Krypto og verden av transaksjonsgebyrer for kjeden: Hvorfor økonomi-spørsmål

HodlX Gjestepost Send inn innlegget ditt

Analyse av transaksjonsgebyrer har lenge blitt oversett i blockchain-området, og de første artiklene i faglitteraturen ble publisert fra 2014 (Houy) og fremover. Det har fremdeles ikke vært en forskningsprioritet med tanke på at bare noen få artikler er dedikert til dette feltet. Men transaksjonsgebyrer skal ikke overses av minst to grunner. Den første forholder seg til deres betydning for å opprettholde sikkerhetsinsentiver i en bevisstatisk kontekst. Den andre grunnen gjelder selve det økonomiske forholdet mellom brukere, gruvearbeidere og selve protokollen, som vi vil se nedenfor.

Per i dag er Bitcoin-belønningen tilstrekkelig for å holde gruvearbeidernes insentiver på linje: De tjener nok penger for å opprettholde et sikkert nettverk. Imidlertid er transaksjonsgebyrene utformet avgjørende når blokkbelønningen har en tendens mot null, eller, som vi vil se, når nettverket har en stor gjennomstrømning. Vi gir i denne artikkelen en kort litteraturgjennomgang, og vi beskriver også vårt syn på en mulig design for et effektivt transaksjonsmarked.

Konkurrerer om blokkplass og risikoen for frikjøring

I Bitcoin settes transaksjonsgebyrer av brukere. Enhver bruker kan teoretisk sette gebyret til null, vel vitende om at transaksjonen hennes sannsynligvis vil bli forsinket hvis andre velger en positiv verdi for sine gebyrer. Å være rasjonelle agenter, vil gruvearbeidere faktisk alltid prioritere transaksjonene med de høyeste gebyrene. Transaksjoner som er bekreftet, men ikke behandlet ennå i den kommende blokken (dvs. bekreftet) blir satt sammen i et 'venterom' kalt mempoolen. Siden hver blokk har en begrenset størrelse, konkurrerer brukerne dermed om plass (Huberman et al., 2017; Dimitri, 2019) i hver blokk, slik at avgiftene når en likevektspris for hvert tidsintervall. Transaksjoner som ikke blir behandlet blir liggende i mempoolen, og venter på at de neste blokkene skal bli validert av gruvearbeidere.

Imidlertid kommer ikke Bitcoin-lignende blockchains uten feil når de sees fra et transaksjonsgebyrsperspektiv. For det første er det ingen prioritet til transaksjonen (Aune et al., 2017) som i et hvilket som helst normalt køsystem basert på standard ”first-come, first-serve” service-levering. Prioritet blir annonsert av brukere ved å foreslå et høyere transaksjonsgebyr enn gjennomsnittet. Gruvearbeidere velger bare transaksjoner som annonserer høyest gebyr. For det andre kan avgifter være for lave til å dekke tapene som skyldes gruvebassenger, spesielt når blokkbelønningen har en tendens til null (Carlsten et al., 2016; Huberman et al., 2017). Etter samme logikk, kan avgiftene bli for høye for en daglig bruker av nettverket til å kompensere fullt ut for tapet av blokkbelønningen (Easley et al., 2019). Derfor innebærer den lille blokkstørrelsen en høy risiko for overbelastning i systemet når transaksjoner strømmer inn i mempoolen raskere enn de er validert av gruvearbeidere. Ventetid fører til overbelastning i nettverket og dermed til høyere avgifter.

På den ene siden øker overbelastning av nettverket incentivene for gruvearbeidere til å tildele sin datakraft til bestemte brukere på denne blockchain, og undergraver derfor jevn sikkerhet. På den annen side skaper det forsinkelser i transaksjonsbehandlingen som kan avskrekke noen brukere fra å bruke nettverket i det hele tatt. På lang sikt kan det hende at Bitcoin trenger høye transaksjonsgebyrer for å fungere både riktig og sikkert (Lavi et al., 2017), et resultat som kan ha en tendens til å beseire formålet med et globalt betalingssystem.

I denne sammenheng kan det å studere insentivene bak PoW-nettverkers transaksjonsgebyrer være viktig for å optimalisere fremtidig design. Å la brukere velge sine egne transaksjonsgebyrer er kanskje ikke en optimal løsning. Er det en likevektspris som disse avgiftene er tilstrekkelige til å sikre sikkerheten i nettverket, uavhengig av hvor mye gruvearbeidere på det tidspunktet tjener på å mynte nye mynter? I nåværende PoW-blockchains er svaret helt klart nei. Blokkestørrelse begrenser antall transaksjoner som kan behandles for hvert tidsintervall.

