イーサリアム改善提案3675(EIP-3675)の実証分析:マイナー動態、トランザクション手数料、およびトランザクション時間

Core Concepts

EIP-3675の導入により、イーサリアムのマイナー参加が大幅に増加し、特に小規模マイナーの参加が大幅に増加した。一方で、マイナー選択のランダム性が低下し、ネットワークの分散化に負の影響を及ぼしている。また、トランザクション手数料の予測モデルを開発し、ユーザーが適切な手数料を設定できるようにした。

Abstract

本研究は、イーサリアムの合意メカニズムがProof of Work(PoW)からProof of Stake(PoS)に移行したEIP-3675の影響を実証的に分析したものである。
まず、マイナー動態の分析を行った。その結果、EIP-3675の導入により、ユニークなマイナー数が大幅に増加(約50倍)し、特に小規模マイナーの参加が大幅に増加(約60倍)したことが明らかになった。一方で、中規模および大規模マイナーの数に大きな変化はなかった。これは、PoS-イーサリアムが小規模マイナーの参加を後押ししていることを示唆している。しかし同時に、マイナー選択のランダム性が低下しており、ネットワークの分散化に負の影響を及ぼしていることも明らかになった。
次に、トランザクション手数料(txnFee)の予測モデルを開発した。txnFeeは基本手数料(baseFee)とプライオリティ手数料(priorityFee)から構成されており、ユーザーはプライオリティ手数料を調整することで、トランザクションの確認時間を管理できる。回帰ベースの機械学習モデルを使用して、baseFeeとpriorityFeeの予測精度を評価した。その結果、Extra Trees Regressor(ET)とGradient Boosting Regressor(GB)が最も優れた性能を示した。一方、K-Neighbours Regressor(KN)は最も低い精度であった。これらの予測モデルは、ユーザーがトランザクション手数料を適切に設定するのに役立つ。
以上の分析結果から、EIP-3675の導入により、イーサリアムのマイナー動態と手数料体系に大きな変化が生じたことが明らかになった。マイナー参加の増加は歓迎すべき変化であるが、ランダム性の低下は分散化に懸念を呼び起こす。また、手数料予測モデルの開発は、ユーザーが適切な手数料を設定するのに役立つ。今後もイーサリアムネットワークの変化に合わせて、これらのモデルを進化させていく必要がある。

Stats

PoW-イーサリアムの最後の100万ブロックでは、ユニークなマイナー数は116人だったのに対し、PoS-イーサリアムの最初の100万ブロックでは7,115人と大幅に増加した。
PoW-イーサリアムでは、大規模マイナーが支配的だったのに対し、PoS-イーサリアムでは小規模マイナーの参加が大幅に増加した。

Quotes

"EIP-3675の導入により、イーサリアムのマイナー参加が大幅に増加し、特に小規模マイナーの参加が大幅に増加した。一方で、マイナー選択のランダム性が低下し、ネットワークの分散化に負の影響を及ぼしている。"
"回帰ベースの機械学習モデルを使用して、baseFeeとpriorityFeeの予測精度を評価した結果、Extra Trees Regressor(ET)とGradient Boosting Regressor(GB)が最も優れた性能を示した。"

Key Insights Distilled From

Empirical Analysis of EIP-3675

by Umesh Bhatt,... at arxiv.org 03-27-2024

https://arxiv.org/pdf/2403.17885.pdf

Deeper Inquiries

イーサリアムのPoSへの移行により、マイナー報酬の分配はどのように変化したか?小規模マイナーの参加増加が長期的にイーサリアムのセキュリティにどのような影響を及ぼすか?

PoSへの移行により、マイナー報酬の分配に重要な変化が生じました。具体的には、PoS-Ethereumでは小規模マイナーの参加が大幅に増加し、大規模マイナーと中規模マイナーに比べてその数が顕著に増加しました。この変化は、PoSにおいてはコンピュータリソースよりもステークが重要となるため、小規模マイナーがより簡単に参加できる環境が整備されたことを示しています。このような状況は、イーサリアムのセキュリティにおいて、より多様で分散化されたネットワーク参加環境を促進し、長期的にはセキュリティの向上に寄与する可能性があります。小規模マイナーの増加により、ネットワーク全体のセキュリティが向上し、単一の大規模マイナーに依存するリスクが低減されることが期待されます。

小規模マイナーの参加増加が長期的にイーサリアムのセキュリティにどのような影響を及ぼすか

PoSへの移行によって、イーサリアムのユーザー体験にはいくつかの変化がもたらされました。特に、トランザクション手数料の変動がユーザーに影響を与えています。PoWからPoSへの移行により、トランザクション手数料は低下しましたが、その変動性が増加しました。これは、ユーザーがトランザクションを送信する際に支払う手数料がより不安定になったことを意味します。したがって、ユーザーはトランザクション手数料を適切に決定する必要があります。手数料をあまりにも少なく設定すると、トランザクションの遅延や非含有のリスクが高まりますが、あまりにも多く支払うと無駄な費用が発生する可能性があります。このような状況下で、ユーザーは慎重にトランザクション手数料を決定する必要があります。

PoSへの移行によって、イーサリアムのユーザー体験はどのように変化したか

PoSへの移行は、イーサリアムのエコシステムに新しい機会をもたらしています。例えば、PoSによってエネルギー消費が大幅に削減され、トランザクションの迅速な確認や低いトランザクション手数料が実現されました。これにより、新しいビジネスモデルの出現や分散型アプリケーションの発展が促進されています。PoS-Ethereumでは、より多くのユーザーが参加しやすくなり、小規模マイナーも積極的に参加できる環境が整備されています。これにより、新しいアプリケーションやサービスが生まれやすくなり、イーサリアムのエコシステム全体がより活発化する可能性があります。また、PoSの特性により、ユーザーがより効率的にトランザクションを行い、コストを最適化することが期待されます。これにより、イーサリアムのエコシステム全体がより持続可能で効率的になる可能性があります。