より良いビットコイン手数料市場の構築

過去 1 年間、ビットコイン手数料市場は急速に進化してきました。取引量が増加し続けるにつれて、ビットコイン取引におけるブロックスペースの需要も増加しています。現在、トランザクション供給制限は依然として 10 分あたり平均 1 メガバイト (MB) です。この記事では、ビットコインの取引手数料の歴史と現状に焦点を当てます。

実際、ブロックスペースをめぐる激しい競争のプレッシャーによりユーザーエクスペリエンスが低下し、ビットコインウォレットはユーザーが取引を即座に確認できるように調整を余儀なくされています。

しかし、最適な手数料市場を運営するには、まだ長い道のりが残っています。

取引手数料の歴史

ビットコインの最初の数年間は、取引手数料はオプションであり、マイナーへの贈り物と考えられていました。

図: Bitcoin Core の手数料設定

ウォレットは、すべての取引に対して同じ手数料を支払います。デフォルトの手数料はウォレット開発者によって設定されます。

Bitcoin Core のデフォルト手数料は、ビットコインの為替レートが0.01 BTCから0.0005 BTCに上昇し、その後再び0.0001 BTCに戻るにつれて、過去数年間で複数回変更されています。さらに、入力が十分に古く、金額が十分に高い場合など、ユーザーが手数料を支払わずにトランザクションを送信できる「優先トランザクション」がいくつかありますが、マイナーはこのルールを徐々に廃止しています。

過去数年にわたって、私たちは、ハードコードされた静的な取引手数料がいくつかの理由でひどいものであることを学びました。

マイナーの観点から見ると、ブロックスペースは 1 MB しかありませんが、マイナーはより多くの手数料を徴収できるように、できるだけ多くのトランザクションを挿入したいと考えています。たとえば、手数料が 0.0001 BTC の 200 バイトのトランザクションは、手数料が 0.0001 BTC の 1000 バイトのトランザクションよりも優先順位が高くなります。これは、前者では同じスペースに対して 5 倍の手数料を請求できるためです。
ユーザーの観点から見ると、常に固定の手数料を設定すると、大量のトランザクション（価値の低い入力を多く費やすため）や、確認されない可能性のある非常に低い手数料率のトランザクションが作成される可能性があります。
静的手数料ウォレットは急速に変化する市場状況に適応することができず、ユーザーはトランザクションをブロードキャストするときに過剰に支払ったり、不足して支払ったりすることになります。前者ではトランザクションの確認が速くなりませんが、後者ではマイナーがより収益性の高いトランザクションを優先するため、確認時間が長くなる可能性があります。

2010 年 11 月にリリースされたBitcoin 0.3.15には、トランザクションのデータ量に基づいて手数料を計算する変更が含まれていましたが、すべてのウォレットがそれに従ったわけではなく、多くのユーザーはすべてのトランザクションに盲目的に同じ手数料を設定し続けました。これは当初は問題ではありませんでしたが、ビットコインのブロックスペースが混雑し始めると、マイナーは正常に伝達された有効なトランザクションを確認するため、状況は変わりました。

2015 年以降、ビットコインのブロックがますます混雑するようになったため、ネットワーク上の継続的な変化に対応する動的手数料アルゴリズムが最善のアプローチであることが明らかになりました。

Bitcoin Core は0.10版本クライアントリリース (2015 年 2 月) で動的手数料の使用を開始し、それ以来 Alex Morcos が動的手数料アルゴリズムを着実に改善してきました。 Core クライアントの手数料見積アルゴリズムは非常に複雑です。コードと英語の説明はここで確認できます。

手数料市場の台頭

p2sh.info の開発者である Antoine Le Calvez 氏は、ビットコインの取引手数料履歴の動的および静的分析を提供しています。

過去 2 年間の分析結果は次のとおりです。

昨年秋、ネットワークがストレステストと攻撃を受けたため、動的手数料の使用が急増しました。

しかし、これは一般ユーザーが動的手数料ウォレットに切り替えたことによるものではなく、攻撃者自身が意図的にほとんどの静的取引手数料よりも高い手数料を設定したためではないかと私は考えています。

攻撃中、一部の賢いユーザーはハードコードされた手数料を調整しましたが、これらのトランザクションは全体のトランザクションのごく一部を占めるに過ぎませんでした。また、2016 年 3 月には、動的手数料の使用が再び急増したこともわかります。これは、動的手数料機能が 1 か月前に Blockchain の新しいウォレットに導入されたためと考えられます。

Rusty Russell は 2015 年 10 月に動的手数料市場に関する優れた分析を行い、より多くの取引で動的に計算される手数料が使用されていること、また小額の支払いがオフチェーン化されているため各取引の平均値が上昇していることを示しました。

