合併後、イーサリアムはどのような潜在的な中央集権化リスクに直面するでしょうか?

イーサリアムの合併により、イーサリアムに新たな中央集権化の問題が生じますが、これは主に 3 つの側面に反映されます。イーサリアムの合併後の中央集権化の問題は解決可能ですが、次の 3 つの領域での中央集権化を放置すると、イーサリアム ブロックチェーンが制御され、破壊される可能性があります。

1. コンセンサス層クライアントの多様性

2. 実行層クライアントの多様性

3. ステーキングプールと中央集権型取引所の優位性

Ethereum ノードはクライアント上で実行されますが、これはソフトウェア エンジンとして理解するのがより簡単です。クライアントがなければ、ノードはブロックとトランザクション データを検証できません。現在、さまざまなプログラミング言語で書かれたクライアントが多数存在します。ただし、マイナー、ノード オペレーター、バリデーターは、評判の良い少数の人を好む傾向があります。結局のところ、完璧とは言えない言語で書かれたクライアントは、ハッシュレート、バリデーターの稼働時間、証明、ブロック提案の頻度に影響を及ぼし、最悪の場合、バリデーターの削減のリスクにもつながります。

Ethereum の合併後、Ethereum のコンセンサス レイヤーと実行レイヤーの両方が Beacon Chain 上で実行されるようになります。コンセンサス レイヤーと実行レイヤーにはそれぞれ独自のクライアントがあり、それぞれにクライアントの多様性の問題があります。

コンセンサスレイヤー

以下では、現在の状態と合併後の状態における各 Ethereum レイヤーの概要と、クライアントの多様性の観点から見た各レイヤー固有のリスクについて説明します。さらに、ビーコン チェーン上のステーキングの現在の分布と、この集中化が独占的な流動性ステーキング派生商品によってどのように悪化しているかを分析します。

Ethereum は最初からブロック検証にマルチクライアント アプローチを選択しました。 Ethereum クライアントは、潜在的な問題に対する耐性を高めることを主な目的として、さまざまなプログラミング言語を使用するさまざまなチームによって構築されています。具体的には、これは、望ましくない、あるいは誤ったブロック提案を防ぐために行われます。他の条件が同じであれば、これは単一クライアントのアプローチよりも優れています。

もちろん、十分な多様性を欠くマルチクライアント アプローチは、単一のクライアントで実行されるブロックチェーンよりも劣ります。

あるシナリオでは、単一のコンセンサス レイヤー クライアントが過半数を保持し、そのクライアントが誤ってブロックを提案すると、すべてがひどく崩壊し始めます。この誤ったブロックが「正しい」と検証されるだけでなく、反対する少数派のクライアント全員が、本当に正しいブロックを提案したにもかかわらず、コンセンサス違反で罰金を科せられます。

ただし、単一のクライアントで実行されているブロックチェーンが誤ってブロックを提案した場合、同じ誤った記録が検証されますが、少数派のクライアントはまったく存在しないため、少数派のクライアントは削減されません。どちらの場合も、誤ったブロックが検証されました。しかし、複数のクライアントがいる場合、過半数の株式を保有するクライアントは、無実で勤勉な参加者も解雇することになります。

健全なクライアントの多様性は、イーサリアムのプルーフ・オブ・ステークへの移行の基本であり、2022 年前半にコミュニティは、イーサリアムの新たなコンセンサス レイヤーのクライアント シェアの多様化に注力します。コミュニティは Prysm の使用シェアを減らすことに一定の進歩を遂げており、その優位性は確かに超多数派 (シェアの 66% 以上) から使用中の過半数にまで低下しました。

クライアントの配布

イーサリアムビーコンチェーン上のクライアント分布を正確に把握することは技術的に不可能ですが、それを推定する信頼できる試みがいくつか行われてきました。

ここで取り上げる 2 つのデータ ソースは同様のことを示していますが、Prysm の優位性の深刻さはサンプリング方法によって異なります。 Ether Alpha が Clientdiversity.org で説明しているように、Sigma Prime と Miga Labs は、問題の重大度を判断するために 2 つの異なる方法を開発しました。

