イーサリアムネットワークの「ダブルアップグレード」が引き出しとETH供給に与える影響の包括的な分析

2020年12月以降、イーサリアムネットワークのバリデーターは自主的にETHをビーコンチェーンにロックしており、引き出し機能の明確なタイムラインはありません。

今後予定されている上海-カペラの「デュアルアップグレード」は、この時代の終わりを告げるものとなり、バリデーターにステークされたETHへのアクセスを許可するとともに、バリデーションに対する報酬も提供します。この記事では、イーサリアム ネットワークの今後の「ダブル アップグレード」が引き出しと ETH 供給に与える影響について説明します。

イーサリアム「ダブルアップグレード」

イーサリアム ネットワーク プロトコルの今後のアップグレードは、実際には「二重のアップグレード」（上海とカペラ）です。これらは、計算とトランザクションを実行する Ethereum ネットワークの部分 (実行チェーン) と、新しいブロックの生成と検証を制御する部分 (ビーコン チェーン) のアップグレードです。実行チェーンとは、マージ前にコンセンサス（マイニングによる）と実行（残高の更新、スマート コントラクトの内部状態の変更）を処理するネットワークの部分を指します。

上海アップグレードは、ネットワークの実行レイヤー（実行チェーン）のハードフォークであり、イーサリアムネットワークの一部のオペレーションに一連の変更を実装することを目的としています。最も重要なアップグレードにより、2020年12月のビーコンチェーン開始以来初めて、バリデーターが保有するETHを引き出すことができるようになる。2022年9月にネットワークがプルーフ・オブ・ワーク（ PoW ）マイニングからビーコンチェーンを使用したブロック生成の制御に切り替わると、イーサリアム財団は次回のネットワークアップグレードで引き出しを有効にする暫定期限を設定している。

最近、「ダブルアップグレード」のタイムラインは2023年3月に前倒しされ、現在はいくつかのテストの成功の完了を待っている。イーサリアム財団は最近、当初約束した期限内にこの目標を達成するために懸命に取り組んでおり、コイン引き出し機能の立ち上げを優先するために、当初上海で展開する予定だった他のアップグレードも延期しました。

なお、バリデーターは現在、検証義務を一時停止し、ETH を引き出さずに「ステーク解除」することができます。上海のアップグレードにより、引き出し可能なユーザーはビーコンチェーンから ETH を引き出すことができるようになります。

アップグレードの実施方法

Merge や London のアップグレードなどの以前のネットワーク アップグレードと同様に、上海のアップグレードもハード フォークを使用して実行されます。これには、ネットワーク上でリッスンまたは検証するすべてのノードが、新しいバージョンの Ethereum ネットワーク クライアントをインストールする必要があります。クライアントは、ネットワークの残りの部分と対話するために各ノードがローカルで実行するプログラムです。さまざまなサードパーティプロバイダーによってリリースされた Ethereum クライアントには複数のバージョンがありますが、各バージョンは Ethereum Foundation によって決定されたオープンソースの Ethereum プロトコルの規定を実装することを約束しています。

Ethereum Foundation がアップグレードされたプロトコル バージョンを確定すると、各クライアント プロバイダーは、プロトコルの古いバージョンと新しいバージョンの両方を含むクライアントのアップグレード バージョンをリリースします。合意されたブロック高（1 つのブロックからチェーン上の最初のブロックまでのブロックチェーンの長さ）以降のすべてのブロックについては、ネットワーク上のすべてのノードがプロトコルのアップグレードされたバージョンの使用を開始します。これにより、ネットワークの元の履歴が変更されないことが保証されます。アップグレードされたプロトコルは、合意された数値よりも高いブロック高を持つブロックにのみ適用されるため、チェーンが切り替え前のブロックに戻された場合、ノードは以前のバージョンのルールを使用します。これにより、新しいルールが適用されたときにネットワークが合意に達することが保証されます。

テスト

ネットワークのアップグレードに備えて、Ethereum Foundation は変更をテストするために Ethereum ネットワークのコピーを作成しました。これは、少数のノード (検証ノードと非検証ノード) を構成することによって実現されます。このサイドチェーンとメインチェーンにより、開発者は別のチェーン上でネットワークのアップグレードをシミュレートし、発生したバグを修正できます。このプロセスはシャドウフォークと呼ばれます。

開発者は、イーサリアムのメインチェーンをシャドウフォークすることで、提案されたバージョンのネットワーク上で開発者がスマートコントラクトをテストするための一連のパブリックテストネットを立ち上げました。最初のパブリックテストネット山東は2022年10月14日に開始され、計画された5つのアップグレードが開始されましたが、ビーコンチェーンの引き出し機能は除外されました。 2月1日に開始された浙江テストネットでは、開発者は上海-カペラ「ダブルアップグレード」に含まれるすべての提案（EIP）をテストできます。これには、ノードをイーサリアム プロトコルの現在のバージョンからアップグレードされたバージョンに切り替えるハードフォークのシミュレーションが含まれます。テストネットでのハードフォーク後、ユーザーはテストチェーン上で ETH を使用して引き出しプロセスをテストできるようになりますが、Ethereum ネットワークとリアルタイムで通信することはできません。

