イーサリアム2.0のステーキングプールとステーキングデリバティブのメカニズム、特徴、潜在的な影響についての包括的な解釈

イーサリアムのプルーフ・オブ・ワーク（PoW）コンセンサス・メカニズムからプルーフ・オブ・ステーク（PoS）コンセンサス・メカニズムへの移行は、誕生以来最も期待されているマイルストーンとなるでしょう。エネルギーコストの高い PoW ブロックチェーン スケーリング方式の代わりに、PoS では、ユーザーが ETH をステークしてブロック生成ノード (バリデーターと呼ばれる) を実行できます。

Ethereum が PoS を実装するための最初のステップは、ビーコン チェーンと呼ばれる、コンセンサスに達することができる独立したネットワークを立ち上げることです。システムのセキュリティを提供する見返りとして、ステーカーは発行された新しい ETH トークンを受け取ります。将来的には、ビーコンチェーンと現在のイーサリアムが統合され、ステーカーも現在 PoW マイナーが獲得している取引手数料とマイナー抽出可能価値 (MEV) を獲得できるようになります。

Ethereum PoS プロトコルは、Cosmos、Tezos、Polkadot などの他の PoS ネットワーク実装に見られる特定の機能をステーカーに提供しません。その理由は、分散化を奨励するためです。しかし、私たちは、ステーキングの効率性と利便性を向上させるために市場が常に介入すると信じています。したがって、ソリューションがステーカーの私的利益を最大化すると同時に、イーサリアム全体にとって健全なシステム的成果につながるようにすることが重要です。

この記事では、ETH ステーカーが直面している現在の問題について検討します。次に、ステーキング プールとステーキング デリバティブが、ステーカーがこれらの問題に対処するのにどのように役立つか、また、直感に反して、ネットワークの効果的なセキュリティを強化するのかを説明します。

ETH ステーキングのメカニズムはどのように機能しますか?

イーサリアムで独立してステーキングするには、ユーザーは ETH2 デポジット契約に 32 ETH をデポジットし、2 つの重要なパラメータを指定する必要があります。

1. バリデーター公開鍵: ETH を入金する前に、ユーザーはバリデーター用の鍵ペアを生成します。秘密鍵はブロックに署名するために使用され、公開鍵はブロックの一意の識別コードとして機能します。

2. 入金された 32 ETH の出金バウチャー: 出金が開始されると、元本 (32 ETH) とステーキング報酬はこのアドレスにのみ出金できます。

重要なのは、公開鍵と引き出し証明書が同じ組織によって管理される必要がないことです。

その後、ユーザーは ETH2 バリデータ ノードを実行し、ブロックを生成する順番が来たらブロックに署名します。そうしないと、プロトコルに準拠していないために罰せられます。

ETH ステーカーはどのような問題に遭遇するでしょうか?

ステーキング プロトコルの効率性と利便性は、次の属性と Ethereum における具体的な実装に分類できます。

1. 賭け金のしきい値: ゲームに参加するために必要な最小賭け金の額を決定します。最低 32 ETH が必要であり、ステークできるのは 32 ETH の倍数のみです。

2. 委任: ステーカーは物理的なバリデータノードの実行作業を外部委託できますか、それとも自分で実行する必要がありますか?委任が不可能な場合、ハードウェアと帯域幅の要件により、一部の人がステーキングに参加できない可能性があります。Ethereum プロトコルでは、他のバリデーターにステーキングを委任する方法はありません。

3. ロック: 担保資金を引き出すまでにどれくらいの時間がかかりますか?ロックアップ期間が長くなるとプロトコルのセキュリティは向上する傾向がありますが、柔軟性が低下し、機会費用が高くなるため、ステーカーにとって魅力が低下します。現在、ステーカーはビーコンチェーンから ETH をまったく引き出すことができません。出金機能が有効になった後、ロックされたポジションがロック解除されるまでに27時間かかります。

