オンチェーン取引手数料が上昇しています。 EIP-1559、Layer2、Gas トークンはどのようにしてデッドロックを打破できるのでしょうか?

イーサリアムの価格が史上最高値を突破した後、一時的な興奮は長くは続かず、イーサリアムの使用コストがどんどん高くなっていることに気づく人が増え始めました。 ETH 2.0 シャーディングが実装される前は、多くの人が現在のネットワークの混雑と高い取引手数料を改善するための解決策を模索し始めました。

この記事では、まず各トランザクションのコストの計算方法から始め、ガス トークン、EIP-1559 提案、レイヤー 2 拡張などの主流のソリューションが、Ethereum エコシステムでより優れたトランザクション エクスペリエンスをどのように生み出すかを分析します。

著者/Loners Liu

ガス料金計算

Ethereum ネットワークでは、転送トランザクションであれ、スマート コントラクトの実行であれ、ネットワーク全体のコンピューティング リソースまたはストレージ リソースの消費が必要になります。消費されるこれらのリソースの量はガスと呼ばれます。各オンチェーントランザクションの取引手数料は、使用されるガス量とガス価格の積によって決まり、最終的には ETH で決済され、イーサリアムマイナーに支払われます。

このうち、Gas Used は、トランザクションの複雑さに応じて、操作を実行するために実際に消費された Gas の合計量を指します。より複雑なトランザクション ロジックを含むスマート コントラクトまたはアグリゲータの呼び出しが含まれる場合、必要な Gas の合計量は大きくなります。例えば、ETHの転送取引に使用されるガスの固定値は21,000であり、UniswapなどのDeFiアプリケーションの値は100,000を超えるものがほとんどです。

ガス価格とは、消費されるガスごとにユーザーが支払う意思のある価格を指し、Gwei (1 ETH = 10^9 Gwei) で測定されます。ネットワークの混雑状況にも依存します。ネットワークが混雑している場合は 1000 Gwei まで上昇する可能性があり、取引量が少ない場合は 1 Gwei まで低下する可能性があります。

イーサリアムが現在1秒あたりに処理できるトランザクション数は、次の式で計算できます。1秒あたりに処理できるトランザクション数 = 使用されるガス * 平均ブロック間隔時間

平均ブロック間隔 13.2 秒、ETH 価格 1,200 USD、ガス価格 100 Gwei を例にとると、高速トランザクション条件下でのさまざまな Ethereum トランザクション タイプに必要なトランザクション コストを見積もることができます。

ETHが上昇し続けるにつれて、ユーザーが支払う実際の取引手数料も上昇している。

一般的に、マイナーはガス価格の高いトランザクションのパッケージ化を優先します。これは、利益を最大化し、最終的にガスの最高価格のオークションをトリガーするためです。ユーザー エクスペリエンスの観点から見ると、このようなオークション メカニズムでは、リソースを競うためにオークション価格が短期間で大幅に上昇し、過払いが発生します。これは実際にはオークションの仕組みの非効率性を反映しており、不必要な遅延も引き起こします。

したがって、Layer2、ガストークン、EIP-1559などのソリューションは、イーサリアムの取引手数料が高いという問題を解決するための3つの主な選択肢となっています。

ガストークンソリューション

Ethereum スマート コントラクトでは、ガス料金の消費量はコントラクトによってチェーンに保存されるデータの量によって決まります。 Gas Token は、Gas 料金を ERC20 トークンにトークン化し、ユーザーがそれを直接売買したり、将来の Gas 使用のための前払いとして使用したりできるようにします。ユーザーは、ガス価格が安いときにガスを適切に購入して貯蔵し、ガス価格が上昇したときに使用することができます。

具体的には、ガス価格が低い場合、ガス トークンは、ユーザーが契約でトークン GST1/GST2 を作成または発行することを奨励します。現時点では、ガス トークンはユーザーが提供する資金を使用して、より低い手数料でデータを保存したり、契約を作成したりします。ガス価格が急騰すると、ユーザーは GST1/GST2 を使用または消費できるようになり、ガス トークンはデータまたは契約を削除することでネットワーク報酬またはガス払い戻しを獲得し、より低い価格でガスを消費します。

2020年6月、集約取引プラットフォーム1inchは、プラットフォームのユーザーが取引の支払いに使用できる、さらに最適化されたイーサリアムガス料金トークンChiをリリースしました。 「同じ取引で、Chiトークンをバーンすると、取引手数料がほぼ半分に削減されます。」 1inch関係者は述べた。

