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アルウィーヴの寄付メカニズムを理解する：探査とモデル化

2024/08/16 14:33

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出典：PermaDAO

Arweaveネットワークは、保存する情報の永続性を確保するために、新しいストレージ寄付メカニズムを使用しています。この論文では、ストレージ寄付の仕組みについて詳しく説明し、マルコフ連鎖を使ってその実行をモデル化することで、その特性とリスクプロファイルを検証します。

それでは掘り下げていきましょう！

背景：寄付とは

2019年版のArweaveイエローペーパードラフトでは、Arweaveの寄付アーキテクチャについて説明しました（セクション3.2.2参照）。Arweaveの養老のコアロジックは以下の通りです：

情報符号化技術の黎明期から、ストレージの提供コストは強い指数関数的な速度で低下してきました。パピルスからグーテンベルクの印刷、磁気ドラムストレージ、フロッピーディスク、フラッシュドライブに至るまで、情報のエンコードと検索のコストは何千年もの間、着実に下がり続けてきました。デジタル時代には、これを「クライダー・レート」と呼ぶ。
正確なコスト低下率は常に変化していますが、このパターンは信頼性が高く、成長の余地がたくさんあります。理論的なデータ密度の限界だけでも、私たちがこれまでに達成したものより10^51高いのです。人間も機械も、より多くの情報にアクセスし、処理することができれば、常により効率的になるからです。
これらの要因を考慮すると、極めて保守的なクライダーレートを外挿することで、永久ストレージの価格を単一のコストで設定できることがわかります。現在のコストで200年分のストレージに相当する基本料金をユーザーに請求し、ストレージのコストが低下するにつれて、この寄付によって貢献するストレージの購買力が増加することでこれを実現します。クライダーレートが0.5％以上を維持する限り、年末に寄付されるストレージの購買力は年初よりも大きくなります。
プロトコルのライフサイクルが終わりに近づくと、データセットのサイズとコストは非常に低いレベルまで下がります。サイズが小さいため、次の永続的な情報ストレージシステムに無関心に「インポート」され、そこでデータの複製が継続されると予想されます。これは、現代のウェブに現れているGopherアーカイブのパターンを反映しています。

Kryder+レートの定義

実際には、ArweaveネットワークはオリジナルのKryderレートを修正したものを使用しています。Kryder+レートには、生のデータストレージだけでなく、Arweaveのようなネットワークをオンラインに保つために必要な他の要素、すなわちレプリケーション、電力、運用コストも含まれる。

レプリケーション: データセットの新しいレプリカはそれぞれ、最初のレプリカと同じように、ストレージコストの減少を引き継ぎます。

電力: データ密度と信頼性の変化 (クライダー率に最も大きな影響を与える要因) が、電力使用量の増加を伴うことは、ほとんどありません。したがって、ストレージメディアの容量が増加するにつれて、一定量のデータを保存するための相対的なエネルギー消費量は減少します。

運用コスト：電力消費と同様に、データを保存するために必要なデバイスの数（およびそれらを維持するための運用オーバーヘッド）は、個々のデジタル記憶媒体の効率が上がるにつれて減少します。

Arweaveの現在のバージョン(2.5.3)では、Kryder+は、運用コストとエネルギーコストの2倍のストレージコストとともに、データセットの目標複製数を45と評価しています。

Arweave2.6にアップグレードすると、ネットワークは自動的に、採掘者がストレージを提供する意思のある価格に基づいてKryder+レートを導き出します。採掘者は互いに競争するため、価格を最小化するインセンティブがあるため、ネットワークはこの価格を決定するために信頼する必要のない予測マシンを組織することができます。

ArweaveのKryder+レート公式の定式化には帯域幅コストが含まれていないことは注目に値します。

寄付のシミュレーション

さて、Arweave寄付の理論的背景と、実際のネットワークでの実用的な応用について説明しました。そのために、マルコフ連鎖に基づくシミュレーション手法を用いる。このモデルは、年に数回、潜在的な未来について個別に反復され、その結果が照合される。