4. リターン: ステーカーは時間からどれだけの利益を得るのでしょうか?収益率が高ければ高いほど、より多くの人々が投資を希望し、セキュリティも高まります。ビーコンチェーンのステーカーは現在、インフレ報酬を受け取っています。合併後は取引手数料とMEVも獲得することになる。インフレ報酬は、現在ステークされている ETH の量によって異なります。ステークされる ETH が多いほど、各バリデータが受け取るインフレ報酬は少なくなり、逆もまた同様です。現在、約 400 万 ETH がステークされており、現在の年間収益は約 7.8% です。

これらの属性は、ステーカーを引き付ける上で大きな障害となります。他の条件が同じであれば、ステーカーは任意の量の ETH をステークし、インフラストラクチャの運用を他の人に委任し、ステークした ETH を即座に引き出せるようにしたいと考えています。可能であれば、ステークした ETH を他のアプリケーションにも使用したいと考えています。これは、分散型金融における標準的な手順となっています。

以下では以下の内容について説明します。

ステーキングプールが委任とステーキングの最小しきい値をどのように解決するか。そして、これらのステーキングプールによって発行されるステーキングデリバティブが長期ロックアップ問題をどのように解決し、ステーカーがステーキングした ETH の流動性を解放できるようにするのかについて説明します。

誓約基金プールの運営メカニズム

表面的には、ステーキング プールは PoW のマイニング プールと同様に機能しますが、PoS の性質上、顧客にさらに多くのメリットを提供できます。

1. ETH 資金をプールすることで、ステーカーは 32 ETH の最小要件を回避できます。これにより、より少額の資本を持つステーカーでも PoS に参加できるようになります。

2. 各ユーザーが独自にバリデータノードを操作できるようにする代わりに、ファンドプールがステーキングの実際の運用上の問題を処理します。一部の資金プールでは、顧客に対して、大規模な削減などのプロトコルペナルティの対象にならないことを保証している場合もあります。

3. 銀行の運営と同様に、ファンドプールは即時引き出しのニーズを満たすために流動性のある ETH 準備金を維持できます。すべての顧客が同時に資金を引き出したいわけではないと仮定すると、引き出しに 4 か月も待つ必要がなくなる可能性があります。

4. 最後に、ファンドプールは、ステーカーの ETH 資産権利を表すトークンを提供し、他のアプリケーションで使用できます。これは非常に重要なので、以下ではこれについて 1 章を割きます。

誓約基金プールは集中型または分散型にすることができ、どちらにも長所と短所があり、それらを比較検討する必要があります。

集中型誓約基金プール運営メカニズム

どの大規模取引所でも、ステーキング資金プール機能を簡単に実装できます。実際、すでに多くの人がビーコンチェーンのステーキングをサポートしています（またはサポートする予定です）。

取引所に必要なのは以下の点だけです。

1. ステーキング報酬と引き換えにユーザーがステーキングを選択できるようにします。

2. 顧客の ETH を使用してバリデータノードを実行します。

取引所がステーキングを行うため、ユーザーはインフラストラクチャを実行する必要がありません。取引所はすでに大量の流動性のある ETH 準備金を保有しているため、即時の流動性を提供することも非常に簡単です。顧客獲得と取引所のビジネスにおける流動性の価値を考慮すると、取引所は追加料金なしでこのサービスをユーザーに提供できます。

分散型ステーキングファンドプールの運用メカニズム

個人ステーキングとプールを介したステーキングの違い、および集中型ステーキングプールの動作メカニズムを理解したので、Lido を例に分散型ステーキングプールのアーキテクチャを検討します。

ユーザーの観点から見ると、それは非常に簡単です。ETH を Ethereum スマート コントラクトに預け、領収書として stETH を受け取ります。 stETH トークンの残高は、契約によって生成されたステーキング報酬の分配を反映して時間の経過とともに調整されます。つまり、1 stETH は常に 1 ETH のステークを表します。

Lido の観点から見ると、Ethereum スマート コントラクトに 32 ETH が集まるたびに、DAO はガバナンス制御レジストリから新しいバリデーターを選択します。次に、デポジット契約が呼び出され、バリデーターの公開鍵に 32 ETH が割り当てられ、LidoDAO からの引き出し資格情報が使用されます。