1inch公式ブログより

さらに、uLABS の合成ガス先物トークン (uGAS) により、ガスの「ユーザー」と「プロバイダー」はコストや利益を固定することができます。 uGAS トークンを使用すると、ユーザーはリスクをヘッジし、ガス価格の投機ツールとして機能します。しかし、Groukの共同設立者であるWang Yuanming氏は、uガスは純粋に市場予測であり、ガス価格への賭けであると述べた。

「DeFiチームがガストークンを蓄積し始め、市場のボラティリティが高い時期に組み込みの清算自動化手順を使用する必要があるときにプロトコルでそれらを使用するようになると予想している」とマルチコイン・キャピタルは調査で指摘した。

レイヤー2ソリューション

前の表からわかるように、複雑な契約のやり取りでは、取引で数十ドルの支払いが必要になるだけでなく、大量のガスも消費されます。 Ethereum が DeFi などのアプリケーションからますます複雑なトランザクションを受信すると、1 秒あたりに処理できるトランザクションの数は急激に減少します。そのため、DeFi エコシステムの繁栄に伴い、オンチェーン拡張ソリューションの需要は日々増加し始めています。 Ethereum 2.0 の登場前に、ユーザーは高い取引コストとエクスペリエンス コストを解決できる製品を緊急に必要としています。

このため、Ethereum Layer 2 トラックが注目を集めるようになりました。従来のレイヤー 1 で Ethereum メイン チェーンとやり取りする場合、このプロセスにはガス料金が必要です。しかし、第2層ネットワーク上で取引や送金を行う場合、実際にはイーサリアムメインネットワークとのやり取りはなく、ガス料金やその他の取引コストも発生しないため、取引コストが高いという悩みは解決されます。

この操作は最終的にバリデーターによって実行され、バリデータはすべてのユーザーデータ操作を検証のために Ethereum メインチ​​ェーンに持ち込みます。バリデーターは、第 2 層ネットワーク上でのユーザーのすべての操作を気にする必要はなく、Ethereum メインチ​​ェーンでユーザーの最終結果を検証するだけで済みます。利点は、コストを大幅に節約しながら、ユーザーの取引体験を大幅に向上できることです。

現在、 Layer2 ソリューションには、主にステート チャネル、サイド チェーン、Rollp が含まれます。 Ethereum は、Rollup を中心とした 2.0 ロードマップも確認しました。 Rollupはレイヤー2拡張の主流技術になったと言えます。

同時に、Uniswap、Aave、Synthetix などの主要な DeFi プレーヤーはすべて、レイヤー 2 + DeFi の実現可能性を模索し始めています。 Sushiswapが最近発表した2021年のロードマップでは、ZKロールアップがLayer2の優先オプションであると担当者が述べています。 Synthetic は、Optimistic ソリューションを使用して、Layer2 での SNX ステーキングを有効にします。現在のステーキング額は275万SNXに達しており、これは3,500万米ドルに相当します。

ただし、DeFi プロジェクトの構成可能性により、プロジェクト関係者が拡張計画を選択する際には、正しい設計計画とトレードオフだけが考慮されるわけではありません。他のプロジェクトの可能なオプションも考慮し、最適化する必要があります。

DeFiプロジェクトが自分たちに適したLayer2ソリューションをどのように検討すべきかに関して、Nervosの共同設立者であるLu Guoning氏はChain Catcherに対し、異なる特性や事業を持つプロジェクトにはLayer2に対する要件も異なると語った。原則として、DeFi プロジェクトの選択には、セキュリティの考慮、パフォーマンス改善の緊急性、移行コスト、ビジネス コードの書き換えの必要性など、いくつかの考慮事項があります。

レイヤー 2 に移行するかどうかを決定する際には、ユーザーの損失を防ぐことも重要な考慮事項となります。 「イーサリアムよりもパフォーマンスの優れたパブリックチェーンが多数存在する可能性があるのもこのためですが、イーサリアムには依然として大きな環境上の利点があります。したがって、レイヤー2への移行後にユーザーの使用習慣が変わる必要がある場合、これはDappオペレーターが見たくないこととなるはずです」とLu Guoning氏は述べています。

要約すると、Oprimistic Rollup コンセプトでは、Ethereum EVM と互換性があるため、プロジェクト関係者は直接移行できます。 ZK ロールアップのコンセプトでは、プロジェクト関係者は再開発する必要があり、移行は難しく、サポートされる操作は限られていますが、パフォーマンスは実際の障壁を構築するのに十分です。

