Гостевой пост HodlX Отправьте свой пост
Анализ транзакционных комиссий долгое время игнорировался в области блокчейнов, и первые статьи в академической литературе были опубликованы с 2014 года (Houy). Это все еще не было приоритетным направлением исследований, учитывая, что этой области посвящено лишь несколько статей. Но нельзя пренебрегать комиссией за транзакцию как минимум по двум причинам. Первый связан с их важностью в поддержании стимулов безопасности в контексте доказательства работы. Вторая причина связана с самой природой экономических отношений между пользователями, майнерами и самим протоколом, как мы увидим ниже..
На сегодняшний день вознаграждение за блок биткойнов достаточно для поддержания согласованности стимулов майнеров: они зарабатывают достаточно денег, чтобы поддерживать безопасность сети. Однако способ расчета комиссий за транзакции имеет решающее значение, когда вознаграждение за блок стремится к нулю или, как мы увидим, когда сеть имеет большую пропускную способность. В этой статье мы приводим краткий обзор литературы, а также описываем наш взгляд на возможный дизайн эффективного рынка транзакций..
Конкуренция за место в блоке и риск безбилетника
В биткойнах комиссии за транзакции устанавливаются пользователями. Теоретически любой пользователь может установить комиссию равной нулю, зная, что ее транзакция, вероятно, будет отложена, если другие выберут для своих комиссий положительное значение. Действительно, будучи рациональными агентами, майнеры всегда будут отдавать приоритет транзакциям с самыми высокими комиссиями. Транзакции, которые проверены, но еще не обработаны в следующем блоке (т.е. подтверждены), помещаются в «комнату ожидания», называемую мемпулом. Поскольку каждый блок имеет ограниченный размер, пользователи, таким образом, конкурируют за пространство (Huberman et al., 2017; Dimitri, 2019) в каждом блоке, так что сборы достигают равновесной цены для каждого временного интервала. Необработанные транзакции остаются в мемпуле в ожидании проверки следующих блоков майнерами..
Однако биткойн-подобные блокчейны не лишены недостатков, если смотреть с точки зрения комиссии за транзакции. Во-первых, транзакции не предоставляется приоритет (Aune et al., 2017), как в любой обычной системе очередей, основанной на стандартной доставке услуг «первым пришел, первым обслужен». Пользователи рекламируют приоритет, предлагая комиссию за транзакцию выше средней. Майнеры обычно просто выбирают транзакции, за которые рекламируется самая высокая комиссия. Во-вторых, комиссии могут быть слишком низкими для покрытия убытков, понесенных майнинг-пулами, особенно когда вознаграждение за блок стремится к нулю (Carlsten et al., 2016; Huberman et al., 2017). Следуя той же логике, комиссии могут стать слишком высокими для повседневного пользователя сети, чтобы полностью компенсировать потерю вознаграждения за блок (Easley et al., 2019). Следовательно, небольшой размер блока создает высокий риск перегрузки в системе, когда транзакции поступают в мемпул быстрее, чем они подтверждаются майнерами. Время ожидания приводит к перегрузке сети и, как следствие, к более высоким комиссиям..
С одной стороны, перегрузка сети увеличивает стимулы для майнеров выделять свои вычислительные мощности конкретным пользователям в этой цепочке блоков и, следовательно, подрывает постоянную безопасность. С другой стороны, это создает задержки в обработке транзакций, которые могут вообще удерживать некоторых пользователей от использования сети. В долгосрочной перспективе Биткойну может потребоваться высокая комиссия за транзакции, чтобы функционировать должным образом и безопасно (Lavi et al., 2017), что может привести к нарушению цели глобальной платежной системы..
В этом контексте изучение стимулов, стоящих за транзакционными сборами сетей PoW, может быть важным для оптимизации будущих проектов. Предоставление пользователям возможности самостоятельно выбирать комиссию за транзакцию может быть не оптимальным решением. Существует ли равновесная цена, при которой эти комиссии достаточны для обеспечения безопасности сети, независимо от того, сколько майнеры в это время зарабатывают на чеканке новых монет? В текущих блокчейнах PoW ответ явно отрицательный. Размер блока ограничивает количество транзакций, которые могут быть обработаны для каждого временного интервала..
В общем, пользователям не должно быть разрешено устанавливать свои собственные сборы в частном порядке, чтобы избежать типичной проблемы безбилетника (Auer, 2019). Комиссии устанавливаются индивидуально, а транзакции объединяются в следующий блок. Это обеспечивает одинаковый уровень безопасности для всех транзакций в блоке, независимо от уровня комиссий, взимаемых индивидуально. Проще говоря, у пользователя A есть стимул к «бесплатному использованию», то есть к размещению более низких комиссий до тех пор, пока его или ее транзакция не будет включена в блок, следовательно, он будет использовать других пользователей, которые рекламируют более высокие комиссионные за транзакции. Прямым следствием этого является снижение безопасности системы, если все будут вести себя как пользователь A, за счет снижения комиссий за транзакции до такой степени, что майнерам становится экономически невыгодно подтверждать транзакции..
