ビットコイン ブロックスペース: システム リソース使用のダイナミクス

ブロックスペースをめぐる競争は、ビットコイン プロトコルのさまざまなユーザー間に存在する主要な緊張関係の 1 つであり、今後もそうあり続けるでしょう。結局のところ、ブロックスペースの使用方法に関する制限は 2 つしかありません。プロトコルによって実際に可能または許可される技術的およびコンセンサス層と、さまざまな目的でブロックスペースを利用するために人々が喜んで支払う金額の経済層です。

これは、ネットワークの仕組みの基本的かつ避けられない現実です。これは、ビットコインの使用方法を決定するための、純粋に市場主導の分散メカニズムです。実行可能なことに関して、それが実行されるかどうかの最終的な決定権は市場にあります。また、まだ実現されていない新しいことを可能にする場合も、市場が最終的な決定権を持っています。

市場参加者にとって、ブロックスペースのさまざまな使用事例に関係するダイナミクスを実際に十分に理解し、さまざまな使用事例が互いにどのように相互作用するかを実際に評価することが重要です。

共通リソースとしてのブロックスペース

ブロックスペースは本質的にはコモンズであり、生産側と消費側の両方で誰も所有していませんが、有限です。特に使用に伴う避けられないコストを考えると、コモンズの悲劇というほどではありませんが、その使用のダイナミクスにはいくつかの類似点があります。ブロックスペースを消費するすべてのユースケースには、そのブロックスペースを必要とする他のすべてのユースケースに課される外部性があります。あるレベルでは、ブロックスペースの消費はまさにゼロサムゲームです。スペースを消費する 1 つのエンティティまたは使用は、そのスペースを消費する別のエンティティまたは使用を押しのけます。

通常の社会環境であれば、人々は意識的にそのような矛盾を解決するでしょう。大量のスペースを消費する使用法が 1 つ現れた場合、人々はそれをより効率的にしたり、押しのけられた使用法をより効率的にしたりして、何らかのバランスを保つようにします。最悪の場合、他の多数の使用法に悪影響を与える破壊的な使用法は制限されるか、制約されるでしょう。しかし、ビットコインは無政府的なシステムであり、そのようなシステム管理を行うための制御点や権限はありません。

私たちが持っているのは市場だけです。

ブロックスペースの利用とそれを支配する市場のダイナミクスとの関係は、通常、非常に単純化された方法で概念化されます。人々はブロックスペースを購入し、コンセンサス ルールの範囲内で何でも好きなことができます。これはこのダイナミクスの基本的な側面ですが、唯一のものではありません。コンセンサスとは何でしょうか。コンセンサスはどのように達成されるのでしょうか。これもダイナミクスの不可欠な要素です。

コンセンサス ルールは、経済主体によって強制される有機的な基盤であり、ブロックスペースで何ができるか、何ができないかをコンセンサス ルールが管理します。これは、人々がブロックスペースを購入する目的という単純な経済的側面を超えて、ブロックスペースの使用を管理する市場ダイナミクスの重要な層です。

これはシステムの重要な側面であり、その仕組み、そしてブロックスペースのユーザーがブロックスペースの特定の使用の存続可能性を維持したい場合にシステムについてどのように考える必要があるかを示しています。システムのすべての参加者は、自分が消費するブロックスペースに対して支払う金額だけでなく、適用するルールを選択することで市場行動に参加できることを理解する必要があります。

ブロックスペースの使い方

ブロックスペースのさまざまな使用例を検討する際には、さまざまなダイナミクスを考慮することが重要です。また、それらが他の用途のスペースの全体的な可用性にどのように影響するかも考慮する必要があります。使用量、使用頻度、価格変動に対する非弾力的な需要の程度などです。ビットコイン上に構築されたシステムを設計するすべての人は、ブロックスペースの使用に関して自分のシステムがどのように機能するかだけでなく、他のシステムがどのように機能するかも考慮する必要があります。

各システムは、ブロックチェーンとの内部的な相互作用だけでなく、他のすべてのシステムとの均衡も考慮する必要があります。あるシステムは、真空状態では非常にうまく機能するかもしれませんが、異なる性質の他のシステムが存在する環境で動作する必要がある場合、ストレスがかかったり、最終的に障害モードに陥ったりする可能性があります。