シミュレーションの要因

クライダー＋率は、アーウィーヴの養老シミュレーションの主な要因です。このモデルでは、経時的なハードディスク・コストのデータセットに基づいている。このデータから、平均Kryder率は約38%であることがわかります。現実のデータに加え、過去の進歩に対する将来の「悲観論」を加えることで、恵まれない時代に養老金がどのように機能するかをストレステストする。この "悲観論 "ファクターは、過去における貯蔵コストの減少のうち、将来も継続すると予想される割合を示す。例えば、悲観率10％というのは、将来の保管コスト削減は、過去の10％しか効果がないと考えていることを意味する。

中央集権型の安定コインは、最後のブロックが採掘されるまで、Arweaveネットワークで利用できる可能性は極めて低いです。は最後のブロックが採掘されるずっと前にクラッシュするか、運用を停止します。さらに、Arweaveプロトコルに組み込まれた分散型ステーブルコイン・アーキテクチャー自体は、市場が激しく変動した場合に担保不足に陥りやすい。

対照的に、Arweaveのネイティブトークンは非常に使いやすく、外部のチェーンやサービスから独立しています。相互依存性がないため、Arweaveプロトコルは外部の影響を受けることなく、非常に長い間機能し続けることができます。

しかし、トークン価格の変動の影響の1つは、寄付の「法的価値」が不安定になることです。シミュレーションでこれをモデル化するために、寄付の価値の変動は悲観的で価格中立的であると仮定します。つまり、寄付の価値の変動は、全体としては平均してゼロになるが、個々には価格が上下に変動する。

個々のシミュレーションが妥当な時間内に終了するように、シミュレーションは1万年後、あるいは養老財産の価値がゼロになった時点で終了する。

養老の期間

養老の振る舞いを理解する最も簡単な方法は、養老がさまざまな外的条件の下で平均何年生き延びるかを見ることです。

上の図では、以下のことがわかる。横軸はトークン価格の年間最大変動率の異なるレベルを示し、縦軸は実効Kryder+率の変化（実際のデータに対する「悲観的」な値とともに）を示しています。寿命が10,000年を超える各組み合わせ（各組み合わせで20回）の運用は、濃い緑色で強調表示されています。

この効果で注目すべき最初の重要なセルは、ボラティリティ0%、悲観度0%の場合です。悲観的/Kryder+率が0%ということは、貯蔵コストが二度と減少しないと仮定していることを意味します。この場合、ネットワークは通常の経済運用で少なくとも200年間はユーザーデータを保存できるはずである。このパラメータは、将来の技術進歩に懐疑的な人でも、自分のデータが利他的に保存される必要が生じる前に、少なくとも約3世代は経済的に実行可能であると確信できるように選択されました。

このチャートからのもう1つの重要な観察は、30%のボラティリティと2/4%のKryder+率の領域です。私たちのシミュレーションでは、トークン価格の最大ボラティリティが30%ということは、トークン価格の年平均変動率が15%であることを意味し、1950年から2015年までのS&P500指数の年平均ボラティリティ14.4%に非常に近い値です。ネットワークのトークン価格の平均ボラティリティがこの平均レベルであると仮定すると、Kryder+のレートがわずか2%程度であれば、2,000年近い養老年限が得られることがわかりますが、もう少し高いレートであれば、10,000年以上の養老年限が得られる可能性があります。

さらに、最終的な平均変動率がコモディティと同程度（世界銀行の試算によると2～5％程度）であると仮定すると、0.76％以下のKryder+レートでも、養老金の寿命は1万年以上になることがわかる。1万年以上続くことになる。

デフレ確率

上で示したように、多くのシナリオでは、シミュレーションが1万年後に終了しても、養老院はデータストアにインセンティブを与え続けるためのトークンをまだ持っています。個々の実行の実行をより深く見てみると、トークンのほとんどは、ストアの初期に寄付から取得されていることがわかります。トークンを寄付し、保存されたデータをサポートする場合、いくつかのトークンは二度とリリースされない可能性が高いことに注意する必要があります。