ここで答えるべき質問が 2 つあります。

1.出金伝票の管理方法は？引き出しバウチャーは、分散キー生成セレモニーを使用して 6/11 のマルチ署名に分割された ETH2 BLS キーです。これは最適ではありませんが、ビーコン チェーンからの引き出しが有効になっていない場合もリスクはありません。ステーカーが資金を引き出せるようになる頃には、Lido はマルチシグの代わりに ETH1 スマート コントラクトを引き出し認証情報として使用するように移行しているでしょう。この後、スマートコントラクトに資金の管理機能がないと仮定すると、1 stETH は信頼なしで 1 ETH と交換できます。

2. バリデーターとは誰ですか? また、バリデーターはどのようにしてレジストリに登録しますか?バリデーターとは、p2p.org、Chorus One、stakefish などのガバナンスによって承認される必要があるステーキングに従事する企業です。各バリデーターには独自の最大ステーク額があり、これもガバナンス機関の投票によって決定されます。

stETHトークンの解凍

stETH は、ステーキングされた ETH とスマート コントラクトで生成された報酬に対するステーキング証明請求であり、ステーキング派生商品とも呼ばれることを確認しました。

ステーキングデリバティブは、イーサリアムステーカー、通常の ETH 保有者、資金プール間の競争、さらにはイーサリアム自体を含むイーサリアムエコシステム全体に大きな影響を及ぼします。

ステーカー: ステーカーにとってデリバティブの主な利点は、再ステーキングが可能で、Uniswap の流動性プロバイダー LP トークンが DeFi の担保として広く使用できるのと同じように、他のアプリケーションでのステーキングに元本を使用できることです。これにより、ステーキングの機会費用が大幅に削減されます。

ETH を担保にしていない ETH 保有者: stETH を ETH を借りるための担保として使用できる場合、レバレッジ ステーキングのために ETH を借りたいという需要を解放できます。これにより、ETH の供給に対する貸出金利が上昇し、最終的にはすべての ETH 保有者に利益がもたらされます。

資金プール間の競争: stETH の存在により、その資金プールは強力なネットワーク効果を発揮します。このネットワーク効果により、市場をリードするプールに ETH をステーキングする強力な経済的インセンティブが生まれます。つまり、ETH ステーキングデリバティブは、それに関連する流動性の堀とネットワーク効果により、べき乗法則または勝者総取りの分配原則に従う可能性が高くなります。したがって、多くのユースケースでは、stETH が ETH を置き換えたり、ETH を完全に置き換えたりすることさえあります。

Ethereum: ステーキングデリバティブは、ブロック生成をステーキングおよびスラッシングペナルティから切り離すため、PoS の安全性を低下させるという説が一般的です。これはプリンシパル・エージェント問題としても知られており、ブロックプロデューサーが何もステークしていないため、プロトコルに従うインセンティブが得られない状況につながる可能性があります。

しかし、この議論はメリットを背景にして検討されなければなりません。ステーキングデリバティブによってステーキングコストが削減されれば、より多くの（あるいはすべての）ETHがステーキングされるようになる可能性があります。これは好循環の完璧な例であることに留意してください。stETH の流動性が高まるほど、ステーキングの機会費用が低くなり、より多くの ETH がステーキングされ、stETH の流動性がさらに高まります。

デリバティブがステークされなかった場合、ETH の 15% ～ 30% がステークされると予想されます。しかし、担保付きデリバティブを使用すると、投資をステーキングする場合とステーキングしない場合とで追加コストがかからないため、この数字は 80 ～ 100% まで高くなる可能性があります。

これがなぜ経済の安全性の向上につながるのかを説明するために、次の攻撃シナリオを考えてみましょう。

1. ETH 全体の 20% がステークされており、攻撃者が ETH 全体の 66% (Ethereum ブロックチェーンを侵害するための重要なしきい値) を取得する必要がある場合、公開市場から ETH 全体の 40% を購入する必要があります。

2. ETH の 60% がステークされているが、stETH が流動性がある場合、攻撃者はすべての stETH の 66%、つまり ETH の 40% を購入する必要があります。これには追加の手順が必要であることに注意してください。攻撃者はまず stETH を償還して正直なバリデーターを削除し、その後 ETH を再ステークする必要があります。

3. ETH ステーキング比率が 60% を超える場合、攻撃者は ETH の 40% 以上を購入する必要があり、ステーキング比率が増加するにつれてこの量も増加し続けます。

4. ETH の 100% がステークされている場合、攻撃者は同じ攻撃しきい値に到達するために、すべての stETH の 66% を取得する必要があります。

したがって、ステーキングデリバティブによってステーキングされた ETH の量が 60% 以上に増加すれば、イーサリアムの経済的安全性は低下するのではなく、大幅に向上すると結論付けることができます。

ステーキング市場の勝者は誰でしょうか?