これらは、これらのダイナミクスで考慮すべきプロパティの中核となるカテゴリです。

スペースの量

最も基本的な要素は、特定の用途がブロック内でバイト単位でどのくらいのスペースを占めるかです。これは、ブロックスペースという共通リソースに導入された最初の形の希少性です。ビットコイン上に構築された理想的なシステムは、実用性やセキュリティを犠牲にすることなく、機能するために必要なスペースを可能な限り最小限に抑えることを目指します。

これを単純な比率として考えてみましょう。システムのユーザーに提供される利便性とセキュリティを最大化しながら、ブロックスペースの消費量をできるだけ少なくしたいとします。場合によっては、これは正確に決定論的に行うことができます。つまり、使用されるスペースの量は、システム設計と、ブロックスペースの使用が必要なときのシステムの状態に応じて一定かつ予測可能なものになります。他の場合には、システムのブロックスペース要件をそれほど正確に事前に決定することはできません。スペース要件が不確定な場合は、システムの状態とシステム設計に応じて、下限と上限の範囲を設定できます。

そのため、システムのさまざまな状態で変化しない一定のサイズ要件を持つシステムや、使用レベルに比例して比較的一定であるシステムがあります。その他のシステムでは、スペース要件が変動し、使用レベルに直接比例しない場合があります。プロトコルのスペース要件が変動するか一定であるかは、システムを設計する際に重要な考慮事項です。

使用頻度

次の重要な要素は、ブロックスペースをどのくらいの頻度で使用しなければならないかです。システム内の個々のトランザクションが占めるスペースは、そのシステムの総コストの一部にすぎません。どのくらいの頻度でトランザクションを実行する必要があるのでしょうか。

一部のシステムでは、システムの状態が変わったり、何らかのアクションが実行されたりするたびに、ブロックスペースを常に使用する必要があります。他のシステムでは、ブロックスペースをまれに使用するだけで済みます。システムに入るときやシステムから出るとき以外は、基本的にブロックスペースをまったく使用しないシステムもあります。

ブロックスペースを 1 回使用するための全体的なスペース要件を最小限に抑えることが理想的な設計目標であるのと同様に、システムがブロックスペースを消費する頻度を最小限に抑えることも理想的な設計目標です。理想的には、適切に構築されたシステムは、最悪の障害モードの場合、またはシステムへの出入り時を除いて、ブロックスペースを使用する必要はありません。

ブロックスペースの使用頻度に関してシステムを設計する方法には、一定頻度と可変頻度の 2 つがあります。明らかに、一定頻度のシステムでは、システムがアクションを実行し、何らかの方法で進行するたびに、ブロックスペースを使用してシステムを前進させる必要があります。可変頻度のシステムでは、処理のためにブロックスペースを消費することなく、状態を進行させたり、アクションを実行したりできます。

これら 2 つのタイプのシステムは、それぞれ異なる方法でブロックスペース市場および相互に作用します。

一定周波数システムは、システム自体のボリュームや使用状況に応じて、ブロックスペースの使用に関して予測可能で、簡単に分析できます。このようなシステムのエンジニアリングの焦点は、オンチェーン フットプリントを最小限に抑えることにあります。ブロックスペースを使用する頻度は、使用レベルに基づいて予測可能かつ決定的であるため、基本的に変更できません。

可変周波数システムは予測不可能であり、ブロックスペースの使用に関する分析がはるかに困難です。システムの焦点は、オンチェーン フットプリントの最小化だけでなく、システムのインセンティブのバランスをとることにもあります。可変周波数システムは、ブロックスペースの必要性がシステムのユーザーが互いに非協力的であることから生じるため、一般的に可変です。これが予測不可能性の原因であり、エンジニアリングが協力を確実にするためにインセンティブのバランスをとることに焦点を当てている理由です。

時間に対する敏感さ

ブロックスペースを利用するためのシステムの要件は、どの程度時間に敏感ですか? システムの更新またはアクションを実行する必要がある場合、すぐに実行する必要がありますか、それとも待つことができますか? それは他のアクションへの応答ですか、それとも最終的には実行する必要があるが明確な期限がない更新ですか?

