ビットコインのシャットダウン価格で始めましょう

最近、Mt. Goxがビットコインの補償を開始し、ドイツ政府が頻繁にビットコインを売却することから、ビットコインの価格は一時的に54,000ドルを下回りました（現在は60,000ドルを上回って回復しています）。これにより、一部のビットコインマイニングマシンの「シャットダウン価格」に触れました。

研究機関によると、ビットコインが54000ドルに達すると、23W/Tを超える効率を持つASICマイニングマシンだけが利益を上げることができ、わずか5つのモデルが辛うじて維持される。これは、ビットコインの価格がシャットダウン価格を下回った場合、リスク許容度の低いいくつかの小規模マイナーが退出し、損失を切る可能性があることを意味します。これらのマイナーが退出すると、しばしばビットコインを現金で売却し、マイニングマシンを安い価格で売却するため、ビットコインの価格がさらに下がるという現象が起こります。この現象は、「マイナーの降伏」として知られています。

いわゆるシャットダウン価格とは、実質的にはビットコインマイニングマシンの原価です。この原価はどのように計算されるのでしょうか？これに答えるためには、まずビットコインの経済モデルとPoWメカニズムを理解する必要があります。

Bitcoinは合計2100万の供給量がプリプログラムされており、約10分ごとに1ブロックが採掘され、マイナーにいくつかのBitcoinが報酬として支払われます。報酬はブロックごとに50 Bitcoinで始まり、約210,000ブロックごとに半減します（約4年ごと）。最新の半減イベントは2024年4月23日にブロック高840,000で発生し、報酬が1ブロックあたり3.125 Bitcoinに減少しました。ブロック報酬に加えて、マイナーは通常0.0001から0.0005 Bitcoinの範囲である取引手数料も収集します。手数料は市場規制されており、Bitcoin取引が多いほど、マイナーは忙しくなります。取引手数料があまりにも低く設定されていると、マイナーはそれらの取引を無視する可能性があります。

Bitcoinネットワーク上で取引が発生すると、それらはメモリープール（mempool）に配置されます。その後、マイナーはメモリープールから一連の取引を選択し、新しいブロックを形成しようとします。これを行うために、マイナーはランダムな数値で特定の値を見つけ、この値をブロックデータと組み合わせて、ネットワークの難易度ターゲットを満たすハッシュを生成する必要があります。このプロセスを「マイニング」と呼び、有効なハッシュを計算した最初の者が帳簿を正しく得ることができ、つまり、成功したマイニングとなります。難易度ターゲットは動的であり、約2週間ごと（おおよそ2016ブロックごと）に調整され、平均ブロック時間が10分に保たれます。したがって、総ネットワークハッシュレートが高いほど、難易度ターゲットも高くなります。

上記のハッシュレートとは、ビットコインのマイニングマシンの採掘能力のことであり、つまり、1秒あたりに行われるハッシュ衝突の回数です。ハッシュレートの単位は一般的にTH/s、または10^12ハッシュ/秒です。合計のネットワークハッシュレートは約630 EH/s、または6.31×10^20ハッシュ/秒です。したがって、1Tのハッシュレートごとに理論的には1日あたり0.000081ビットコインを採掘することができます。マイナーのコストには、主に電気代を含む、マイニングマシンの購入費用や運用費用がかかります。例えば、Antminer S19 proの定格ハッシュレートは110 THで、定格消費電力は3250 Wです。これにより、1Tのハッシュレートあたりの1日の消費電力は0.709 kWとなります。電気代は地域によって大きく異なり、0.055 u/kWであれば、1ビットコインの採掘コストは約$50,000です。以下はF2Poolのビットコインの採掘データであり、私の見積もりと非常に近いものです。

これらの仮定は、総ネットワークハッシュレートが630 EH/sであることに基づいています。もし「マイナーキャピチュレーション」が起こると、総ネットワークハッシュレートは減少し、1ビットコインをマイニングするコストも減少します。逆に、ビットコインの価格が上昇し、マイナーが利益を見いだす場合、総ネットワークハッシュレートは増加し、1ビットコインをマイニングするコストも上昇します。

したがって、ビットコインの「シャットダウン価格」は実際には市場の調整とマイナーのダイナミクスによるものであり、すべてビットコインのシンプルで効果的な経済モデルに基づいています。

PoSに基づく経済モデル

PoWブロックチェーンで表されるPoWブロックチェーンの経済モデルでは、マイナーは最も重要な参加者です。しかし、PoSブロックチェーン（EthereumやSolanaなど）では、マイナーは存在しません。では、彼らの経済モデルはどのように見えるのでしょうか？

