ネットワーク、マイナー、ユーザー間のバランスを見つける: 理想的なブロック容量はどれくらいでしょうか?

Willy Woo は起業家、投資家、トレーダー、暗号通貨愛好家です。この記事では、ウー氏は主にブロック容量の問題について語り、ビットコイン分野で最も議論を呼んでいるこのホットスポットを、いくつかのグラフを通じて新たな視点から分析しています。彼の分析によれば、ネットワークの混雑がビットコインの弱点であることを証明する証拠は現時点では不十分だという。

ビットコインは8年間運用されており、初期の頃は数件のトランザクションを含む単一のブロックでしたが、現在では各ブロックがトランザクションで満たされ、ネットワークの混雑が当たり前になっている状況にまで進化しました。

ビットコインの開発初期段階でこのような混雑を目撃することの利点の 1 つは、ネットワーク負荷が比較的軽い状態で大量のデータを抽出できることです。この記事では、ビットコインの取引データから始めて、それが合理的なブロックサイズを指し示すことができるかどうか (実際に存在する場合) を調べます。

上のグラフは、近年のビットコインネットワークのトランザクション処理能力 (1 秒あたり) を示しています。

これは対数グラフです。明らかに、この容量は直線的に増加し、図の青い円はビットコインのメモリプールのサイズを表しています（メモリプールは、マイナーが処理するのを待つ間にトランザクションが一時的に保管される貯蔵タンクと考えることができます）。

ブロックがほぼ満杯になり、ネットワークが過負荷になっているとユーザーから苦情が寄せられていますが、このグラフは予想外に新しい情報を示しています。2016 年第 4 四半期より前は、メモリプールの負荷が増加し続け、ネットワークもそれに追随して、メモリプールがピークを突破するのを防ごうとしていました。

ネットワークは、増え続ける取引需要に追いつこうと努めてきました。

はい、ネットワークの輻輳の問題に直面していますが、大量のトランザクションを処理する能力は失われていません。もしこれが本当なら、上のグラフの青い円は直線ではなく下向きの傾向を示しているはずです。

しかし、これはネットワーク容量の限界にまだ程遠いことを意味するものではなく、またこの下降傾向が数週間または数か月以内に現れることを意味するものでもありません。

需要予測

この表を使用して、将来の取引需要を予測できます。

2020 年に次のブロック報酬の半減が発生すると、ネットワーク内で 1 秒あたり 20 件のトランザクションが生成されるものとします。しかし、なぜこのシナリオが実現する可能性が低いのかを説明します。

ビットコインネットワークの主な目的は価値を保存することですが、2020年までにビットコインの価格変動は安定し、通貨として使用できるようになるはずです。その時までに商人たちはそれを一般的な貿易活動に使い始めるだろうと思います。

Lightning Network のようなソリューションは、モノのインターネット (IoT) のマイクロトランザクションなどの新しいユースケースを切り開くことができます。

このグラフを使用して予測した結果の妥当性は、ビットコインの主な使用例が現在と同じままであるかどうかによって決まります。

現在、ビットコインの主な機能は依然としてその価値を維持することですが、将来的には無限の可能性があります。

ビットコインとコーヒー

ビットコインネットワークのユーザーや一部の企業からは、取引手数料の上昇により、ビットコインはコーヒーの購入や広告ネットワークなどの小額決済手段としては機能しなくなったという声が上がっています。

彼らは、ビットコインはもはや一般的なビジネス活動には実用的ではなく、そのためビットコインネットワークは衰退の危機に瀕していると考えています。彼らは、現在の決済活動はビットコインと競合する低価格の暗号通貨の方が適していると考えています。

明らかに、ビットコインの取引量の増加は止まったことはありません。これはまた、「ビットコインでコーヒーを買う」というアイデアはよく言及されるものの、本質的には多くのオンライン取引の 1 つに過ぎず、無視できるものであることを証明しています。

そうでなければ、下降曲線が見られるでしょう。しかし、ネットワークは引き続き進化を続けています。ビットコインの主な使用例は、常に大規模なトランザクションを安全に転送および保存することです。

前述のように、ボラティリティが低下するにつれてビットコインの中心的な使用事例は変化し、最終的には日常生活で使用できる通貨になる可能性があります。

現在、ビットコインは依然として価値の保管に使用されており、実際の通貨になるまでにはまだ数年かかるため、今後の取引需要の大幅な増加をどのように解決するかについて慎重に考える時間はまだあります。

多くの企業は、手数料の高さと確認時間の遅さに悩まされています。これは、以下でさらに分析するという事実を無視するものではありません。

鉱夫の収入

おそらく 1 年前であれば、マイナーたちはまだ、ブロックが大きいと収入が減るのか、ブロックが小さいと収入が減るのかを議論していたでしょう。

ブロックが大きくなれば、より多くのトランザクションを処理できるため、より多くの手数料が発生すると主張する人もいます。しかし、2016 年第 4 四半期以前に、ネットワーク全体に影響を及ぼすトランザクション混雑の一時的な急増がすでに発生していました。

