Крипто и светът на таксите за транзакции по веригата: Защо икономиката е от значение

Пост за гости на HodlX  Изпратете вашата публикация

Анализът на таксите за транзакции отдавна се пренебрегва в областта на блокчейн, като първите статии в академичната литература се публикуват от 2014 г. (Houy) нататък. Все още не е приоритет на научните изследвания, като се има предвид, че само няколко статии са посветени на тази област. Но таксите за транзакции не трябва да бъдат пренебрегвани поне по две причини. Първият е свързан с тяхното значение за поддържането на стимули за сигурност в контекста на доказателство за работа. Втората причина се отнася до самата същност на икономическите взаимоотношения между потребители, майнери и самия протокол, както ще видим по-долу.

Към днешна дата наградата за блок Биткойн е достатъчна, за да поддържа стимулираните стимули на миньорите: те печелят достатъчно пари, за да поддържат сигурна мрежа. Начинът, по който се проектират таксите за транзакции, е от решаващо значение, когато възнаграждението на блока клони към нула или, както ще видим, когато мрежата има голяма производителност. В тази статия предлагаме кратък преглед на литературата и също така описваме нашето виждане за възможен дизайн за ефективен пазар на транзакции.

Конкурирайки се за блоково пространство и риск от свободно каране

В Bitcoin таксите за транзакции се определят от потребителите. Теоретично всеки потребител може да определи таксата на нула, знаейки, че нейната транзакция вероятно ще бъде забавена, ако другите изберат положителна стойност за своите такси. В действителност, като рационални агенти, миньорите винаги ще приоритизират транзакциите с най-високи такси. Транзакциите, които са проверени, но все още не са обработени в следващия блок (т.е. потвърдени), се събират в „чакалня“, наречена mempool. Тъй като всеки блок има ограничен размер, потребителите по този начин се състезават за пространство (Huberman et al., 2017; Dimitri, 2019) във всеки блок, така че таксите достигат равновесна цена за всеки интервал от време. Транзакциите, които не се обработват, се оставят в mempool, като чакат следващите блокове да бъдат валидирани от миньорите.

Подобните на биткойни блокчейн обаче не идват без недостатъци, когато се гледат от гледна точка на таксата за транзакция. Първо, не се дава приоритет на транзакцията (Aune et al., 2017), както във всяка нормална система за опашки, базирана на стандартно предоставяне на услугата „първи дошъл, първи обслужен“. Приоритетът се рекламира от потребителите, като предлага такса за транзакция по-висока от средната. Майньорите обикновено само избират транзакциите, които рекламират най-високата такса. На второ място, таксите могат да бъдат твърде ниски, за да покрият загубите, понесени от пулове за добив, особено когато възнаграждението на блока има тенденция към нула (Carlsten et al., 2016; Huberman et al., 2017). Следвайки същата логика, таксите могат да станат твърде високи за всекидневния потребител на мрежата, за да компенсира напълно загубата си от наградата за блока (Easley et al., 2019). Следователно, малкият размер на блока налага висок риск от задръствания в системата, когато транзакциите се вливат в mempool по-бързо, отколкото са валидирани от миньорите. Времето за изчакване води до задръстване в мрежата и по този начин до по-високи такси.

От една страна, задръстванията на мрежата увеличават стимулите за миньорите да разпределят своята изчислителна мощност на определени потребители в тази блокчейн и следователно подкопават постоянната сигурност. От друга страна, това създава закъснения в обработката на транзакции, което може да възпрепятства някои потребители да използват мрежата изобщо. В дългосрочен план биткойнът може да се нуждае от високи такси за транзакции, за да функционира както правилно, така и сигурно (Lavi et al., 2017), резултат, който може да има тенденция да победи целта на глобалната платежна система.

В този контекст изучаването на стимулите зад таксите за транзакции на PoW мрежи може да бъде важно за оптимизиране на бъдещите проекти. Позволяването на потребителите да избират собствени такси за транзакции може да не е оптимално решение. Има ли равновесна цена, за която тези такси да са достатъчни, за да гарантират сигурността на мрежата, независимо колко миньори печелят по това време от сеченето на нови монети? В настоящите PoW blockchains отговорът е очевидно не. Размерът на блока ограничава броя на транзакциите, които могат да бъдат обработени за всеки интервал от време.