EIP-1559 提案

レイヤー2をイーサリアム外部のプロトコル層と見なすことができ、すべてのユーザー操作が実際には第2層に保存またはパッケージ化されている場合、イーサリアムのEIP-1559提案は、レイヤー1ブロックの使用率を調整することで、ユーザーにより確実なガス価格とより柔軟なガス制限を提供することになります。

イーサリアム財団の開発者エリック氏が昨年12月21日にEIP-1559提案が間もなく実施されると発表したため、この提案に関する議論は急速に話題となっている。主な目標は 2 つあり、1 つ目は Ethereum 手数料市場をより効率的にすること、2 つ目はトランザクション送信時のユーザー エクスペリエンスを向上させることです。

この提案には3つの特徴があります。 1 つ目は、大きな変動を避けるためにガス価格設定がプロトコルに組み込まれていることです。 2 つ目は、ブロック全体のガス制限が以前よりも多くのトランザクションに対応できるようになることです。 3 つ目は、取引手数料全体の基本手数料のほとんどが破棄され、マイナーに残るのはチップの一部だけになるということです。

元のガス価格は、過去のブロックの使用状況に基づいてウォレットによって推定されます (もちろん、ユーザーが手動で調整することもできます)。 EIP-1559 提案では、基本料金とガス プレミアムの 2 つの部分で構成され、ガス プレミアムはマイナーまたはバリデーターへのチップとみなすことができます。

Crypto Vision の EIP-1559 提案の解釈によると、この新しい提案では、ブロック内で発生するすべてのトランザクションに 2 つの変数が含まれます。1 つはガス ターゲット (ターゲット ガス使用量) と基本料金です。元のガス制限（元々 12,500,000 に固定）はガス目標の 2 倍になります。

ブロック内で使用されるすべてのガスがガスターゲットよりも少ない、つまり現在のガス使用量がガスターゲットに達していないと想定します。すると、プロトコルは現在の基本手数料が高すぎるため人々が取引を嫌がると考え、次のブロックで基本手数料を下げてより多くの人々が取引するように促し、ブロック内のガス使用量を増やしてブロック全体のガス使用量を目標使用量に近づけます。

一方、ブロック内で使用されるすべてのガスの合計がガスターゲットを超える場合は、ガスターゲットの 2 倍未満、つまりガス制限未満であるという要件も満たします。つまり、現在の基本料金では、ガス使用量が目標ガス使用量を超えていることになります。これにより、プロトコルが調整され、基本料金が増加し、取引コストが増加します。

このスキームでは、ガスターゲットを導入することで元のブロック制限が増加し、元の 1250000 ガス制限に基づいてパッケージ化できるトランザクションの数が増えることがわかります。同時に、この計画では、2つのブロック間の基本料金の変化は1/8を超えないことも規定されているため、ネットワークの取引量が急増しても、基本料金が急騰することはありません。

もちろん、この計画が実行されると、すべての基本料金は支払い後に破棄されるため、マイナーの取引報酬はガスプレミアムのみになり、マイナーやバリデータの利益は実際には大きく損なわれることになります。

これはまた、Flexpool マイニング プールによる最近の発表に直接つながり、EIP-1559 アップグレードへの反対を公式に発表し、Ethereum マイナーを組織して EIP-1559 アップグレードに投票しました。発表では、EIP-1559 のアップグレードはマイナーに何の利益ももたらさず、むしろイーサリアムマイナーの搾取の一形態となると主張している。 EIP-1559 がアップグレードされると、イーサリアムのマイナーは奴隷となり、最終的な受益者はイーサリアムの開発者になります。

サポーターの観点から見ると、エコシステムの最適化とアップグレードは、最終的にはそれがユーザーにとって有益であるかどうかにかかっています。 EIP-1559 は、取引手数料の削減とユーザー エクスペリエンスの向上に役立ち、より多くの人々を Ethereum エコシステムに引き付けます。同時に、取引手数料の廃止はイーサリアムがデフレの時代に入ることを助けるでしょう。

参考文献:

《イーサリアムの6つの主要ガスツールを包括的に理解する》

D1 Ventures: イーサリアム レイヤー 2 ソリューションと DeFi 拡張オプションの簡単な分析

「レイヤー2：第2層プロトコルとゼロ知識証明 - あなたと私のガス料金を節約するには何を使えますか？ 」