マイナーからプレッジャーへ：プレッジがイーサリアム・ブロックチェーンを安全にする方法

出典：Grayscale; Compiled by Tao Zhu, Golden Finance

• パブリック・ブロックチェーンの主な特徴の一つは、中央当局なしで運用できることだ。これを実現するために、またネットワークの運用方法を管理するために、コンセンサスメカニズムと総称される一連のアルゴリズムと経済的インセンティブを採用しています。

• ビットコインのネットワークは、プルーフ・オブ・ワーク（PoW）コンセンサスメカニズムを通じてマイナーによって保護されていますが、イーサリアムはプルーフ・オブ・ステーク（PoS）コンセンサスメカニズムを通じて誓約者によって保護されています。マイナーが計算能力によってネットワークを保護するPoWとは異なり、PoSでは誓約者がトークン資本をリスクにさらすことで「関与する」というコミットメントを示す必要があります。

• プレジャーは、ブロックチェーンが提供するサービスを維持することで報酬を得ます。したがって、資産を誓約し、トランザクションを検証するトークン保有者は収入を得ることができます。しかし、プレッジ報酬は一般的にトークン価格のボラティリティに比べて小さく、価格ボラティリティはほとんどの暗号資産投資にとって大きなリスクであり、潜在的な報酬源であると考えるべきです。

パブリック・ブロックチェーンは、中央当局のないオープンなアーキテクチャーのプラットフォームに基づいて、デジタル商取引を組織する新しい方法を提供します。取締役会によって監督され、事業を行う国の法律によって管理される企業とは異なり、パブリック・ブロックチェーンは、暗号化と経済的インセンティブによって保護されたコンピュータのグローバルな分散型ネットワークです。経済的インセンティブを調整し、ネットワークを適切に機能させるために使用されるメカニズムは、間違いなくこの新技術の中核をなす革新である。

Proof of Interest and Proof of Work

ブロックチェーンは、ネットワーク内の各ノードに同じ情報を保存します。[1]ネットワークに保存される正しい情報に合意するために、ノードは中央当局の助けを借りずにコンセンサスを得なければならない。 このプロセスを管理するために、各パブリックブロックチェーンには「コンセンサスメカニズム」が含まれている。これは、ノードが合意するための経済的インセンティブに基づく規範的意思決定アルゴリズムである。[2]

ビットコインのコンセンサスメカニズムは、プルーフ・オブ・ワーク（PoW）と呼ばれる。 PoWの下では、マイナーと呼ばれるプロのサービスプロバイダーが計算問題を解くために競い合い、勝利したマイナーがブロックチェーンを更新する権利を得て、トークンで報酬を得ます。[3]これらのパズルはブルートフォース（反復的な推測作業）によって解かれるため、先行投資や継続的な電力コストなど、多大なリソースを必要とする。 したがって、パズルを解くことは、他のネットワーク参加者に対して、勝利したマイナーは既得の経済的利益を持ち、チェーンの更新を信頼できることを示すことになる。 マイナーはそのサービスに対してトークンで報酬を得る。

イーサリアムは当初、同じPoWアルゴリズムを使用していましたが、2022年に新しいコンセンサスメカニズムであるプルーフ・オブ・ステーク（PoS）に移行しました。しかし、エネルギー集約的な計算問題を解決する代わりに、ネットワーク参加者はイーサブロックチェーン上のネイティブトークンであるイーサを「誓約」することで、既得の経済的利益を示します。プレッジャーはトランザクションの検証とブロックチェーンの更新を担当します。これらの職務を正しく遂行した者は追加のトークンで報酬を得ることができ、一方、チェーンの利益に反する者は報酬が「カット」される（つまり、罰せられ、減額される）。プレッジャーはチェーンの健全性に金銭的な利害関係を持つため、つまり「イン」の利害関係を持つため、彼らはトランザクションを検証し、ネットワークを更新することを信頼できる。マイニングとは異なり、誓約は少量の電力を消費し[4]、ブロックチェーンのコンセンサスに対するより環境に優しいアプローチであると考える人もいます。