В обобщение, на потребителите не трябва да се разрешава да определят частно собствената си такса, за да се избегне типичен проблем със свободен ездач (Auer, 2019). Таксите се настройват индивидуално, докато транзакциите се групират заедно в следващия блок. Това гарантира еднакво ниво на сигурност за всички транзакции в блока, независимо от нивото на таксите, взети поотделно. Казано по-просто, потребителят А има стимул да „безплатно пътува“, т.е. да публикува по-ниски такси, докато транзакцията му не бъде включена в блока, а оттам и празнични бекграунди за други потребители, които рекламират по-високи такси за транзакции. Преките последици са намаляване на сигурността на системата, ако всички се държат като потребител А, чрез намаляване на таксите за транзакции до точката, че вече не е икономически изгодно за миньорите да потвърждават транзакции.

Възможни решения и пътят напред

Можем да решим повечето от тези проблеми, като 1) имаме много по-висока производителност от която и да е друга мрежа, базирана на PoW блокчейн, и 2) възприемем различен подход към таксите за транзакции, за да се възползваме от всички предимства на мрежовите ефекти. След това ще разгледаме втората точка.

Дори ако наличието на децентрализирана транзакционна мрежа с висока производителност решава трилемата за мащабируемост, това води до други проблеми. В повечето статии, спорещи за промяна в протоколите за консенсус PoW, се използва теория на търга за оптимизиране на таксите за транзакции (Lavi et al., 2017). Друг подход е да се обвържат таксите с количеството място за съхранение, осигурено от миньори (Chepurnoy et al., 2019).

Въпреки че тези решения биха могли да работят в среди, където потребителите се състезават за блоково пространство, е малко вероятно те да работят в нашата. Всъщност способността на нашата мрежа да обработва много транзакции би тласнала таксите за транзакции към нула, ако таксите трябва да бъдат избрани чрез всякакъв вид търгове. Ако бъдат оставени на пазарните сили, потребителите, знаейки, че тяхната транзакция ще бъде обработена, ще изберат колективно оптимална такса, която клони към нула, както предполага всеки теоретичен анализ на игрите. Следователно таксите за транзакции в стил търг трябва да бъдат изключени.

Друг момент, който трябва да се има предвид, е влиянието на кръстосаните мрежови ефекти. Протоколът може да се разглежда като платформа, където се срещат търсенето и предлагането за глобални транзакции. Майньорите (т.е. доставката) искат високи такси за транзакции, докато потребителите искат ниски. Този конфликт на интереси трябва да се отрази не само в цената, но и в нейната структура (Rochet & Tirole, 2006) [1]. Това е добре познат проблем на така наречените двустранни пазари. Както вече споменахме, в настоящия дизайн на Биткойн потребителите са повече или по-малко свободни да определят собствените си такси. В настоящата система интересите не са подравнени, тъй като потребителите са склонни да се движат свободно, като по този начин се отразява негативно на цялостната сигурност на протокола. Според нас таксата трябва да следва по-пазарен механизъм. Функцията за цена варира в зависимост от търсенето и предлагането на транзакциите, без потребителят да може да зададе по-ниска такса, при условие че е готов да изчака транзакцията му да бъде обработена.

Зад завесите настройката е доста сложна, но на практика се оказа много удобна за потребителя. За да разберем по-добре ценовата структура на таксите за транзакции по веригата, трябва да анализираме ценовата структура на тези видове мрежи. В нашия случай следваме игра на опашки (Kendall, 1953; Bhat, 2015) на двустранен пазар (Rochet & Тирол, 2006). Нуждаем се от правилна ценова структура, за да стимулираме както потребителите, така и майньорите в мрежата.

Както се твърди, задръстванията трябва да бъдат по-ниски в сравнение със задръстванията на съществуващите PoW блок-вериги. Въпреки това, дори и при голяма пропускателна способност, е вероятно да възникнат известни задръствания и някои разходи за забавяне да останат частично (Huberman et al., 2017). Също така, взето независимо, един парче теоретично може да бъде претоварено в даден момент от историята му. Ние предлагаме пазарен механизъм, за да отразим тези ситуации.

Динамичното ценообразуване коригира таксите за транзакции, за да отговори на колебанията в търсенето и предлагането. В случай на задръстване на мрежата, нарастващото ценообразуване може да реши някои икономически проблеми чрез изглаждане на кривата на търсенето (Cohen et al., 2016). Тази функция трябва да осигури пазарен подход към таксите за транзакции, подход, при който нарастващите цени за намаляване на разходите за забавяне играят централна роля. И точно като системата, използвана в Uber, потребителят може да „наклони“ пула за копаене, като по този начин демонстрира, че има по-високи разходи за забавяне и че иска транзакцията му да бъде обработена възможно най-скоро.

Рамката ще оптимизира времето за изчакване за своите потребители, като същевременно гарантира на миньорите минимална такса, дори когато конкуренцията за блоково пространство е ниска. С други думи, минималната цена трябва да покрива поне разходите за транзакция, направени от миньорите. Такава икономика се използва от приложения за приветствие като Uber или Lyft и се оказа доста ефективна.