Miga Labs はクローラーを使用して、ビーコン ノードとその自己申告 ID をカウントします。ただし、これは、ノードを共有するバリデーターが 1 回だけカウントされ、バリデーターが少ないノードの方が推定値に大きな影響を与えることを意味します。 （ミガラボ）
Sigma Prime の Michael Sproul 氏が開発した別のアプローチでは、このツイートで説明されているように、各クライアントのブロック提案スタイルを分析します。

以下では、2 つのサンプリング手法の概要と、使用した推定値の下限と上限を示します。

6月13日時点のデータ

Prysm の優位性は依然としてイーサリアムの全体的な健全性に対する明らかな脅威ですが、問題はほんの数か月前まではるかに深刻でした。実際、Prysmの2021年通期の稼働率は70％近くになると推定されています。

今年 3 月、Kiln テストネットは実行レイヤーとコンセンサス レイヤーを統合し、待望の Ethereum メインネットの統合をシミュレートしました。この期間中、Prysm には小さな問題がありましたが、他のクライアントとの統合はスムーズに進みました。 Kiln 上のクライアントの多様性は、ビーコン チェーン上のクライアントの多様性と同じではありません。実際、Prysm は Kiln 上のバリデーターの約 20% を占めるだけであり、テストネットのマージのコンセンサスを混乱させて最終結果を妨げるには不十分です。このテストのマージではクライアントの多様性は重要ではありませんでしたが、これはビーコン チェーンの現在の安全でない状態に対する警鐘です。

ビーコン チェーンには、単一のクライアントが支配的になることを防ぐための抑止力がありますが、これらは過半数のクライアントによって圧倒されました。シェアの 1/3 以上を保有するクライアントが問題のあるブロックを提案した場合、そのクライアントが保有するすべての ETH は、他のすべてのクライアントの合計シェアが 2/3 以上になるまで徐々に減少します。これにより、1 つの欠陥のあるブロック提案によって大きな損失が発生するため、バリデーターがコンセンサスの 1/3 未満を実行するクライアントにステークするように適切にインセンティブが与えられます。

しかし、このインセンティブ構造は、株式の 2/3 以上を保有する顧客には機能しません。なぜなら、その顧客の過半数が上記の削減措置を妨げるからです。実際、このセーフティネットは逆の方向に機能します。つまり、クライアントがスーパーマジョリティのステータスに達すると、新しいバリデータはスーパークライアントに参加することで保護されます。

したがって、ハイパークライアントが制御不能になる可能性は依然として大きな懸念事項です。適切に分散化された Ethereum コンセンサス レイヤーでは、どのクライアントも 1/3 を超えるシェアを保持できない必要があります。 Prysm はまだこの閾値からは程遠く、Prysm の使用がさらに最小限に抑えられるまで、その潜在的な脅威は Ethereum の新しいセキュリティ モデルに重くのしかかることになるでしょう。

実行レイヤー

コンセンサス レイヤーと比較すると、実行レイヤーのクライアントは分散度がはるかに低く、負荷の大部分は Geth にかかります。現在、コンセンサス層と実行層の両方で過半数のクライアントが同等の存在リスクをもたらすことはありません。コンセンサス層での重大な障害は、より壊滅的な影響を及ぼすことが保証されているためです。しかし、合併後は状況が変わります。

6月13日時点のデータ

コンセンサス レイヤーとは対照的に、実行レイヤーでのクライアントの多様性は実際に悪化しており、現時点で Geth の優位性を改善する緊急性が欠如していることがさらに示されています。

2020年6月時点で、ゲスの優位性はわずか75％でした。当時、2番目に大きなクライアントであるParityのシェアは15%で、OpenEthereumが5%のシェアでそれに続きました。その後、Parity は OpenEthereum と合併し、上記のように、両者の合計シェアは 20% から 5% に減少しました。この観点から見ると、両者の合併は期待された成果を達成しなかった。

