Filecoinネットワークにおけるガス料金の運用モードと重要性

プロフェッショナリズムと集中力、双方に利益のある協力

これは、Filecoin ネットワークのユニークな機能を紹介するシリーズの最新版です。この投稿では、ガス料金の仕組みとそれが Filecoin ネットワークにとってなぜ重要なのかについて詳しく説明します。

Filecoin は、参加者が分散ネットワーク上で取引を行うブロックチェーン経済です。ネットワークの状態は、ノードがマイニングしたブロック内のメッセージを記録および処理することによって更新されます。ストレージイン、ストレージトランザクション、プルーフ進行中、トークントランザクションなど、複数のメッセージがあります。

ただし、チェーンのパフォーマンス、スケーラビリティ、検証時間によって課される制約により、1 つのブロックで処理できるメッセージの数には制限があります。この方法では、特定の時点では、ネットワーク上のメッセージのサブセットのみがブロックに作成されます。

さらに、メッセージを実行すると、ネットワーク上の計算リソースとストレージリソースが消費されます。ここで、メッセージによって消費されるリソースを測定するために「ガス」が登場します。メッセージによって消費されるガスは、送信者がブロックチェーンにメッセージを送信するために支払うコストに直接影響します。また、ブロック内のすべてのメッセージの Gas の合計量には制限があります。

ガスは、車の燃料と同じように、Filecoin ブロックチェーンの「燃料」とみなされます。ドライブ旅行に出かける前に、移動距離と、坂を上ったり下ったりするときにエンジンを動かしながら消費するガソリンの代金を支払わなければなりません。同様に、Filecoin のメッセージ送信者は、Filecoin ブロックチェーン上でメッセージの実行を「プッシュ」するために Gas を支払います。

Filecoinがガス料金を使用する方法

Gas はもともと、メッセージによって消費される計算リソースとストレージリソースを測定するために Ethereum ブロックチェーンに実装されました。これが「GasUnit」というフレーズの由来です。歴史的に、他のブロックチェーンでは、テストノードは独自のデバイスで GasFee を指定し、その後、メッセージの総消費量に基づいて本番ノードのブロックに優先料金を支払います。

ただし、ネットワーク上のすべてのノードは、各メッセージを検証し、ネットワークの一貫した状態を維持するためにストレージとコンピューティングリソースを消費する必要があるため、ガスの消費はネットワーク全体が負担する必要があるコストです。

このように、特定のメッセージの Gas 使用量に基づいて、ネットワークを補うためにいくらかの Gas が消費されます。このコストを分散しないと、ブロック生成ノードが計算コストの高いメッセージを無料で含め、他のノードがそれに対して料金を支払う可能性があるため、インセンティブの不一致が生じます。

BaseFee は、Ethereum の EIP1559 によって導入された概念です。メッセージは、メッセージの BaseFee と Gas 使用量を掛け合わせることで「消費」されます。バーニングとは、使用できないアドレスに送信し、ネットワーク上の流通から削除することを意味します。特定の瞬間のネットワーク帯域幅の需要に基づいて動的に調整されます。ネットワークが混雑するとこのレートが上昇し、ネットワークの BaseFee を下回る評価額のメッセージを送信したユーザーは、混雑が解消されるまで待機することになります。

BaseFee の変更率は、潜在的な DOS 攻撃が増加すると急速に増加し、ネットワークの混雑が減少すると急速に減少するように設計されています。ネットワークの混雑を引き起こすメッセージ送信者も、より高い料金を支払うことでコストを内部化します。消費は、ネットワーク参加者全員に利益をもたらす緩やかなデフレ圧力も生み出します。

ドライブ旅行の例えに戻って、車内のガソリンの燃焼と、通常の交通網について考えてみましょう。道路が混雑している場合（ラッシュアワーなど）、交通が頻繁にストップしたり発進したりする場合、車のガソリン消費量は多くなります。この場合、旅行を開始する前にもう少し待つ必要があるかもしれません。同じ理論が Filecoin ネットワークにも当てはまります。ネットワークトラフィックが混雑すると、ガスが高くなるため、待ってから後で再試行するのが合理的です。