Возможные решения и путь вперед
Мы можем решить большинство из этих проблем, 1) имея гораздо более высокую пропускную способность, чем любые другие сети на основе PoW-блокчейна, и 2) применяя другой подход к комиссиям за транзакции, чтобы в полной мере воспользоваться преимуществами сетевых эффектов. Далее мы рассмотрим второй пункт..
Даже если наличие децентрализованной сети транзакций с высокой пропускной способностью решает трилемму масштабируемости, это порождает другие проблемы. В большинстве работ, аргументирующих необходимость изменения консенсусных протоколов PoW, теория аукционов используется для оптимизации комиссий за транзакции (Lavi et al., 2017). Другой подход – связать комиссию с объемом хранилища, обеспечиваемого майнерами (Chepurnoy et al., 2019)..
Хотя эти решения могут работать в средах, где пользователи конкурируют за пространство для блоков, маловероятно, что они могут работать в нашей среде. Действительно, способность нашей сети обрабатывать множество транзакций приведет к снижению комиссии за транзакцию до нуля, если комиссия будет выбрана на аукционах любого типа. Если предоставить возможность рыночным силам, пользователи, зная, что их транзакция будет обработана, будут коллективно выбирать оптимальную комиссию, которая стремится к нулю, как подсказывает любой теоретический анализ игр. Следовательно, необходимо исключить комиссию за транзакцию в стиле аукциона..
Еще один момент, который следует учитывать, – это влияние перекрестных сетевых эффектов. Протокол можно рассматривать как платформу, где встречаются спрос и предложение на глобальные транзакции. Майнеры (то есть поставщики) хотят высоких комиссий за транзакции, а пользователи – низких. Этот конфликт интересов должен отражаться не только в цене, но и в ее структуре (Роше & Тироль, 2006) [1]. Это хорошо известная проблема на так называемых двусторонних рынках. Как мы уже упоминали, в нынешнем дизайне Биткойна пользователи более или менее свободны определять свои собственные сборы. В нынешней системе интересы не совпадают, поскольку пользователи склонны к безбилетному использованию, что отрицательно сказывается на общей безопасности протокола. На наш взгляд, размер комиссии должен быть более рыночным. Функция цены колеблется в зависимости от спроса и предложения транзакций, при этом пользователь не может установить более низкую комиссию, при условии, что он готов дождаться обработки своей транзакции..
За кулисами настройка довольно сложная, но на практике оказалась очень удобной. Чтобы лучше понять ценовую структуру комиссий за транзакции в цепочке, нам необходимо проанализировать ценовую структуру этих типов сетей. В нашем случае мы следуем игре с очередями (Kendall, 1953; Bhat, 2015) на двустороннем рынке (Rochet & Тироль, 2006). Нам нужна правильная структура цен, чтобы стимулировать как пользователей, так и майнеров в сети..
Как уже было сказано, перегрузка должна быть ниже по сравнению с перегрузкой в существующих блокчейнах PoW. Однако даже при большой пропускной способности вполне вероятно, что произойдет некоторая перегрузка и что некоторые затраты на задержку частично сохранятся (Huberman et al., 2017). К тому же, взятый отдельно, один шард теоретически может быть перегружен в какой-то момент своей истории. Мы предлагаем рыночный механизм, чтобы отразить эти ситуации..
Динамическое ценообразование регулирует комиссию за транзакцию, чтобы реагировать на колебания спроса и предложения. В случае перегрузки сети резкое повышение цен может решить некоторые экономические проблемы за счет сглаживания кривой спроса (Cohen et al., 2016). Эта функция должна обеспечивать рыночный подход к операционным комиссиям, подход, при котором резкое повышение цен для сокращения затрат на задержку играет центральную роль. И точно так же, как система, используемая в Uber, пользователь может «давать чаевые» майнинговому пулу, тем самым демонстрируя, что у него более высокие затраты на задержку, и что он хочет, чтобы его транзакция была обработана как можно скорее..
Фреймворк оптимизирует время ожидания для своих пользователей, гарантируя майнерам минимальную плату, даже когда конкуренция за место в блоке низкая. Другими словами, минимальная цена должна как минимум покрывать затраты на транзакцию, понесенные майнерами. Такая экономия используется в таких приложениях, как Uber или Lyft, и доказала свою эффективность..