定周波数システムでは、システム状態の変化を未確認から確認済みにシフトする必要がある場合を除き、通常、リアルタイムの感度はありません。状態進行の特定のインスタンスには、時間感度コンポーネントが含まれる場合がありますが、全体として、システムは状態を進行させるか、または進行させないかのいずれかになります。

可変周波数システムでは、オフチェーンの状態進行のキャッシュがオンチェーンで争われているため、一般的にブロックスペースが必要になります。ブロックスペースの使用は現在の状態を保持したり進行させたりすることではなく、完全に誤った状態がオンチェーンで解決される可能性があるという課題であるため、時間的な敏感性が伴います。

これらは、時間に対する敏感さ、そして価格に対する敏感さの点で、システムがブロックスペースを必要とするときに、非常に異なる 2 つのダイナミクスです。時間に対する敏感さが低いシステムは、オンチェーンで何らかの操作を確認するために単に長く待つことができるため、価格に対する敏感さが低くなります。逆に、時間に対する敏感さが高いシステムは、適切な状態の進行を確実にするために、現在の市場レートを支払って迅速に確認する必要があるため、価格に対する敏感さが高くなります。

相互作用するシステム

定数システムと可変システムの両方が、ブロックチェーンとやりとりする際に、互いにやりとりする必要があります。つまり、それぞれがすべての人に作り出す外部性です。それぞれが非常に異なる種類の生き物です。定数周波数システムは巨大で動きの鈍い生き物で、適応性や動的性はあまりありません。システムが進行するときは常にブロックスペースを使用する必要があります。可変周波数システムははるかに機敏で柔軟で、動作にダイナミズムがあります。設計やインセンティブの面で独創的な方法を見つけて、ブロックスペースを消費しないようにすることができます。

これらのシステムがスペース要件の点で一定か可変かという点も、ブロックスペースという共通リソースを他のシステムと共有するシステムの適応性に関する大きな要因です。すべてのシステムの運用コストは、ブロックスペースの使用が世界的に飽和しているかどうか、そしてそれがブロックスペースの価格を押し上げる要因です。では、ブロックスペースをどのくらいの頻度で消費する必要があるのでしょうか。また、どのくらいの量を消費する必要があるのでしょうか。

さらに、飽和度の一般的なレベル、つまり手数料は、ビットコインで動作するシステムの集合によって決まります。つまり、これはフィードバック ループであり、動作するシステムの性質によって、ブロックスペースの需要がどの程度飽和しているか、手数料がどの程度高いかが決まります。これは、異なるアーキテクチャを持つシステムの実現可能性と運用コストに影響を及ぼします。

多くの定常周波数システムは、一貫性があり予測可能な需要を生み出し、一定の飽和点を超えると、手数料が継続的に上昇し始めます。定常システムは、オンチェーンのフットプリントを減らす方法を見つけるか、より多く支払うか、または単にシステム更新の処理を長く待つ以外に、これに適応することはできません。

多くの可変周波数システムでは、ブロックスペースに対する需要が一貫性と予測可能性に欠けます。これらのプロトコルによって駆動されるブロックスペース需要は、一貫したシステム状態の進行の結果ではなく、システムへの出入り、またはインセンティブの崩壊やユーザー協力の混乱を引き起こす深刻な混乱イベントによって引き起こされます。

ビットコイン上に構築されたシステムのコスト増加の原因となる高手数料環境に適応することに関しては、定数システムと可変システムには、その環境に適応するために採用できる 2 つの根本的に異なる戦略があります。

Constant Systems は、システム状態を進行させるために使用するオンチェーン トランザクションに含める必要のあるデータを圧縮できます。それ以外のオプションとしては、より長く待つか、より多く支払うかのいずれかがあります。

可変システムは、インセンティブに適合した方法で、より大きな個人のグループの調整をスケールすることができます。また、アーキテクチャを調整して、システムを混乱させ、競合状態を解決するためにブロックスペースを消費させる可能性のあるインセンティブの不整合や攻撃ベクトルを削除または軽減することもできます。

ライトニングは、ブロックスペースの使用頻度とデータ サイズの両方の点で、可変システムの完璧な例です。ロールアップは、一定の頻度とデータ サイズ システムの完璧な例になりつつあります。これら 2 つの要素が相互に作用することは、ビットコインの手数料市場が成熟するのを観察する上で重要な部分であり、ブロックスペースの消費方法のさまざまな側面を理解することが重要です。

何が得られたか?