現在、コンセンサス層と実行層における集中化の結果は不平等です。 Geth の優位性に関する懸念は、現在 Ethereum のプルーフ・オブ・ワーク ブロックチェーン上でのみ実行されているため、拡大していません。たとえクライアントの大多数がブロックを実行できない場合でも、誰かが必ずブロックを実行します。たとえば、Geth に問題が発生した場合、クライアントを実行しているユーザーは命令を解釈してブロックを実行できなくなりますが、ブロックチェーンは停止しません。代わりに、Erigon、Besu などを実行しているユーザーに責任が課せられ、そのユーザーはより多くのマイニング報酬を獲得できることを喜ぶでしょう。上で述べたように、コンセンサス レイヤーにはこのような余裕はなく、クライアント コミュニティ全体の参加が必要です。

このため、Geth の中央集権化問題は今のところ棚上げされており、これは事実上責任逃れとなっている。

クライアントの配布

稼働時間のパフォーマンスの変動がほとんどないビーコン チェーン上のコンセンサス レイヤー クライアントとは異なり、実行レイヤー クライアントの品質は大きく異なります。 Geth の大きなリードによりこのギャップは拡大しましたが、ここでの問題は根本的です。コンセンサス レイヤーのクライアントには従うべき明確な仕様があるのに対し、実行レイヤーのクライアントには異なる戦略を追求する自由があることが多いのです。この先駆的な取り組みは、一部のクライアントに不安をもたらしました。エリゴン、ベス、ネザーマインドはまだ問題を解決中です。

ただし、合併後は、コンセンサス レイヤーはブロックチェーンの信頼性について実行レイヤーに依存することになり、最終的な責任を継承することになります。両者は絡み合い、一方が多様である場合にのみ、他方の多様性が最大化されます。言い換えれば、Ethereum の統合後、すべてのコンセンサス レイヤー クライアントは、最終的に、選択した実行レイヤーから提供される情報に基づいて決定を下すことになります。

出典: Consensys.net

コミュニティは現在 Prysm の優位性に注目していますが、合併後は Geth が次に大きな中央集権化の担い手となる可能性があります。 BesuやNethermindなどの競合クライアントの中には、最終的な影響が出る前に評判を高めたいと考えているところもある。

最後に、クライアントの多様性はバージョン管理の問題によってさらに複雑になり、すべてのノードが同じバージョンの Geth を実行しているわけではありません。 Geth ブロック プロデューサーの大部分は、ノードをソフトウェアの最新バージョンに常に更新しているわけではありませんが、他のプロデューサーは、MEV (マイナー抽出可能値) 戦略 (通常は MEV-Geth フォーク) を最大限に活用するために意図的にバージョンをカスタマイズしています。

コードバージョン - 6月13日時点のデータ

この意味では、すべての geth 演算子は厳密に同じコードを実行しているわけではなく、すべてが等しい場合に最も望ましいことになります。それでも、Geth を、別のチームによって管理され、別の言語で書かれ、別のロジックを持つ別のクライアントと比較すると、Geth 1.10.19 と Geth 1.10.16 の違いはごくわずかです。

クライアントの多様性の問題に加えて、ビーコン チェーン上の Ethereum プールの配布もますます少数の人に集中するようになり、Ethereum の将来に非常に現実的で測定可能な集中化の問題をもたらします。

ステーキングプールと集中型取引所ステーキング

Lido のようなオンチェーン ステーキング プールのバリデーターの数は、オンチェーンでステーキングされた Liquid トークンの正確な数を確認できるため、簡単に取得できます。言い換えれば、stETH がどれだけ発行されたかを正確に把握できます。

中央集権型取引所の検証ノードの数を数えると、再び不確実性に直面します。 Coinbase のような取引所は、既知のアドレスから直接ステークしません。代わりに、新しいウォレットに ETH を入金し、その資金でバリデータノードを開始し、その資金を既知のウォレットの 1 つに送信します。入金アドレスは 1 つではないため、ボットは取引所によって管理されていると信じるすべての資金を集計する必要があります。このウォレットホッピング戦略は、Coinbase、Kraken、Binance などで使用されています。