ステーキングプロセス

ユーザーは、ビーコン チェーンに ETH をステークして新しいブロックを検証し、ブロックチェーンのセキュリティに貢献できます。その代わりに、ステーカーは作業が「正しく」行われた場合に報酬を受け取り、不正行為をしたり、要求どおりに作業を完了できなかったりした場合には罰せられます。この機能は、Ethereum ネットワークが新しいブロックの合意に達するためにビーコン チェーンをリッスンし始める前でも、今すぐ利用できます。ただし、上海のアップグレードまでは、ユーザーはステークした ETH（報酬とペナルティの両方）を引き出すことはできません。

このプロセスに参加するには、ユーザーは新しいブロックを検証および提案するために必要なソフトウェアをシステム上で実行している必要があります (実行クライアントとコンセンサス クライアント)。また、ビーコン チェーンが新しいバリデータを追跡するために使用できる公開キーと秘密キーのペアを生成する必要があります。完了したら、ユーザーは 32 ETH を Beacon Chain デポジット スマート コントラクトにデポジットし、トランザクションのデータとして公開キー (およびその他の資格情報) を入力する必要があります。

入金が成功すると、実行チェーン上に「受領書」が発行されます。これは正式には「ログ」と呼ばれます。この領収書には、ユーザーが入金した金額に関するデータが含まれており、その入金がビーコン チェーンに登録されます。ビーコン チェーンは、実行チェーンからこれらの「ログ」を読み取り、新しいステーカーをアクティベーション キューに含めます。この操作は、スマート コントラクト関数が実行チェーン上で実行されるのと同様に、ビーコン チェーン上のトランザクションとして処理されます。

デポジットスマートコントラクトのETH

バリデーターが Beacon Chain スマート コントラクトに送信する ETH は、スマート コントラクトが引き出し機能を持つように記述されておらず、アップグレードできないため、永久にそこに残ります。代わりに、ステーキング期間中のバリデーターの残高記録（報酬とペナルティの両方の要素を含む）は、最終的な引き出し可能な残高が承認される前に、ビーコン チェーンによってのみ処理されます。

つまり、ビーコン チェーン スマート コントラクトの実行レイヤーの残高は、バリデーターによってステークされた ETH の累積量になります。この残高は、以下の「ステーキング解除」プロセスで説明するように、ネットワーク上の ETH の循環供給量から差し引かれる必要があります。

ステーキング解除プロセス

アップグレード後、バリデーターは部分引き出しと全額引き出しの 2 種類の引き出しができるようになります。どちらの場合も、バリデーターは「終了」の信号を出す前に、2048 期間 (約 9 日間、12 秒ごとに 1 スロット、期間あたり 32 スロット) アクティブである必要があります。

撤退

すべての資金/コインを引き出す場合、バリデータはまず検証への参加を停止する必要があります。これは、ビーコン チェーンに自発的終了トランザクションを送信することで実行できます。

バリデーターが終了し、トークンを引き出す資格があると判断されると、最終トランザクションを送信して終了を開始できます。バリデーターが全額または一部の出金リクエストを送信すると、それらは単一の出金キューに追加されます。ネットワークは、先入先出ルールに従って最初の 16 件の出金リクエストをキューに含め、ブロックごとに 16 件の出金リクエストのみを処理します。これにより、任意の日に約 115,000 人のバリデーター (終了済みおよび出金可能) がトークンを出金できるようになります。

引き出しが処理されると、それまで流通していなかった新しい ETH がバリデーターによって指定された引き出しアドレスに発行されます。前述のように、この新しい ETH は、バリデーターが元々ステークを預けたビーコン チェーン デポジット コントラクトから削除されません。 「アンボンディング」プロセスを完了するために必要なトランザクションでは、バリデーターにガスコストが発生しないことに注意することが重要です。

起こりうる影響

ビーコンチェーンの開始以来、ステークされた ETH も、バリデーターへのステーキング報酬による ETH 供給量の増加も、スポット市場に流入していません。 ETH は、引き出しが有効になるまでビーコン チェーン上でロックされたままになります。これは、上海アップグレードのロック解除によりトークン供給量が大幅に増加する可能性があることを意味しており、（執筆時点では）ロック解除後にトークンを引き出すことができるバリデータが 1,116 人います。

ビーコン チェーンから退出するための最終引き出しキューに設定された制限は、1 つのスロットで最大 16 のバリデーターが退出できることを意味します。すべてのバリデータが完全に撤回され（バリデータは「撤回アクセスで終了」する必要がある）、各バリデータのステーク残高が 32 ETH であると仮定すると（32 個の ETH バリデータノードが個別であると仮定しますが、これは妥当な仮定ですが、他の分析では異なります）、1 日あたり最大 3,686,400 ETH になります。ただし、このロック解除率は、最終引き出しキューに 6 つ以上のバリデータがバックログしている場合にのみ可能です。