ビットコインが時価総額で最大のパブリックブロックチェーンであることに変わりはありませんが、PoSネットワークの人気は高まっています。例えば、当社の暗号通貨クリプトブロックとスマートコントラクトプラットフォームのクリプトブロックでは、プロトコルの半分以上がPoSコンセンサスメカニズムを使用しています。PoSベースのブロックチェーンは、これらのクリプトボードの時価総額全体の約30%、ビットコインを除いた時価総額の90%を占めています（図表1）。

図1：PoSは現在、ビットコインを除いて支配的なコンセンサスメカニズムである

Ether Transactions and the Role of the Equity Holder

Ether のようなPoSブロックチェーンでは、誓約者はすべてのトランザクションがネットワークのルールに準拠していることを検証する責任があります。このサービスがなければ、ブロックチェーンは機能しません。

誓約者の役割をよりよく理解するためには、イーサ取引の仕組みを考えることが役立ちます。イーサ取引には、図2（Figure 2）のプログラムの説明にあるように、およそ8つのステップがあります。ユーザーがプロセスを開始し、一部のステップでは他の専門サービスプロバイダーが関与することもあるが[5]、ほとんどのステップではバリデータノードの積極的な参加が必要である。すべてのイーサ取引（またはその他の状態変更）はバリデータノードの調整された操作を通じて行われるため、事実上、誓約者はブロックチェーンの運営に責任を負うことになる。

図表2：バリデータ・ノードがトランザクションの処理を担当

これらのサービスを提供することで、誓約者は追加トークンの形で報酬を受け取ります。追加トークンは、ユーザーが支払った手数料と新たに発行されたトークンから得られます。イーサでは、手数料は基本手数料と優先手数料（「チップ」）に分けられます。ネットワークは基本料金として支払われたイーサを自動的に破棄し、トークンの供給を減らすことですべてのユーザーに利益をもたらすことを目的としています。誓約者は、新たに発行されたイーサに加えて優先料金を受け取ります[6]（図3）。Etherのプレッジには、本稿では説明しない様々な複雑さがあります。

図3：優先手数料と新規発行によるイーサプレッジの報酬

Pledge Rewards and Revenues

プレッジホルダーは、トークン報酬のおかげで資産から収益を得る可能性があります。伝統的な市場では、農地に例えるのが最適かもしれません。土地自体には市場価値があり、その価格は時間とともに上昇したり下落したりしますが、作物を育てることで生産性を高めることもできます。誓約報酬がブロックチェーンのサービスを検証するための支払いであるように、農作物は農地を耕作するサービスに対する支払いと見なすことができる。どちらの場合も、資産所有者は有用なサービスを提供し、サービス収入を得ていることになる。

イーサネット誓約者の平均報酬率は現在3.1%である（図4）。[7] データプロバイダーであるAlliumの計算によると、イーサネットのプレッジ報酬率は、イーサネットの供給シェアが増加するにつれて、時間の経過とともに低下する傾向にあります（プロトコルは、プレッジ供給が低下したときに、プレッジ活動を奨励するために高い報酬率を提供しています）。ネットワークトラフィックが増加すると、ユーザーは通常、トランザクションを確認するために高い手数料を支払います。

図4: イーサの誓約者は現在、約3%の年率リターンを得ている

トークンを誓約し、検証サービスを提供するイーサリアムホルダーにとって、誓約報酬は収入源とみなすことができます。例えば、イーサのスポット価格は2023年の初めから173%上昇しています。この期間中、誓約報酬は年平均約4.5%であったと推定される[8]。[9] したがって、価格リターンとプレッジ収入を含むイーサリアム・プレッジャーの仮想収益率は192%になります（図表5）[10]。この計算は、プレッジャーが義務を正しく遂行し（すなわち、すべての報酬を受け取り、減額を受けなかった）、第三者手数料を支払っていないことを前提としている。[11] 実際には、Ether Pledgeeが受け取る収益はこれらの仮定に依存します。