6月13日時点のデータ

しかし、比較の観点から見ると、これらのデータは依然として非常に堅実です。活発なイーサリアムコミュニティのメンバー数名が同様の推定を試みています。上記のバリデータノード分布は、pools.invis.cloud の Invis によって提供されています。

ステークされた ETH の分析では、引き出しの問題を考慮する必要があります。これらの資金は合併まで不可逆的にロックされるだけでなく、利益を得るには ETH を引き出すために 2 回目のハードフォークを実行する必要があります。記事執筆時点では、存在する1億2100万ETHのうち約1300万ETHがビーコンチェーンのデポジット契約にロックされています。引き出しが有効になると、ロックされた ETH の分配が影響を受け、再分配される可能性が高くなりますが、それまではこの数はさらに増加するだけです。

長期的には、ステークされた ETH の割合はさらに増加する可能性があります。合併が成功し、引き出しがうまく可能になれば、バリデータが負う関連リスクは大幅に軽減されます。少なくとも一時的には、ブロックチェーンがマイナーに支払う手数料が実際にステーカーに渡されるため、統合されたステーキングの利回りは大幅に高くなります。この高い収益率はステーキングの需要をさらに刺激し、収益のダイナミックなバランスにつながります。

集中化リスク

これらの情報すべてから、私たちが研究した 3 つのベクトルのうち、ステークされた ETH の集中化リスクが最も不確実であり、コモディティ化と最終的には流動性デリバティブの形でのスイッチング コストの低さにより、最も固定的である可能性が高いことがわかります。ただし、引き出しや再割り当てを妨げたり、ステークされた ETH のタイムリーな排出を妨害したりする中央集権的な組織による恣意的なロックを排除することはできません。

すべての ETH の 1/3 以上がステークされている Lido は、ステークされたトークンを提供する最初のプロトコルであり、これまでで最大のステーキング エンティティです。彼らの stETH トークンは、Aave、Maker、Bancor などの人気の DeFi ツールとすぐに統合されました。この先駆者としての地位により、彼らは流動性ステーキング市場を急速に拡大し、席巻することができました。率直に言えば、これは必ずしも彼らがユニークな技術的問題を解決した最初のチームだったからというわけではありません。 Lido の集中化および許可型の構造により、短期間で大量の ETH を迅速に導入することができ、もちろんマーケティングも役立ちました。

Lido は、インフラストラクチャ プロバイダーと流動的なサプライヤーの両方をオンボードするのではなく (ライド シェアリング企業が直面している問題に似た、面倒なネットワークのバランス調整)、基本的にすべてのインフラストラクチャを厳選された少数の組織にアウトソーシングします。 Lido を Uber と比較することができます。リドでは、多数の乗客を運ぶために運転手を増やす必要はありません。彼らは、引き付けることができたすべてのユーザーを12社の大手タクシー会社に送り、収益を分配するだけです。

この高速で集中化された戦略には、逃げるという明らかなリスク以外にも、いくつかの欠点があります。

Lido の鋳造総額は、プロトコルにステークされた ETH の量から、順番待ちの ETH を差し引いた量に等しくなります。間に緩衝地帯はなく、引き出しや再充電のためのプールもありません。現在、ユーザーが Lido での流動性ステーキングポジションを終了したい場合、唯一の選択肢は分散型取引所で交換することです。対照的に、Lido の流動的なステークポジションを購入したい場合は、分散型取引所で交換するか、プロトコルを通じて直接発行する必要があります。この明らかな不一致が、DeFi における現在の stETH:ETH 割引の根本的な要因です (ただし、ビーコン チェーンから削除されるまでは一時的なものと思われます)。

Lido は現在、全イーサの約 1/3 を管理していますが、これは正当な懸念事項であり、間違いなく監視する価値があります。 Lido が全 Ether の半分以上を管理している場合、DAO はブロックチェーン全体のコンセンサスに対する寄生的な攻撃と見なされます。 Lido が全 Ether の 2/3 以上を管理すれば、実質的にブロックチェーン全体を所有することになり、分散型インターネット実験である Ethereum は終了します。