AJ Towns 氏は Rusty 氏の投稿に続いてさらに深い分析を行い、ビットコインの歴史における 8 つの異なる手数料市場の段階を特定しました。

タウンズ氏は2つ目のブログ投稿で調査結果を発表し、新たな手数料市場がユーザーに与える影響についていくつかの結論を導き出した。

彼らです：

多くのウォレットは、バイト単位で計算される動的に計算された手数料を使用します。
多くのウォレットでは、依然として手数料を動的に計算したり、バイト単位で計算したりしていません。
動的手数料ウォレットの採用が増えるにつれて、市場主導の手数料はさらに増加します。
過度に高い市場レートを支払っても、取引の確認が早くなるわけではありません。
動的手数料によるウォレットインシデントが 2 件発生しており、3 件目の手数料インシデントも間もなく発生します。
手数料を自動的に計算するウォレットは、計算しないウォレットよりも大幅に低い手数料を支払います。

私はStatoshi経由でBitcoin Coreの手数料の見積もりを追跡してきましたが、以下に示すように、ブロックスペースをめぐる競争が激化し続けているため、取引手数料が過去6か月間で3倍になっていることがわかります。

Calvez は、公開されているすべての手数料見積もり API とその過去の見積もりデータのダッシュボードも提供しています。

興味深いことに、21、BitGo、Blocktrail からの手数料見積もりは変化する市場状況に最も敏感であるのに対し、BitPay、Blockchain、BlockCypher からの手数料見積もりはそれほど変動しないようです。

しかし、動的に計算される手数料の危険性を指摘せずに、その広範な使用を推奨するのは不誠実でしょう。

古いことわざにあるように、あらゆるソリューションは新たな問題をもたらしますが、動的取引手数料も例外ではありません。

ダイナミック難易度

動的コスト見積りは、将来を予測する試みであるため、決して完璧にはなりません。

デンマークの物理学者ニールス・ボーアはかつてこう言った。「予測は非常に難しい。特に未来については。」 OpenBazaar の Washington Sanchez 博士が指摘するように、動的な手数料推定方法で将来の市場手数料の状態を正しく予測できない場合、ユーザーは「手数料の罠」に陥ることになります。

上記の手数料トラップ現象は、手数料が現在の市場状況と完全に一致するトランザクションをブロードキャストし、その後、他のユーザーによって他の多くの高額手数料のトランザクションがブロードキャストされ、その結果、自分のトランザクションがマイナーの優先キューの後ろに押しやられる場合に発生します。問題は、Replace By Fee がないと、新しい市場状況に合わせて入札を更新できないことです。

手数料推定アルゴリズムのバグも手数料市場の混乱につながる可能性があります。たとえば、最近誰かが誤って 300 BTC の取引手数料で取引を作成しました。これは、おそらくソフトウェアのコードが不適切だったために「手数料」と「取引額」を混同してしまった不運なユーザーにとっては悪いことですが、連鎖的な影響もあります。

これは単なる推測ですが、BlockCypher の「1 ～ 2 ブロックターゲット」で使用される手数料推定アルゴリズムは、過去 2 日間のブロックの加重移動平均手数料に基づいているようです。その結果、最近の平均手数料とその推定ピークは、300 BTC の手数料が処理されたときに 800% 急増しました。

これは私が BlockCypher を攻撃しているという意味ではありません。多くのウォレットが取引手数料の問題を抱えているのを見てきました。 Bitcoin Core もこの影響を受けず、最近、Bitcoin Core 0.12.0 クライアントの手数料見積もりが予想外に急上昇しているのを確認しました。

2月27日に、Statoshi.info の「2ブロック目標」手数料見積もりが、何の理由もなく1バイトあたり44サトシから112サトシに跳ね上がったことに気付きました。ただし、他のビットコインノードでは、同じ急上昇は報告されていません。

いくつかの懸念

ビットコイン開発者が直面している課題は数多くありますが、手数料市場全体への影響についても認識しておく必要があります。

私は、経費率を必要以上に急激に引き上げる可能性のあるいくつかのシナリオを懸念しています。

動的手数料アルゴリズムのコードが適切でない場合、フィードバックループが発生し、メモリプールのバックログに応答せずにトランザクションがネットワークに溢れ続けるため、手数料率が無期限に上昇する可能性があります。ほとんどの取引が、手数料の変更を認識し、それに応じるかどうかを決定する人間によって手動で開始されるのであれば、これは大きな問題にはなりません。しかし、多くの取引が人間の意思決定なしに自動的に生成され、これらの取引が手数料支払いの合理性チェックなしにアルゴリズムによって作成される場合、これらのアルゴリズムを作成したエンジニアが問題を認識し、修正するまで市場は制御不能になる可能性があります。
ハードコードされた手数料に依然頼っているイライラしたユーザー（または怠惰な開発者）は、トランザクションが確認されるまでウォレット設定を手動で更新し続ける可能性があります。その結果、手数料の支払いが大幅に増加する可能性がありますが、最終的には、競争力を維持するために、静的手数料の他のユーザーにも同じことを強いることになります。したがって、動的料金ユーザーは引き上げざるを得ません。私はこれが起こるのを見たことがありますが、動的手数料に大きな影響を与えるほどではありませんでした。