Рекомендации
Ауэр, Р. (2019). Помимо экономики судного дня «Proof-of-Work» в криптовалютах, Рабочие документы BIS № 765.
Ауне, Р. Т., Крелленштейн, А., О’Хара, М.., & Слама, О. (2017). Следы на блокчейне: торговля и утечка информации в распределенных реестрах, The Journal of Trading, 12 (3), 5–13.
Бхат, У. Н. (2015). Введение в организацию очередей
Теория: моделирование и анализ в приложениях, второе издание Springer.
Кайо Б. и Жюльен Б. (2003). Курица & Яйцо: Конкуренция между поставщиками услуг посредничества, RAND Journal of Economics, 34 (2): 309–28.
Карлстен, М., Калоднер, Х., Вайнберг, С. М., и Нараянан, А. (2016). О нестабильности Биткойна без вознаграждения за блок, Материалы конференции ACM SIGSAC 2016 года по компьютерной и коммуникационной безопасности – CCS’16.
Чепурной А., Харин В., Мешков Д. (2019). Систематический подход к комиссиям за криптовалюту, А. Зохар, И. Эйал, В. Тиг, Дж. Кларк, А. Браччиали, Ф. Пинтор, М. Сала (ред.) Финансовая криптография и безопасность данных Международные семинары FC 2018, BITCOIN , ГОЛОСОВАНИЕ и WTSC, Ньивпорт, Кюрасао, 2 марта 2018 г., Пересмотренные избранные доклады Берлин: Springer 19-30.
Коэн П., Хан Р., Холл Дж., Левитт С. и Меткалф Р. (2016). Использование больших данных для оценки излишка потребителей: пример Uber, рабочий документ NBER № 22627.
Дмитрий, Н. (2019). Комиссии за транзакции, ограничение размера блока и аукционы в биткойнах. Регистр, 4.
Исли, Д., О’Хара, М., Басу, С. (2019). От майнинга к рынкам: эволюция комиссий за транзакции биткойнов. Журнал финансовой экономики, Том 134 (1), стр 91-109.
Хоуи, Н. (2014). Экономика комиссий за транзакции биткойнов. Рабочий документ SSRN.
Хуберман Г., Лешно Дж. И Моэллеми К. (2017). Монополия без монополиста: экономический анализ платежной системы Биткойн, Исследования Колумбийской школы бизнеса № 17-92.
Кендалл, Д. (1953), Случайные процессы, происходящие в теории очередей, и их анализ методом вложенных цепей Маркова, Анналы математической статистики, 24 (3), 338-354..
Лави, Р., Саттат, О., и Зохар, А. (2017). Перестройка рынка комиссий Биткойна, arXiv: 1709.08881
Роше, Дж. К., и Тироль, Дж. (2006). Двусторонние рынки: отчет о ходе работы, Журнал экономики РЭНД, 37 (3): 645–67.
[1] Комиссии за транзакции можно рассматривать как двусторонний рынок, на котором стимулы майнеров зависят от реакции пользователей на структуру цен. По словам Роше & Тироль (2006): «Мы определяем двусторонний рынок как рынок, на котором объем транзакций между конечными пользователями зависит от структуры, а не только от общего уровня комиссий, взимаемых платформой. Использование платформы или переменные сборы влияют на готовность обеих сторон торговать один раз на платформе и, таким образом, на их чистую прибыль от потенциальных взаимодействий; членство в платформах или фиксированные платежи, в свою очередь, обуславливают присутствие конечных пользователей на платформе ». Мы хотим минимизировать комиссию за транзакции, чтобы привлечь большинство пользователей и в то же время максимально увеличить скорость обработки транзакций майнерами, что требует высоких комиссий за транзакции. Это типичный двусторонний (Кайо & Жюльен, 2003; Роше & Тироль, 2006) ценообразование. Если комиссии за транзакции слишком высоки, пользователи переходят в другие сети, слишком низкие, майнеры не будут сразу принимать транзакции. Короче говоря, нам нужно установить цену, чтобы стимулировать противоположное поведение, чтобы интернализовать кросс-сторонние сетевые эффекты..
Винод Манохаран – технолог, основатель и генеральный директор Jax Multiversal Holdings, холдинговая компания, в портфель которой входят компании, занимающиеся онлайн-играми, платежные шлюзы и технологические компании Blockchain. Манохаран также является основателем JAX.Network, технологический стартап в Украине, специализирующийся на технологии блокчейн и, в частности, на решении печально известной трилеммы масштабируемости блокчейна.
Рекомендуемое изображение: Shutterstock / Drop of Light
