Filecoin ミニクラス: ガス料金はなぜそれほど重要なのか?

これは、Filecoin ネットワークのユニークな機能を紹介するシリーズの最新版です。この投稿では、ガス料金について、その仕組みと、それが Filecoin ネットワークにとってなぜ重要なのかを詳しく説明します。

Filecoin は、参加者が分散ネットワーク上で取引を行うブロックチェーン経済モデルをサポートします。ネットワークの状態は、マイナーがブロック内のメッセージを記録および処理することによって更新されます。ストレージのロード、ストレージのトランザクション、継続的な証明、トークンのトランザクションなど、さまざまなメッセージがあります。

ただし、ブロック内で処理できるメッセージの数は、チェーンのパフォーマンス、スケーラビリティ、検証時間によって制限されます。したがって、特定の時点でブロックに正常に含めることができるのは、ネットワーク上のメッセージの一部だけです。

さらに、メッセージを実行すると、ネットワーク上の計算リソースとストレージ リソースが消費されます。ここで、情報によって消費されるリソースを測定する「ガス」が登場します。オンチェーン メッセージによって消費されるガスは、送信者がブロックチェーンにメッセージを送信するために支払うコストに直接影響します。また、ブロック内のすべてのメッセージの合計 GasFee 使用量は制限されています。

「ガス」は、車の燃料と同じように、Filecoin ブロックチェーンの燃料と考えることができます。ドライブ旅行を始める前に、移動距離と、丘を登ったり下ったりするときにエンジンを動かすために消費するガソリンの代金を支払わなければなりません。同様に、Filecoin ブロックチェーン上のメッセージ送信者も GasFee を支払う必要があります。

「ガス」の概念は、メッセージによって消費されるコンピューティングおよびストレージ リソースの尺度として、Ethereum ブロックチェーンで初めて導入されました。これが「GasUnit」というフレーズの由来です。歴史的に、他のブロックチェーンでは、マイナーはネイティブ通貨単位で GasFee を指定し、メッセージによって消費された「ガス」に基づいてブロックを生成するマイナーに優先手数料を支払います。

ただし、ネットワーク上の各ノードは各メッセージを検証し、ネットワークの一貫した状態を維持するためにストレージとコンピューティング リソースを費やす必要があるため、「ガス」の消費はネットワーク全体が負担する必要があるコストです。したがって、特定のメッセージの「ガス」使用量に応じて、ネットワークを補うために一定量の「ガス」が消費されます。このコストを分散しないと、メッセージのコストが他の誰かによって無実に負担されるため、マイナーがブロックを作成するときに計算コストの高い情報を無料で含める可能性があり、インセンティブの不一致が生じます。

BaseFee は、Ethereum EIP1559 で導入された概念です。基本料金にメッセージのガス使用量を掛けたものが「消費量」です。バーニングとは、使用できないアドレスに送信し、ネットワーク上の流通から削除することを意味します。特定の瞬間のネットワーク帯域幅の需要に基づいて動的に調整されます。ネットワークの混雑が進むにつれて、この料金は上昇するため、ネットワークの基本料金よりも低い値の送信者によって送信されたメッセージは、メッセージの混雑が改善するまで保留のままになります。 BaseFee の変化率は、潜在的な DOS 攻撃を防ぐために急速に増加し、ネットワークがアイドル状態になると急速に減少するように設計されています。ネットワークの混雑を引き起こすメッセージ送信者も、より高い料金を支払うことでコストを内部化します。手数料の削減は、ネットワーク参加者全員に利益をもたらす緩やかなデフレ圧力も生み出します。

旅行の例えに戻って、日常の交通手段でガソリンがどのように使用されているか考えてみましょう。ラッシュアワーなど道路が混雑し、交通が遅い場合、車のガソリン消費量が増えます。このような場合は、旅行を始める前にしばらく待つのが賢明かもしれません。同じ理論が Filecoin ネットワークにも当てはまります。ネットワーク トラフィックが混雑すると GasFee が高くなるため、待ってから後で再試行する方が賢明な選択となる場合があります。

ネットワークを補償するためのバーン料金に加えて、メッセージ送信者には、メッセージによって消費される GasFee とは無関係の優先料金を支払うマイニングマイナーも含まれます。これは GasPremium と呼ばれ、プロトコル外でも利用できます。

読者が GasFee のメカニズムをよりよく理解できるように、以下ではメッセージ関連の Gas の概念とその相互作用のリストを紹介します。これらのフィールドはメッセージ送信者が設定できますが、現在は Lotus で自動化されており、さらに多くのツールが開発される可能性があります。

GasLimit - メッセージの実行中にメッセージの送信者によって指定された消費可能、推定、制限されたガスの量。ブロックに含まれるすべてのメッセージの GasLimit の合計は、ブロックの Gas Limit を超えてはなりません。ここでの単位はGasUnitです。

GasUsage – メッセージの実行によって消費された実際の G​​as の量。現在のプロトコルでは、メッセージが実行される前にどれだけの Gas が消費されるかはわかりません。ここでの単位はGasUnitです。

GasFeeCap – ブロックにメッセージを含めるために送信者が GasUnit ごとに支払うトークン (FIL) の最大量。メッセージを送信する場合、残高のすべてが使用されなくても、送信者は GasFeeCap に GasLimit を掛けた最小残高を持っている必要があります。ここでの単位は attoFIL/GasUnit です。

GasPremium – GasLimit ごとにマイナーに支払われる追加の優先料金。これは、GasFeeCap と BaseFee の上限の方が優先度が高いためです。単位は attoFIL/GasUnit で、最小 1 attoFIL/GasUnit になります。

BaseFee – 以前の TipSet 内のすべてのメッセージの GasLimits の合計に基づいて動的に調整されるネットワーク全体の変数。合計ガス制限がブロックの GasLimit ターゲット (ネットワーク輻輳) を超えると増加し、この値を下回ると減少します。ここでの単位は attoFIL/GasUnit です。

メッセージの送信者は、各メッセージに対して GasFeeCap と GasLimit を指定するだけで済みます。オンチェーン リソースが消費されると、GasUsage に BaseFee を掛けた値が消費されます。 GasFeeCap から BaseFee を差し引くと GasPremium が生成されます。 GasPremium に GasLimit を掛けたものが、優先手数料として生成マイナーのブロックに入ります。 GasLimit と GasUsage の差の一部は、過大評価損失として消費されます。残りはメッセージの送信者に返されます。

現在、デフォルトの実装では、マイナーは GasFeeCap/GasLimit に基づいてメッセージを選択し、GasLimit を与えられた場合に予想される収益を最大化します。ネットワークが混雑し、BaseFee が高くなると、マイナーはブロックをパッケージ化して合計 GasLimit を減らし、BaseFee を下げることを選択できますが、これにより GasPremium が犠牲になる可能性があります。

研究チームとエンジニアリング チームは、さまざまなオンチェーン メッセージのリソース消費を削減してガス使用量を削減し、ネットワーク パフォーマンスを向上させてブロックチェーンの容量を増やすことに取り組んでいます。ただし、現在、Filecoin には、比較的短い時間枠内にチェーンに送信する必要があるメッセージ (WindowedPoSt など) がいくつかあり、そうしないとペナルティが発生します。私たちは、経済構造を改善し、これらの種類のメッセージに高品質のサービスを提供するために、さらなる取り組みを行っています。クライアント、マイナー、開発者、パートナー、トークン保有者で構成される Filecoin ネットワークは、今後も協力し、ネットワークをより良い方向に発展させていきます。今後の改善については、Filecoin Lotus のドキュメントと Filecoin 改善プロトコルに従ってください。