I sum skal brukerne ikke få lov til å fastsette egen avgift privat, for å unngå et typisk problem med fri-rytter (Auer, 2019). Gebyrer blir satt opp individuelt, mens transaksjoner blir samlet sammen til neste blokkering. Dette sikrer samme sikkerhetsnivå for alle transaksjoner i blokken, uavhengig av nivået på gebyrene som tas individuelt. For å si det enkelt, bruker A har et insentiv til å "fritt-ride", dvs. legge inn lavere gebyrer inntil hans eller hennes transaksjon er inkludert i blokken, derav piggy-backing for andre brukere som annonserer høyere transaksjonsgebyr. Den direkte konsekvensen er en reduksjon i systemets sikkerhet hvis alle oppfører seg som bruker A, ved å redusere transaksjonsgebyrene til det punktet at det ikke lenger er økonomisk levedyktig for gruvearbeidere å bekrefte transaksjoner.

Mulige løsninger og veien videre

Vi kan løse de fleste av disse problemene ved å 1) ha en mye høyere gjennomstrømning enn noen andre PoW blockchain-baserte nettverk, og 2) ta i bruk en annen tilnærming til transaksjonsgebyrer, for å høste full fordel av nettverkseffekter. Vi vil neste vurdere det andre punktet.

Selv om det å ha et desentralisert transaksjonsnettverk med høyt gjennomløp løser skalerbarhetstrilemmaet, medfører det andre problemer. I de fleste artikler som argumenterer for en endring i PoW-konsensusprotokoller, brukes auksjonsteori for å optimalisere transaksjonsgebyrene (Lavi et al., 2017). En annen tilnærming er å koble avgifter med mengden lagringsplass sikret av gruvearbeidere (Chepurnoy et al., 2019).

Selv om disse løsningene kan fungere i miljøer der brukere konkurrerer om blokkeringsplass, er det lite sannsynlig at de kan jobbe i vårt. Faktisk ville nettverkets evne til å behandle mange transaksjoner presse transaksjonsgebyr mot null, hvis gebyrer skulle velges gjennom noen type auksjoner. Hvis brukere overlates til markedskreftene, vil brukerne, vel vitende om at transaksjonen deres blir behandlet, kollektivt velge en optimal avgift som har en tendens mot null, slik enhver spillteoretisk analyse skulle antyde. Derfor må transaksjonsgebyrer i auksjonsstilen utelukkes.

Et annet poeng å vurdere er påvirkningen av nettverkseffekter på tvers av sider. Protokollen kan sees på som en plattform der tilbud og etterspørsel etter globale transaksjoner møtes. Gruvearbeidere (dvs. tilbud) ønsker høye transaksjonsgebyrer, mens brukere vil ha lave. Denne interessekonflikten må gjenspeiles ikke bare i prisen, men også innenfor dens struktur (Rochet & Tirole, 2006) [1]. Dette er et kjent problem i såkalte tosidige markeder. Som vi allerede har nevnt, i Bitcoin's nåværende design, står brukere mer eller mindre fritt til å bestemme sine egne avgifter. I det nåværende systemet er interessene ikke på linje, siden brukerne har en tendens til å sykle fritt, og dermed påvirke protokollens totale sikkerhet negativt. Etter vårt syn bør gebyret følge en mer markedsbasert mekanisme. Prisfunksjonen svinger avhengig av tilbud og etterspørsel etter transaksjoner, uten at brukeren kan sette opp et lavere gebyr, forutsatt at han er klar til å vente på at transaksjonen skal behandles.

Bak gardinene er oppsettet ganske sammensatt, men i praksis viste det seg å være veldig brukervennlig. For å bedre forstå prisstrukturen på transaksjonsgebyrene i kjeden, må vi analysere prisstrukturen for disse typer nettverk. I vårt tilfelle følger vi et køspill (Kendall, 1953; Bhat, 2015) i et tosidig marked (Rochet & Tirole, 2006). Vi trenger en riktig prisstruktur for å stimulere både brukere og gruvearbeidere i nettverket.