図5: 誓約の報酬は資産所得として扱うことができる

誓約報酬は、他の資産と比較してトークン保有者へのリターンを段階的に増加させることができますが、イーサの誓約リターンは、そのボラティリティの文脈では比較的低いです。言い換えれば、投資家はリスクと潜在的な報酬の主な源泉として、誓約報酬ではなくトークン価格そのものを見るべきです。例えば、図表6は、様々な通貨市場における「キャリートレード」や特定の株価指数の配当利回りと比較した、イーサのボラティリティに対する誓約リターンを示しています。主にインカムを目的として保有される投資は、通常、価格のボラティリティに比して利回りが高くなります（そうでなければ、価格変動による利益／損失がインカムリターンを圧倒してしまいます）。エーテルは、価格変動に比して相対的に低利回りであり、米国の株価指数の配当利回りに匹敵する。この種の投資は通常、インカムリターンよりもむしろ、価格上昇による潜在的なキャピタルゲインを主な目的として行われます。

図6：イーサの誓約報酬は資産のボラティリティに比べて中程度

PoS ブロックチェーンによって、誓約報酬は大きく異なります。例えば、（時価総額で）いくつかの小規模なネットワークは、公称で10%～20%の誓約リターンを提供しています（図7）。ただし、プレッジリワードは通常、取引手数料と新規発行トークンの組み合わせによって賄われることに留意してください。多くの場合、高いプレッジリターンはトークン供給のインフレが高い場合にのみ可能であり、価格リターンに影響を与える可能性がある。したがって、投資家は実質（インフレ調整後）のプレッジリターンも考慮する必要があります（アナリストが通常、債券市場やマネー市場の文脈で実質金利を考慮するのと同じです）。イーサの供給成長率はゼロに近いため、名目と実質のプレッジリターンはほぼ同じで、約3%です。対照的に、ファイルコイン（FIL）は23%の名目プレッジリターンを提供していますが、流通する供給量は今後1年間で20%増加すると予想されており[12]、実質プレッジリターンはわずか3%です（図7）。

図7：高い名目リターンは通常、高いインフレを伴う

何が問題なのか

コンセンサスメカニズムはブロックチェーンにとって、従来のビジネス企業にとっての法律や財産権と同じです。暗号産業が成長するにつれ、Grayscale Researchは、 PoSコンセンサスと誓約がエコシステムのますます重要な部分になると予想しています。プレッジのリターンは通常、暗号資産価格のボラティリティと比較すると低いものの、長期的には副収入源となり得るため、多くのトークン保有者はこれらの報酬を受け取るためにバリデーターとして行動することを望んでいる。

技術的な補足

概念的にはシンプルですが、実際には、誓約にはさらに複雑な要素が含まれます。

誓約する4つの方法

イーサを誓約する方法は4つあります: Solo Home Staking、Staking as a Service、Pooled Staking、Centralised Exchangesです。ステーキングは最もインパクトがあり、信頼性のない方法で、完全なコントロールと報酬を提供しますが、最低32イーサ、専用コンピュータ、ネットワークの分散化を強化するための技術的な知識が必要です。上記の議論はソロ・ステーキングの観点からのものです。Pledge-as-a-Serviceでは、32イーサを必要とするネイティブブロックの報酬を得ながら、ハードウェアの管理を委任することができ、引き出しキーは通常ユーザーが保持します。Pooled Pledgingでは、ユーザーは任意の数のイーサをプレッジし、サードパーティのソリューションと流動性トークンを含む合理化されたプロセスを通じて報酬を受け取ることができます。中央集権的な取引所は、監視と労力が最も少なく、自己保管を希望しない人に適していますが、より高い信頼の仮定と中央集権的なリスクを伴い、大規模なイーサのプールを統合し、収益を得るための代替オプションを提供します。