手数料市場に影響を与える可能性があるにもかかわらず、あまり注目されていない最近の動向の 1 つが、セカンダリマイナー手数料市場です。

これは、BTCC の BlockPriority サービスなどの特別な顧客特典プログラムという形を取ることも、プライベートなプリペイドブロックスペースの購入という形を取ることもできます。

BTCC プレスリリースを引用します:

「BlockPriority は、手数料「0」の取引を含むすべての BTCC 顧客の取引を優先します。」

これは Bitcoin Core の手数料推定アルゴリズムの問題によるものではないが、経済的な観点からは、マイニングプールがプリペイドブロックスペース契約を販売することは、新しい予測可能な収益源となるため、おそらく理にかなっている。

しかし、マイニングプールに対する私の警告は次のとおりです。マイニングトランザクションの重要な部分を占めるようになると、これらのアクティビティを隠すことはできなくなります。このような動作を検出するウォレットエンジニアは多くいます（私のように）。問題がある場合は、これらのトランザクションを公開します。このような行為に手を染めているのが発覚したマイニングプールは、そのプールがプライベートブロックスペース契約の利益を分け合うことなく、低料金のトランザクションをマイニングしていたことを個々のマイナーが発見した場合、それほど幸運ではないだろうと私は推測しています。

これにより、ハッシュレート保有者は、より収益性の高いマイニングプールとみなされるものにハッシュレートを転送する可能性があります。

Segregated Witness は手数料市場にも影響を及ぼす可能性があります。未使用のトランザクション出力 ( UTXO ) の作成と消費にかかるコストのバランスを再調整するために、75% の手数料割引を提供します。

前進する

動的手数料を実装していないウォレットやビットコインサービスはまだ多くあります。自分がどのカテゴリーに該当するかはわかっていますが、何もしないことで、一部のユーザーのエクスペリエンスが悪くなる可能性があります。動的手数料を実装していない場合、ブロードキャストするすべてのトランザクションは次の 2 つのカテゴリのいずれかになります。

お金を無駄にしているのに、取引の確認が早くなりません。
手数料が少なすぎると取引が滞り、ユーザーエクスペリエンスが悪くなります。

ハードコードされた手数料を伴う取引がブロードキャストされ、偶然現在の市場状況と一致する可能性は極めて低いです。

ウォレット開発者は、ユーザーが自ら足を撃つことを防ぐために、マイクロレベルのチェックしきい値やマクロレベルのサーキットブレーカーなどの安全メカニズムを追加する必要があります。

ウォレットによって設定される最小手数料しきい値は、最小リレー手数料よりも高くする必要があります。今日ブロックに入る最も低い手数料の取引を見ると、1バイトあたり5サトシ未満を支払うと、長い間待たされることになるのは明らかです。

すべての Bitcoin ウォレットに、手数料の見積もりを公開 API を通じてアクセスできるようにすることをお勧めします。手数料の見積もりアルゴリズム自体が競争のポイントになると思います。通常はクローズドソースに保たれていますが、公開されれば異常なアクティビティをより簡単に観察できるようになります。おそらく誰かが手数料の見積もりを集計する「ビットコイン平均」を作成するかもしれません。

私たち全員が取引手数料について議論している間、ビットコインのユーザーは、取引手数料として「Xセント」や「Yビット」を支払ったと言うのをやめるべきです。なぜなら、この種の発言は取引規模の規模を反映しておらず、不合理だからです。この議論は、標準化された手数料率、できれば 1 バイトあたりの satoshi 単位で行う必要があります。明らかに、「1 バイトあたり 20 サトシ」の方が、「1 キロバイトあたり 20,000 サトシ」よりも記述しやすく、追跡も簡単です。

ビットコイン手数料市場は今のところ不安定な状況が続いている。

当初、手数料は開発者によって手動で設定されていましたが、その後、ユーザーによって手動で設定されるようになり、現在は、この新興市場の経済変革において開発者がより積極的な役割を担うようになり、より混乱を招き、潜在的に危険な状況にあります。

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