メッセージ送信者は、ネットワークを補償するためにいくらかの手数料を消費するだけでなく、ブロック生成ノードに対しても優先手数料を支払います。この手数料は、メッセージによって消費されるガスの量によって制限されません。これは GasPremium と呼ばれ、契約外で手配することもできます。

ガス料金の実用ガイド

読者がガスのメカニズムをよりよく理解できるように、次のコンテンツでは関連する概念とそれらの相互作用について説明します。これらのフィールドはメッセージ送信者が設定できますが、現在は Lotus で自動的に設定されており、さらに多くのツールが開発される可能性があります。

GasLimit: メッセージ送信者が消費できるメッセージ実行量の制限。推定および指定されます。ブロックに含まれるすべてのメッセージの GasLimit の合計は、BlockGasLimit を超えてはなりません。これは GasUnits で測定されます。
GasUsage: メッセージの実行によって消費された実際の Gas の量。現在のプロトコルでは、メッセージが実行される前に消費される Gas の量を正確に把握していません。これは GasUnits で測定されます。

GasFeeCap : ブロックにメッセージを含めるために送信者が GasUnit ごとに支払うトークンの最大数。メッセージを送信する場合、残高のすべてが消費されない場合でも、メッセージ送信者は GasFeeCap に GasLimit を掛けた金額に等しい最小残高を持っている必要があります。単位はattoFIL/GasUnitです。

GasPremium: GasLimit 単位あたりの価格でブロックプロダクションノードに支払われる優先料金。これは GasFeeCap によって制限され、BaseFee の方が優先されます。これは attoFIL/GasUnit で測定され、1 attoFIL/GasUnit まで低下することがあります。

BaseFee: 以前のチップセット内のすべてのメッセージの GasLimit の合計に基づいて動的に調整できるネットワーク全体の変数。合計 GasLimit がブロックの GasLimit ターゲットを超えると (ネットワークの輻輳を通知)、増加し、この値を下回ると減少します。単位はattoFIL/GasUnitです。

メッセージの送信者は、各メッセージに対して GasFeeCap と GasLimit を指定するだけで済みます。オンチェーンリソースが消費されると、GasUsage に BaseFee を掛けた値が消費されます。 GasFeeCap から BaseFee を差し引くと GasPremium が生成されます。 GasPremium に GasLimit を掛けたものが優先手数料としてプロダクションノードのブロックに入ります。 GasLimit と GasUsage の差の一部は、過大評価損失として消費されます。残りはメッセージの送信者に返されます。

現在、デフォルトの実装では、オンチェーンノードは GasFeeCap/GasLimit に基づいてメッセージを選択し、GasLimit に基づいて期待される利益を最大化します。ネットワークが混雑し、BaseFee が高い場合、ノードはパッケージをボックス化することを選択し、それによって合計 GasLimit を減らして BaseFee を下げることができますが、GasPremium が犠牲になる可能性があります。

今後の仕事

Filecoin の研究およびエンジニアリングチームは、さまざまなオンチェーンメッセージのリソース消費を削減してガス使用量を減らし、ネットワークパフォーマンスを向上させて容量を増やすことに取り組んでいます。ただし、現在 Filecoin には、比較的短い時間枠内でチェーンに含める必要があるメッセージ (SubmitWindowedPoSt など) がいくつかあり、そうでない場合はペナルティが発生します。

経済構造を改善し、これらの種類のメッセージに高品質のサービスを提供するための取り組みがさらに進められています。クライアント、オンチェーンノード、開発者、パートナー、トークン保有者で構成される Filecoin ネットワークは、今後も協力し、ネットワークをより良い方向に進化させていきます。

今後の改善については、Filecoin Lotus のドキュメントと Filecoin 改善プロトコルに従ってください。

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