まず、PoSとPoWメカニズムの最大の違いは、PoSでは、コンセンサスとブロック生産に参加するノードが入場メカニズムを持っていることです。これは通常、ステーキングによって達成されます。このメカニズムでは、ノードはネットワークコンセンサスに参加するために、プラットフォームのトークンの一定量をステーキングする必要があります。同時に、プラットフォームはこれらのノードにプラットフォームトークンを発行して、ネットワークの安定性に貢献するようにインセンティブを与えます。ステーキングを通じてネットワークコンセンサスに参加するノードは、一般的にバリデーターと呼ばれています。

第二に、プラットフォームトークンが無制限に発行される場合（例：EthereumやSolanaなど）、プラットフォームトークンのインフレ問題を考慮する必要があります。プラットフォームトークンの発行は通常、バリデータのブロックリワードを通じて行われ、焼却は一般的に流動性回復の取引手数料を介して行われ、プロジェクトの財務に回収されるか、プロトコル内で焼却されます。発行と回収はバランスを取る必要があり、短期間でのインフレやデフレを許容しつつ、経済の安定を維持するために長期的なインフレやデフレを避ける必要があります。

最後に、プラットフォームトークンの機能性があります。ビットコインとは異なり、トランザクション手数料としてのみ使用できるため、PoSプラットフォームトークンにはステーキングブロック報酬による利子を生む機能があります。したがって、一部のプラットフォームにはデリゲートドステーキングデザインもあり、これによりプラットフォームトークンの流通供給量を減らし、経済的な安定を維持するのに役立ちます。私たちが一般的にリキッドステーキングと呼ぶものは、通常、デリゲートドステーキングに基づいたサードパーティのプロトコルを含み、ステーキングブロック報酬（およびMEV）からAPRが得られます。

イーサリアム

イーサリアムネットワークの初期供給量は7,200万で、そのうち6,000万が2014年7月と8月に行われたクラウドセールに参加した人々に割り当てられました（1ETHあたりの平均価格は約0.30ドル）。残りの1,200万は2015年のネットワークの立ち上げ時に半分に分けられ、その半分がプロトコルへの83人の初期貢献者に与えられ、もう半分はイーサリアム財団に予約されました。現在のイーサリアムネットワークの総供給量は約1億2,000万です。

2022年9月、イーサリアムはPoWからPoS（ザ・マージ）に移行し、ビーコンチェーンを開始しました。イーサリアムネットワークのインフレ設計は、PoSへの移行前とPoSへの移行後の2つの段階に分かれています。PoSへの移行前は、年間約484万ETHが発行され、インフレ率は約4％でした。一方、PoSへの移行後は、年間約301万ETHが発行され、インフレ率は約2.5％です。実際には、イーサリアムがPoSに移行してから、EIP-1559による取引ごとのベース手数料として一部のETHを燃やすことにより、イーサリアムはほとんどの時間でデフレを経験し、平均デフレ率は1.4％でした。

Ethereumネットワークでは、ノードがBeacon Chainでバリデータになりたい場合、32 ETHをステーキングする必要があります。32 ETHを超えてステーキングしても、バリデータのネットワーク内での重みは増加しません。 Beacon Chainの各エポックには32つのスロットがあり、各スロットは約12秒間続き、1つのブロックを生成します。 Ethereumはエポックごとに報酬を配布し、各エポックで最適条件下でのバリデータごとの平均報酬を表すベース報酬から計算します。ブロックの提案者はベース報酬の1/8を受け取ることができ、残りの報酬は他のバリデータの過半数に合致するように投票する（投票する場合）および同期委員会の参加者に配布されます。報酬の割り当ては、バリデータの有効残高とアクティブなバリデータの総数に依存します。バリデータの報酬についての詳細は、EthereumのGaperコンセンサスを参照してください。これはEthereumプロトコルで最も複雑な設計の1つです。

Ethereumをステーキングするには少なくとも32 ETHが必要であり、ETHを他のバリデータに委任することはサポートされていないため、ステーカーにとっては27時間のロックアップ期間があるため、これらのルールは一定の障害をもたらします。そのため、よりユーザーフレンドリーなステーキング環境を提供するために、リキッドステーキングトークン（LST）プロトコルが市場に登場しました。その原則は、ETHをプールして32 ETHの最小要件を回避し、ステーキングプールが操作を処理し、ユーザーにステーキング証明書を提供して他のDeFiアプリケーションに参加させることで、資本効率を向上させることです。