需要主導の市場が出現し、最終的に鉱山労働者の収益増加につながっていることは明らかです。

以下は、取引手数料とネットワークの混雑の関係を示す図です。

平均ブロック容量が上限の 95% に達すると、メモリプールが拡張し始め、ユーザーは、マイナーが遅延を経験することなくできるだけ早く次のブロックにトランザクションを書き込めるようにするために、トランザクション手数料を継続的に引き上げ始めます。結局、手数料は急騰し始めました。

短期的な利益を重視するマイナーであれば、ブロック容量の制限が可能な限り小さく、できれば常に 95% に留まることを確実に望むでしょう。

取引スペースを制限して、取引手数料の競争がますます激しくなるようにしたいのです。マイナーにとって、最適なブロック容量とは「混雑を引き起こしながら小さな容量を確保すること」です。

質問: 8MB ブロックの料金はいくらですか?
想像力を働かせてみましょう... Bitcoin XT がコミュニティに受け入れられ、ブロック容量が 8 MB に達したと仮定すると、マイナーは取引手数料からどのように収入を得るのでしょうか?
ネットワークの観点から見ると、供給は間違いなく需要を上回り、ウォレット内の動的手数料アルゴリズムによって手数料が低く設定されます。
グラフを使用して鉱山労働者の収入を推定できます。
現在のブロックあたりの平均トランザクション負荷は 0.95 MB で、上の図の右端に表示されています。
これは、8 MB ブロックの 12% のペイロードに相当します。上の図からわかるように、負荷が 12% の場合、マイナーはブロックあたり 0.1 BTC しか受け取れません。現在、マイナーは 1 MB のブロックあたり 1 ～ 2 BTC を獲得しています。したがって、ブロックサイズが 8 MB の場合、マイナーの収益は 10 倍から 20 倍減少することになります。

ユーザーが最も望むブロックサイズ

次のステップは、迅速な確認、適正な手数料、高いセキュリティといったユーザーのニーズを検討することです。

以前にも見たことがあります。ピーク時には、ネットワーク速度がカタツムリのように遅くなることがあります。次のグラフは、ブロックが上限に近づくにつれて確認を待つ必要がある時間を示しています。

円の大きさは、ブロック容量が上限の 95% 以上に達すると、メモリプール内のトランザクション量がほぼ狂い、確認時間が直線的に増加することを示しています。

ブロック容量が 80% に達した後でも、一般的なトランザクションの確認時間は通常から外れ始めました。

重要なのは、ユーザーが支払う手数料が高ければ高いほど、マイナーは収入でより高い計算能力を得ることができるため、システムの安全性が高まるということです。半減期の日などの重要な瞬間に、マイナーが計算能力をアップグレードすることは非常に重要なステップです。

現在、取引手数料はマイナーにとって重要な収入源となっています - 1.2 BTC の取引手数料 + 12.5 BTC のブロック報酬。次の半減期後、ブロック報酬は 6.25 BTC に下がり、取引手数料はネットワークセキュリティを確保する上で重要な部分になります。

したがって、取引手数料には「居住可能領域」が存在します。ネットワークのセキュリティのために、取引手数料は低すぎても高すぎてもいけません。

私の結論は、理想的なブロック容量は、取引手数料とネットワークセキュリティの関係のバランスを取りながら適度な確認時間を確保できるものでなければならないため、ブロックキャップの 80% が理想的なブロックサイズになるはずだということです。

要約分析

現在、3つの分析結果があります。

トランザクション処理時間に遅延が生じ、ネットワークが混雑する期間には手数料が高くなりますが、1 MB のブロックサイズは現在のネットワークのニーズに適応できます。
マイナーにとって最も合理的なブロック容量は、ネットワーク上限の 95% を超えることが保証されている限り、収入を最大化できるはずです。ネットワークの混雑と、取引手数料を上げるために競争するユーザーこそが、マイナーたちが「最もやりたい」「ゲーム」なのだ。
ブロック容量が上限の 80% を超えると、トランザクションの確認時間に影響が出ます。この段階では、料金は妥当ですが、あまり安くはありません。結局のところ、ブロック報酬が減少するにつれて、取引手数料はビットコインネットワークのセキュリティを確保する上で重要な要素になります。

最適なネットワーク状態を分析するには、経済ゲーム理論だけに頼るのではなく、セキュリティ、マイナーの収入、速度、取引コストの関係のバランスを取ることも必要です^[1] 。

これらの制約を考慮すると、最適なブロック容量は動的であるべきであり、ネットワークトランザクションのニーズに応じて調整でき、最終的には上限容量の約 80% に留まると考えています。

この方法では、通常の確認時間は影響を受けませんが、需要主導の手数料市場では、マイナーが将来のネットワークセキュリティのコストを負担できるように、より高い手数料が請求される可能性があります。しかし、この料金は、現在の混雑時間帯の料金の 4 分の 1 に過ぎません。

この観点から、ネットワーク負荷に基づいてアルゴリズムを調整し、動的なブロックサイズを実現するというモネロのアプローチは合理的であると思われます。

ブロック容量は、マイナーの収入、セキュリティ、ユーザーにとっての合理的なコストのバランスを達成するという前提に基づいて調整されます。

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