無視されている問題に対処するために、私はstETHの報酬調整価格がUSTと同様にETHと交換するというデススパイラルに陥るとは予想していません。鍵は集中管理されており、2023年第4四半期または第1四半期まで資金にアクセスすることはできませんが、完全にバックアップされています。本質的に、stETH はゼロクーポン債として取引されます。すぐに利息が支払われないため、実際には割引価格で取引されます。この割引は、引き出しが可能になった後に保有者が stETH を ETH に引き換える能力の時間加重リスクによって価格設定されます。

もちろん、市場には Lido から市場シェアを奪うことを目的とした他の流動性ステーキング プロジェクトも存在します。 Rocket Pool のような一部のプロジェクトには、信頼性がなく分散化されているという追加の利点があります。つまり、たとえ彼らが多数派プールになったとしても、リスク計算は根本的に異なるものとなるでしょう。

顧客の多様性の問題以外にも、今後数年間でステークされた ETH の分配が大きく変わると考えられる理由があります。 ETHステーキング以外の利回りは劇的に低下しており、低リスクのステーキング利回りが魅力的な機会となっています。イーサリアムのステークが指定されたETH投資家向けの国債に急速に移行するにつれ、ステークされたETHの総数は現在の1,300万から大幅に増加する可能性があります。

イーサリアムのステーキング収入

要約する

一見すると、この記事は合併後のイーサリアムに対する 3 つの潜在的な脅威として要約できますが、これは部分的には真実です。自滅的かもしれませんが、コア インフラストラクチャの依存関係を各サブセクターの複数のアクターに分散することは、Ethereum の健全性にとってより有益です。

Ethereum の状態の現在のサイズは、新しいクライアントを構築する場合でも、既存のクライアントを維持する場合でも、クライアント チームにとって課題となります。クライアントは、頻繁に入れ替わる小規模なチームによって集中的に管理されており、給与が低すぎることがよくあります。開発者は、州の規模が大きいためにクライアントの作業が著しく複雑になり、クライアント チームに対する金銭的なインセンティブが十分ではないと感じていました。

ステートレス性や状態の有効期限などの将来の Ethereum アップグレードは、クライアントの多様性を支援するために直接使用することはできませんが、これは現在および将来のクライアント チームにとって大きな安心となる可能性があります。 Ethereum の状態を管理可能なサイズに縮小すると、主にハードウェア要件が削減され、同期時間が短縮されるため、バリデーターのネットワークが分散化されますが、二次的な効果も数多くあります。これらの問題が議論されることはほとんどありませんが、イーサリアムの状態サイズをターゲットにした将来のイーサリアム改善提案 (EIP) により、クライアントの開発と保守の複雑さと労力が大幅に軽減されると考えられる理由があります。

ステーキングプール市場はまだ新しく、急速に発展しています。各プールがハードウェアに非常に特化しているマイニングとは異なり、引き出しが有効になると、ステーカーの切り替えコストは最小限に抑えられます。 2021 年のほとんどの間、stETH は DeFi 内で利用可能な唯一の流動性のあるステーキングデリバティブでした。 Rocket Pool の rEth などの競合トークンがどのように機能するか、また長期的には配布がどのように進化するかはまだわかりません。取引所がステークされたイーサリアムを大量に保管することは別の問題を引き起こし、銀行口座を持たないという性質からイーサリアムを受け入れた人々を失望させる可能性がある。

現在、イーサリアムはクライアントの多様性とステーキングの集中化に関する懸念を取り除くことができています。今後数か月、数年のうちに、そのような贅沢はなくなり、コミュニティの反応次第でこれらの問題は緩和されるか無視されるでしょう。

このレポートは投資または取引に関するアドバイスではありません。投資に関する決定を行う前に、必ずご自身で調査を行ってください。資産の過去のパフォーマンスは将来の結果を示すものではありません。著者は暗号通貨を保有しているか、このレポートに記載されている戦略を使用している可能性があります。