Препратки

Auer, R. (2019). Отвъд икономиката на Страшния съд на „Proof-of-work“ в криптовалутите, BIS Working Papers No. 765.

Aune, R. T., Krellenstein, A., O’Hara, M., & Слама, О. (2017). Отпечатъци върху блокчейн: Търговия и изтичане на информация в разпределени книги, The Journal of Trading, 12 (3), 5–13.

Bhat, U. N. (2015). Въведение в опашката

Теория: Моделиране и анализ в приложения, Springer Second Edition.

Caillaud, B. и Jullien, B. (2003). Пиле & Яйце: Конкуренция между доставчици на посреднически услуги, RAND Journal of Economics, 34 (2): 309–28.

Карлстен, М., Калоднер, Х., Вайнберг, С. М. и Нараянан, А. (2016). Относно нестабилността на биткойн без възнаграждение на блока, Сборник от конференцията на ACM SIGSAC от 2016 г. за компютърна и комуникационна сигурност – CCS’16.

Чепурной, А., Харин, В. и Мешков, Д. (2019). Систематичен подход към таксите за криптовалута, в A. Zohar, I. Eyal, V. Teague, J. Clark, A. Bracciali, F. Pintore, M. Sala (Eds.) Financial Cryptography and Data Security FC 2018 International Workshop, BITCOIN , ГЛАСУВАНЕ и WTSC, Nieuwpoort, Кюрасао, 2 март 2018 г., Ревизирани избрани документи Берлин: Springer 19-30.

Cohen, P., Hahn, R., Hall, J., Levitt, S. и Metcalfe, R. (2016). Използване на големи данни за оценка на излишъка на потребителите: Случаят с Uber, Работен документ № 22627 на NBER.

Димитри, Н. (2019). Такси за транзакции, ограничение на размера на блока и търгове в биткойн. Книга, 4.

Исли, Д., О’Хара, М., Басу, С. (2019). От добива до пазарите: Еволюцията на таксите за транзакции с биткойн. Списание за финансова икономика, том 134 (1), стр. 91-109.

Houy, N. (2014). Икономиката на таксите за транзакции с биткойн. SSRN Работен документ.

Huberman, G., Leshno, J. и Moellemi, C. (2017). Монопол без монополист: икономически анализ на платежната система за биткойн, Изследователски документи № 17-92 на Колумбийското бизнес училище.

Кендъл, Д.Г. (1953), Стохастични процеси, протичащи в теорията на опашките и техния анализ по метода на вградените вериги на Марков, Annales of Mathematical Statistics, 24 (3), 338-354.

Lavi, R., Sattath, O. и Zohar, A. (2017). Препроектиране на пазара на такси за биткойн, arXiv: 1709.08881

Rochet, J-C., И Tirole, J. (2006). Двустранни пазари: Доклад за напредъка, RAND Journal of Economics, 37 (3): 645–67.

[1] Таксите за транзакции могат да се разглеждат като двустранен пазар, където стимулите на миньорите са зависими от реакцията на потребителите върху ценовата структура. Както е казал Роше & Tirole (2006): „Определяме двустранен пазар като такъв, при който обемът на транзакциите между крайните потребители зависи от структурата, а не само от общото ниво на таксите, начислявани от платформата. Използването на платформата или променливите такси влияят върху желанието на двете страни да търгуват веднъж на платформата и по този начин техните нетни излишъци от потенциални взаимодействия; членството или фиксираните такси от своя страна обуславят присъствието на крайните потребители на платформата. ” Искаме да сведем до минимум таксите за транзакции, за да привлечем повечето потребители и в същото време да максимизираме скоростта, с която транзакциите се обработват от майнери, които изискват високи такси за транзакции. Това е типичен двустранен (Caillaud & Jullien, 2003; Роше & Tirole, 2006) настройка на ценообразуването. Ако таксите за транзакции са твърде високи, потребителите отиват в други мрежи, твърде ниски, миньорите не биха поели транзакциите веднага. Накратко, трябва да определим цената, за да стимулираме противоположното поведение, така че да интернализираме кръстосани мрежови ефекти.

Vinod Manoharan е технологичен предприемач и основател и главен изпълнителен директор на Jax Multiversal Holdings, холдингова компания, чието портфолио включва компании за онлайн игри, платежни шлюзове и технологични компании Blockchain. Манохаран е и основателят на JAX.Мрежа, технологично стартиране в Украйна, фокусирано върху блокчейн технологията и по-конкретно, решаване на скандалната трилема за мащабируемост на блокчейн.

Препоръчано изображение: Shutterstock / Капка светлина

About the author