長期的には

しかし、トークンをすぐに引き出すのを待っているユーザーのバックログを過小評価すべきではありません。これは 500,000 のバリデーターの 1% 未満です。このグループは、引き出し日を保証せずに、合計で 1,600 万 ETH 以上 (トークンあたり 1,673 ドルで約 268 億ドル) をロックすることを選択しました。ロック解除により、ステーカーは ETH が回復可能であることを知って、より安心してロックを掛けられるようになるため、最終的にはステークされた ETH が増加する可能性があると考えています。

また、引き出し成功数の増加によりネットワークへの信頼が強化され、中長期的には新規ステーカーの純流入につながると考えています。バリデーターとして参加する場合の運用コストは、プルーフ・オブ・ワーク チェーンでのマイニングよりもはるかに低くなります。したがって、バリデーターは、計算コストをカバーするためにステークしたポジションを撤回するよう圧力を受けることはありません。これにより、出金が許可された後にバリデータが大量に流出する可能性は低いと確信できます。

短期的には

ただし、短期的には、多数のバリデータがビーコン チェーンの残高の一部引き出しを希望し、その結果、ビーコン チェーン ETH が純流出する可能性があると考えています。バリデーターは、残高が 32 ETH を超える割合についてはビーコン チェーンに収入がないため、ビーコン チェーン残高の一部を引き出すインセンティブが与えられます。部分的な引き出しを実行しないと、バリデータは実質的に ETH へのアクセスを失い、その結果、妻と軍隊の両方を失うことになります。

さらに、ETH をステークしたいユーザーは、資金をすぐに引き出すのではなく、引き出しプロセスがスムーズに進むかどうかを待つことになると考えています。短期的には、これら 2 つの現象により、ETH の Beacon チェーンへの流入が妨げられる可能性があります。

流動性ステーキングトークン

Liquid Staking Tokens は、ユーザーが Beacon Chain に ETH をステークする最も一般的な方法の 1 つになり、ユーザーはステークした ETH のトークン化されたバージョンを使用してステークしたポジションを取引できるようになりました。これは、ビットコインのハッシュレートを支配しているマイニングプールと同様に、集中型のステーキングが容易になるため、依然として人気のあるステーキング方法です。流動性ステーキングプロバイダーはステーキングの閾値を下げ、32 ETH（2月9日時点で約52,000ドル）未満のユーザーがステーキング報酬を受け取れるようにしました。

さらに、ステークされたポジションのより迅速な解消も引き続き可能となり、ユーザーは、上記の完全な引き出しプロセスを完了するのではなく、オンチェーンのスポット取引所でトークン化されたステークされたポジションを ETH に直接売却することができ、実行レイヤーのトランザクションにガス料金を支払うコストでより長いトランザクション時間を要する可能性があります。

その他のアップグレード

前述のように、上海-カペラの「ダブルアップグレード」には、ビーコンチェーンの引き出しの有効化を超えた一連のアップグレードが含まれています。注目すべきアップグレードがあと 2 つあります。

ウォームCoinbaseアップグレード (Coinbase 取引所とは関係ありません)

EIP-3651 が関係します。

このアップグレードは主にユーザーが最適化できるようにするためのものです。これにより、ユーザーはマイナーに支払う初期ガス料金を設定し、特定の条件が満たされた場合にガス料金を増減することができます。このアップグレードは、これまでは固定値でなければならなかった料金を動的に調整することでコストを最適化したいMEV検索者に特に役立ちます。

PUSH0命令のアップグレード

EIP-3855 が関係します。

このアップグレードは、バイトにゼロを追加できる基本命令 PUSH0 を追加することで、スマート コントラクトの平均サイズを削減することを目的としています。このアップグレードの前は、バイトを 0 で埋めるために他の非専用命令が使用されていましたが、専用命令を使用すると、相対的にガス消費量が多くなりました。このアップグレードでは、この専用命令を導入する予定であり、これにより、Ethereum 開発者はネットワーク上でスマート コントラクトを展開する際にガス コストを削減できるようになります。

要約する

今後の上海-カペラ「ダブルアップグレード」は、ネットワークの将来に向けたイーサリアム財団のロードマップにおけるもう一つの重要なマイルストーンとなるでしょう。 2 年以上にわたり、バリデーターはアクセス権を持たずにネットワークに ETH をステークする意思がありましたが、これが今回のアップグレードの焦点です。中長期的には、弱気相場において投資家がトークンの利回り源を積極的に模索する中、このアップグレードの成功により、より多くの ETH がビーコン チェーンにロックされるようになると考えています。私たちは、「トークン償還」が、まだステーキングしていない多くの ETH 保有者の参加率が低いという問題を解決すると信じています。