分散化は、多くの場合、より高いコストがかかる無形のメリットであると考えられるため、ユーザーは一般的に、分散化に対して支払いをしたくないと考えています (たとえば、Binance Smart Chain と Ethereum の論争を参照)。この考え方は、分散型ステーキングプールには当てはまりません。なぜなら、分散型ステーキングプールには、集中型ステーキングプールに比べて 3 つの重要な利点があるからです。

1. 分散型ステーキング プールはソーシャル スケーラビリティが強力です。PoS セキュリティにとって重要な指標は、単一のエンティティによって制御されるステーキングの量です。取引所の場合、この数字はおそらく 15% から 30% に制限されるでしょう。それ以上に、イーサリアムエコシステムにおける権力の集中は社会的な懸念を引き起こす可能性があります。 DAO 内の各バリデーターがそれほど大きなエンティティではなく、引き出し資格情報が変更/投票されない限り、分散型ステーキング プールはネットワークの任意のシェアを制御できます。その時までに、分散型ステーキングプールがすべてのガバナンス機能を失っていることの重要性は、いくら強調してもし過ぎることはありません。手数料、出金アドレス、またはバリデータレジストリの変更は、手動入力では変更できません。

2. 分散型ステーキングプールのステーキングデリバティブはトラストレスです。Coinbase や Binance などの大規模取引所はカストディトークンしか発行できず、他の条件が同じであれば、ユーザーは信頼できるトークンよりもトラストレストークンを絶対に好むため、その採用は制限される必要があります。これにより、集中型ステーキングプールはステーキングデリバティブのネットワーク効果を逃すことになります。中央集権型トークンの WBTC がトークン化された BTC 市場で勝利できると指摘する人もいるかもしれません。しかし、これは単に、イーサリアム上の BTC はトラストレスかつ資本効率の高い方法でトークン化できないのに対し、ステークされた ETH ではそれが可能であるためだと考えています。

3. 分散型ステーキングプールでは、MEV 抽出に対する制限が少ない: 機関ステーキングプール (取引所など) は、特定の形式の MEV を抽出できない社会的および評判上の制限の対象となる場合があります。これにより、これらの制限の対象とならない小規模なステーキング組織や分散型ステーキングプールが、ステーカーに高いリターンを提供する機会が生まれます。分散型ステーキングプールの使用に関して前述した分散化コストプレミアムを、分散化コスト割引に変換できる可能性があります。これらの利益は非常に大きいため、共同ステーキングプールの中でリーダーとなるのは、分散型/非管理型ステーキングプールである可能性が高いです。このファンドが最小限のガバナンスを適切に実施すれば、イーサリアムブロックチェーンにシステムリスクを引き起こすことなく、市場全体を勝ち取ることができる可能性がある。

要約する

担保資金プールとその担保デリバティブの存在は、MEV 抽出と同様の市場実態を有しており、ある程度は避けられません。それらは、それを創造し、使用することに個人的な関心がある限り、存在し、繁栄し続けるでしょう。しかし、最終的に適切なソリューションが勝利し、完全に採用されれば、イーサリアムに体系的な利益をもたらす可能性もあります。

stETH の巨大なネットワーク効果と、分散型プールが非管理型でありながら MEV からより多くの収益を獲得できる可能性があるという事実を考慮すると、市場全体を勝ち取ることができる分散型プールが 1 つあると私たちは考えています。

したがって、良好なシステム成果を確実に得るためには、集中型ステーキング プールではなく、非管理型の強力なバージョンの stETH が市場で勝利することを確実にすることに重点を置く必要があります。