当てます。フェーズ 0 ではネットワークがこの種の攻撃のリスクにさらされていることがわかりましたが、その後のフェーズの方がより懸念されます。 ETH の過去の価格と計算能力に基づいて、13.8% のステーキング率で十分なセキュリティが提供できると推定します。

ETH 2.0 のセキュリティはステークされた ETH の量と密接に関係しており、ステークされた量自体はリターンと機能的な関係があります。私たちは、高い資本活用にコミットする投資家の動機を理解するためのモデルを構築します。私たちはこれを RSAVY (Required Serenity Active Validator Yield) モデルと呼んでいます。このモデルは、ステーキングのリスクとコスト、および対応する必要収益率 (RRR) を決定するために使用されます。私たちの調査結果に基づくと、最適化された（内生的および外生的）ネットワークでは、バリデーターがネットワークへの参加を検討するには、必要な利回り（つまり、最小利回り）が少なくとも 3.3% である必要があると予想されます。弱気ながらも安定した市場環境では、要求されるリターンは 11.6% に増加します。

RSAVY モデルは、必要収益率を計算するだけでなく、特定のシナリオにおけるネットワークの全体像を概説するためにも使用できます。これらのシナリオでは、さまざまなパラメータを使用し、いくつかの結論と推奨事項に達しました。詳細は以下をご覧ください。

結論は

ETH 2.0 の PoS メカニズムは PoW メカニズムよりもはるかに複雑です。 ETH 2.0 は非常に複雑で洗練されたシステムです。このシステムは慎重に設計・構築されていますが、バリデーターの観点からは理解が難しく、不確実性と予測不可能性をもたらし、資本効率を求める潜在的なバリデーターにとって理解がさらに困難になります。
*ETH 2.0 ネットワークのセキュリティは、ETH ステーク、ETH 価格、ボラティリティという 3 つの主要な変数によって決まります。各変数は、ネットワーク攻撃のコストに直接的または間接的な影響を及ぼします。ステークされた ETH の合計量は最も制御可能な変数であり、ETH の価格はネットワーク セキュリティに直接大きな影響を及ぼしますが、システムによって制御されるものではありません。ボラティリティはさまざまな要因によって引き起こされる可能性があり、間接的に ETH ステーク量と ETH 価格に影響を与えます。
ETH 2.0 への攻撃は、ETH 1.0 への攻撃よりもスケーラブルです。 ETH 2.0 では、ネットワークに参加するために必要なハードウェア コストが削減されるため、(攻撃の) ハードウェアと電力の消費も最小限に抑えられます。さらに、DeFi の急速な発展と ETH 2.0 の接続性により、この傾向は大幅に加速されるでしょう。
**資本効率を追求するバリデーターの行動がより予測可能になります。イーサリアム支持者の参加はビーコンチェーンの立ち上げを成功させる上で非常に重要ですが、ネットワークが十分に高いレベルのセキュリティに到達するにはそれだけでは不十分です。資本効率を求めるバリデーターを引き付けることは、ETH ステーク目標の達成に役立ちます。
ETH の過去の価格によると、ETH の質権率が 13.8% に達すると、ETH 2.0 のセキュリティは ETH 1.0 と同等になります。 ETH の過去の価格変動に基づいて計算したところ、ETH 2.0 は ETH 担保率が 13.8% 以上の場合にのみ十分に高いセキュリティを実現できることがわかりました。
※検証活動には規模の経済性がありますが、ETHの価値が上昇するにつれて規模の経済性は弱まります。 PoW メカニズムでは、利益を増やす唯一の方法は事業規模を拡大することです。 ETH 2.0 の PoS メカニズムでは、ETH の価格が上昇するにつれて検証活動のコストが徐々に減少します。一般的に、ネットワーク経済学はネットワークの分散化を高め、Eth2 の設計目標を達成するのに適していることがわかりました。
現在の ETH 供給量の 77.7% は、適格なバリデータ ウォレット (32 ETH 以上を保有) に集中しています。非取引所ウォレット（32 ETH以上保有）には、約8660万ETH（現在の総供給量の77.7%）が保有されています。さらに1,870万ETHが取引所によって管理されています。これは非常に魅力的でサービス性の高いターゲット市場です。ネットワーク参加を最大化するために、インセンティブ メカニズムの主な目標は、これらのウォレットをアクティブなバリデータに変換することです。
**ETH 1.0 と比較すると、ETH 2.0 ではセキュリティを実現するためのコストが大幅に削減されます。現在のビーコンチェーン仕様では、1,550 万 ETH (13.8%) がステークされていると仮定すると、年間インフレ率は 0.55% と推定されます。これは、PoW ネットワークの現在の 4 ～ 4.5% のインフレ率よりもはるかに低い値です。
ネットワークのセキュリティは、ETH の価格安定性に大きく依存します。 ETH 2.0 の経済的安定性とセキュリティの観点から、私たちが最も懸念しているのは、ETH の価格が低いときにネットワーク全体が攻撃に対して十分に耐性があるかどうかです。攻撃者が攻撃を急速に拡大する能力を考慮すると、価格の安定性は真の懸念事項であると考えられます。
* フェーズ 0 と 1 での流動性の欠如により、予測不可能性と集中化が生じる可能性があります。 ETH 1.0 と ETH 2.0 の間に相互運用性が欠如しており、フェーズ 0 と 1 では ETH 2.0 ネットワークで取引できないことを考慮すると、デリバティブの二次市場が中央集権型取引所で出現すると予想されます。これらのプラットフォームを利用するバリデーターが集中しているため、集中化のリスクと予測不可能性が生じます。
※派生的な攻撃には注意してください。 *イーサリアムエコシステムが急速に発展するにつれて、資産クラスとしてのETHも急速に発展しています。オプション商品は増え続けており、「フラッシュローン」などの特殊な金融ツールも悪用されている。この勢いを考えると、デリバティブは攻撃者にとって好ましい手段となる可能性があります。

提案

基本報酬係数を 128 以上に増加: ネットワーク コストの増加はネットワーク セキュリティの向上に役立つことは認識していますが、基本報酬係数が 64 しかないため、ネットワークがセキュリティのために支払うコストは不十分であると考えています。Ethereum ネットワークが PoS メカニズムに移行する間は、慎重になるのが賢明です。
* 緊急事態（ETH 価格暴落）が発生した場合に報酬を変更するためのより動的な方法を見つけます。つまり、セーフティネットの実装を検討します。 * しきい値トリガー メカニズム、ステップ関数、または ETH 価格に直接関連付けられた関数を導入するなど、緊急時に報酬を増やしたり基本報酬係数を変更したりするための、より動的なアプローチを検討することをお勧めします。