バインド/アンバインドキュー

イーサにおけるバインド/アンバインドキューは、チャーンとして知られるネットワークの期間ごとの処理速度制限のために、ベリファイアが誓約の開始や誓約のアンバインドを待つことを含みます（図8）。これらのキューは、イーサネットのPoSコンセンサスの安定性を保護する。ベリファイアが処理速度よりも速く参加した場合、キューの持続時間は増加し、ベリファイアの参加速度が低下した場合、キューの持続時間は減少する。 チャーン（Churn）とは、コンセンサスの安定性を維持するために、アクティブなベリファイアの数に応じて調整される、各エポックにベリファイアが入室または退室できる割合の制限である。掃引とは、資金が検証者のキューから出て抽出可能になり、指定されたアドレスに抽出されるまでの時間であり、検証者の数が多いほど掃引の遅延は長くなる。

図8: 検証者は通常、入退出を待たなければなりません

Liquidity Pledged Derivatives

Liquidity Pledged Derivatives (LSD)は、そうでなければ利用できない流動性を提供することで、担保付きイーサのロックインの性質に対処するために作成されました。LSDは、そうでなければ利用できない担保資産に流動性を提供するために作られました。ユーザーが流動性誓約プロバイダーにイーサを誓約すると、誓約されたイーサを表すLSDトークンを受け取ります。このトークンは腐りにくく、譲渡可能で、様々な分散型金融（Decentralized Finance: DeFi）活動で使用することができます。LSDは、差し入れられたイーサの流動性をアンロックし、ユーザーは、差し入れの報酬を受け取りながら、融資、流動性の提供、担保としての使用などのDeFi活動から追加の収益を受け取ることができます。

再誓約

再誓約には、追加報酬を得るために、誓約されたイーサを使ってイーサリアムネットワークと他の分散型プロトコルを同時に保護することが含まれます。リプレッジの目的は、あまり開発されていないプロトコルが、高いコストやリソースを負担することなく、イーサの強力なバリデータコミュニティを利用できるようにすることです。リプレッジはサードパーティのプロトコルであるEigenLayerによって導入されたものであり、Ethernet Improvement Proposal (EIP)やEthernet Roadmapを通じて導入されたものではありません。

注

[1] ライトノードはブロックチェーン情報のサブセットのみを保存します。

[2] フォーク選択ルールと社会的調整もコンセンサスメカニズムの一部とみなすことができる。

[3]複数の勝利マイナーが存在する可能性があり、オーファンブロックにつながる。

[4] 出典：ethereum.org.

[5] 初期段階では、サーチャー、ビルダー、リレーがトランザクションの準備に関わることがある。

[6] 優先手数料はブロック提案者に与えられる。

[7]これに比べ、米国の農業セクターは2022年までの5年間で約3.5%の収益率を得ており、これは農業資産に対する純農業収入の割合として定義される。出典：USDA, Grayscale Investments. データはUSDA最新レポート2024年2月現在

[8] 出所：Artemis。 2024年7月28日時点のデータ。

[9]出所：アリウム、グレースケール・インベストメンツ。2023年1月1日以降の年率換算誓約リターンの単純平均。

[10] イーサ誓約者の仮想リターンを算出するため、その期間におけるETHの価格変動と全検証者の誓約報酬を計算し、リターンを加算しました。このリターンは仮定のものであり、投資家に対する実際のリターンを反映したものではありません。実際のリターンはこれより高い場合も低い場合もあります。この仮定のリターンには手数料は含まれていません。手数料を含めるとリターンに影響を与える可能性があります。

[11]トータル・リターンには、最大抽出可能価値（MEV）の利益が含まれています。これは、ブロック・プロデューサーの潜在的な利益のうち、取引の順序に基づく追加部分です。

[12]出典：トークン・アンロック、グレースケール・インベストメンツ。2024年7月29日時点のデータ。