Ethereum流動性ステーキングセクターの業界リーダーであるLidoは、Ethereum LST市場の大部分を獲得しました。Lidoは、一般ユーザーがLidoプラットフォームを介して任意のETHをステーキングできるようにし、ステーキングしたETHをいつでもETHに交換できるstETHに変換します。現在、Ethereumネットワークでは3254万ETHがステーキングされており、総供給量の27%を占めており、Lidoは980万ETHを提供し、stETHはステーキングされたETHの30%を代表しています。

Solana

Solanaネットワークの初期供給量は5億で、そのうち38%がコミュニティリザーブファンドに割り当てられ、12.5%がチームメンバーに、12.5%がSolana財団に、残りの37%が投資家に割り当てられました。現在のSolanaネットワークの総供給量は約5億8000万で、そのうち4億6000万が流通しており、流通率は約80%です。残りの20%のSOLは投資家とチームによってロックされており、最も重要なアンロックイベントは2025年3月に発生し、約4500万トークンが解放されます。

Solanaの最初のインフレ率は8％で、年間の減少率は-15％で、長期的なインフレ率は1.5％です。

Solanaネットワークには、バリデーターの最小ステーキング金額の要件はありませんが、バリデーターの投票権とステーキング報酬は、ステーキングされた金額に比例して分配されます。Solanaネットワークは委任ステーキングをサポートしており、ユーザーはSOLを既存のバリデーターにステークすることで報酬を共有することができます。委任ステーキングはSOLをバリデーターに譲渡することを意味せず、SOLはユーザーのウォレットに残り、保持するのと同じくらい安全です。現在、1,500のバリデーターノードがあり、平均APRは約7%です。

バリデータはトランザクションの検証とブロックの提案の作業を行います：バリデータが正しいかつ成功した投票（それ自体がバリデータがトランザクション手数料を支払うためのトランザクションである）を提出するたびに、ポイントを獲得します。ブロックの提案には追加のポイントはありません。ブロックリワードにはブロック内のトランザクション手数料のみが含まれ、手数料の50％がブロックリワードとしてバリデータに支払われ、残りの50％が燃焼されます。期間中、バリデータはこれらのポイントを蓄積し、期間の終わりに一定の割合のSOLリワードに「交換」することができます。ポイントからリワードへの「交換」は株式によるウェイト付けが行われます。つまり、バリデータは合計ポイントの割合に応じたSOLの一部を受け取ります（すべてのバリデータのポイントの合計）。

Solanaネットワーク上のLST（Liquid Staking Tokens）の状況は、Ethereumとは大きく異なります。Solanaネットワーク上の流通しているSOLの80%以上がステークされており、これはEthereumの27%よりもはるかに高い割合です。ただし、LSTはステークされた供給量のわずか6%を占めているに過ぎず（Ethereumの40%を超える割合と比較して）、これには主な理由があります。それは、Solanaネットワークがデリゲートステーキングをネイティブにサポートしており、DeFiプロトコルエコシステムがまだ初期段階にあるためであり、このことはEthereumのLidoのような製品がSolanaで解決しなければならない問題とは異なることを意味しています。Solanaネットワーク上のLSTでリーダーであるのがJitoです。JitoはユーザーのSOLをMEVをサポートするバリデーターノードにデリゲートし（Jito-Solanaバリデータークライアント）、それをJitoSOLに変換し、MEVの収益をステーカーに追加報酬として分配します。したがって、JitoのプラットフォームAPRはデリゲートステーキングよりも高く、現在7.92%に達しており、JitoSOLがステークされているSOLの3%を占めています。

結論

ブロックチェーンの長期運営を目指す経済モデルは、議論の余地なく最も重要な設計です。ビットコインを代表するPoWブロックチェーンのシンプルで効果的な経済モデルに比べて、イーサリアムやソラナを代表するPoSブロックチェーンの経済モデルは通常非常に複雑です。ステーキングメカニズム、インセンティブメカニズム、インフレーションパラメータ、トークンの機能を考慮する必要があります。

新しいブロックチェーン経済モデルの観点から、ほとんどのものはPoWではなくPoSのコンセンサスメカニズムを採用しています。エネルギー効率が高いことに加えて、スループットが向上し、トランザクションの確認時間が短くなり、より多くのトランザクションを1秒あたり処理できるようになっています。パフォーマンスは、ブロックチェーンが大規模な採用に向けた基盤です。

同じコストであれば、PoSは攻撃からの回復もより安全で簡単です。これは、バリデーターがステークホルダーであるためです：正当なバリデーターは報酬を受け取り、悪意のあるバリデーターは罰せられます。もちろん、最大のステークホルダーが最も高いリターンを得ることになり、それは富の集中問題にもつながることがあります。

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