異なるシステム アーキテクチャを比較するときに最も重要な質問は、それらから何が得られるかということです。ある特定のシステムを他のシステムよりも選択することで、ユーザーはどのようなタイプのセキュリティ モデルを得られるのでしょうか。あるアーキテクチャのセキュリティ モデルを他のアーキテクチャよりも選択すると、コストはどれくらいになるのでしょうか。コストは 1 人のユーザーだけが負担するのか、それとも多数のユーザーで分担するのか。

固定システムと可変システムのコストは、メリットと比較検討する必要があります。セキュリティ モデルが強力で、信頼する必要がある関係者や仮定が少ないほど、ユーザーが実現する価値は大きくなります。

この点に関しては、時間の経過とともに多くのトレードオフが発生します。さまざまなアーキテクチャには、さまざまなコスト、さまざまなブロックスペースの消費頻度、さまざまな利点が伴います。これらのシステムのそれぞれが、運用中の他のすべてのシステムのコストと利点に影響を与えます。

考慮すべきもう 1 つの要素は、集中化の圧力です。可変システムでは、システム内にさまざまな参加者が存在できるようにする余裕が生まれ、システムの機能を保証するためにブロックスペースを定期的に消費する必要がある状況で、ユーザーが互いの存在に適応できる柔軟性が残されます。固定システムではそうはならず、スペースの消費がかなり固定的になり、他のシステムが動作できるスペースの上限が生まれるため、より集中化が進むことになります。

市場の選択

最終的に、ビットコイン上にどのようなタイプのシステムが存在するか、そしてそれらが互いにどのような影響を与えるかは、ユーザー市場が何を選択するかにかかっています。ユーザーにとって、さまざまなシステムのコストとメリットを自分自身で理解するだけでなく、使用するさまざまなシステムがネットワークやエコシステム全体に与える外部効果も理解することが重要です。

ビットコインの新しい機能が登場すると、政府のブラックリストや任意のデータ、あるいは購入したブロックスペースで何ができるか、何ができないかを監視するためのその他の無意味な合理化など、人々は不条理な懸念を絶えず持ち出します。これらは、私の意見では、誤解を招くものです。

ビットコインに新しい機能を追加することを議論する際の本当の懸念は、その上に構築された定数システムと変数システム間の相互作用、そして新しい機能がこれらのタイプのシステム アーキテクチャのどれに実用性や効率性を追加するかです。ビットコインの新しい機能を分析する際には、これを深く考慮する必要があります。

これらの異なるクラスのシステムが基本プロトコルでどのように対応されるかは、ビットコインの手数料市場、およびさまざまな種類のシステムの実行可能性（またはその欠如）が長期的にどのように進化するかという点で大きな影響を与えるでしょう。

コンスタント システムには、ブロックスペースの一貫した必要性を考えると、スケーラビリティをどこまで押し上げられるかという厳しい上限があり、また、同時に動作するシステムが多すぎると、一貫して重い手数料圧力の大きな要因となる可能性も高くなります。

可変システムは、大量のオンボーディングやオフボーディング イベント、またはシステム機能の中断時に手数料圧力を引き起こす可能性がありますが、それ以外の場合は、一定システムよりもはるかに深い飽和点に達するまで、一貫性があり予測可能な手数料圧力を引き起こす可能性は低くなります。理想に近い設計が可能になったとしても、真の一貫性のある飽和点に達することは決してない可能性があります。

最終的には市場が決定するが、その市場は情報に基づいたものであるべきだ。

出典: ビットコインマガジン

「Bitcoin Blockspace: システムリソース使用のダイナミクス」という記事が Crypto Breaking News に最初に掲載されました。