Som det er blitt hevdet, bør overbelastning være lavere sammenlignet med overbelastning på eksisterende PoW-blockchains. Selv med en stor gjennomstrømning er det imidlertid sannsynlig at det vil oppstå en del overbelastning og at noen forsinkelsesutgifter delvis vil forbli (Huberman et al., 2017). Også tatt selvstendig, kan en skive teoretisk bli overbelastet på et tidspunkt i historien. Vi foreslår en markedsbasert mekanisme for å gjenspeile disse situasjonene.

Den dynamiske prisfastsettelsen justerer transaksjonsgebyrene for å svare på svingninger i tilbud og etterspørsel. I tilfelle nettverkstetning, kan bølgeprising løse noen økonomiske problemer ved å jevne ut etterspørselskurven (Cohen et al., 2016). Denne funksjonen skal sikre en markedsbasert tilnærming til transaksjonsgebyrer, en tilnærming der prisstigninger for å redusere forsinkelseskostnader spiller en sentral rolle. Og akkurat som systemet som brukes i Uber, kan brukeren “tippe” gruvebassenget, og derved demonstrere at han har høyere forsinkelseskostnader og at han ønsker at transaksjonen skal behandles så snart som mulig.

Rammen vil optimalisere ventetiden for brukerne, samtidig som gruvearbeidere garanterer et minimalt gebyr, selv når konkurransen om blokkplass er liten. Med andre ord, gulvprisen skal minst dekke kostnadene per transaksjon som gruvearbeiderne har pådratt seg. Slik økonomi brukes av ride-hagelapper som Uber eller Lyft, og har vist seg å være ganske effektive.


Referanser

Auer, R. (2019). Utover dommedagsøkonomien til “Proof-of-work” i cryptocururrency, BIS Working Papers No. 765.
Aune, RT, Krellenstein, A., O'Hara, M., & Slama, O. (2017). Footprints on a Blockchain: Trading and Information Leakage in Distribuerte Ledgers, The Journal of Trading, 12 (3), 5–13.
Bhat, FN (2015). En introduksjon til kø
Teori: modellering og analyse i applikasjoner, Springer andre utgave.
Caillaud, B., og Jullien, B. (2003). Kylling & egg: Konkurranse blant formidlingstjenester Providers, RAND Journal of Economics, 34 (2): 309–28.
Carlsten, M., Kalodner, H., Weinberg, SM, og Narayanan, A. (2016). Om ustabiliteten til Bitcoin uten blokkeringsbelønning, fortsettelser fra ACM SIGSAC-konferansen 2016 om datamaskin- og kommunikasjonssikkerhet - CCS'16.
Chepurnoy, A., Kharin, V. og Meshkov, D. (2019). En systematisk tilnærming til Cryptocurrency Gebyrer, i A. Zohar, I. Eyal, V. Teague, J. Clark, A. Bracciali, F. Pintore, M. Sala (Eds.) Financial Cryptography and Data Security FC 2018 International Workshops, BITCOIN , VOTING, og WTSC, Nieuwpoort, Curaçao, 2. mars 2018, Revised Selected Papers Berlin: Springer 19.-30.
Cohen, P., Hahn, R., Hall, J., Levitt, S., og Metcalfe, R. (2016). Bruke Big Data for å estimere forbrukeroverskudd: The Case of Uber, NBER Working Paper No. 22627.
Dimitri, N. (2019). Transaksjonsgebyrer, blokkeringsstørrelsesgrense og auksjoner i Bitcoin. Hovedbok, 4.
Easley, D., O'Hara, M., Basu, S. (2019). Fra gruvedrift til markeder: Evolusjonen av avgifter for Bitcoin-transaksjoner. Journal of Financial Economics, Vol 134 (1), s 91-109.
Houy, N. (2014). Økonomien ved avgifter for Bitcoin-transaksjoner. SSRN Working Paper.
Huberman, G., Leshno, J. og Moellemi, C. (2017). Monopol uten monopolist: en økonomisk analyse av Bitcoin-betalingssystemet, Columbia Business School Research Papers nr. 17-92.
Kendall, DG (1953), Stokastiske prosesser som forekommer i teorien om køer og deres analyse ved metoden til innlagte Markov-kjeder, Annales of Mathematical Statistics, 24 (3), 338-354.
Lavi, R., Sattath, O., og Zohar, A. (2017). Omdesign Bitcoin's avgiftsmarked, arXiv: 1709.08881
Rochet, JC., Og Tirole, J. (2006). Tosidige markeder: En fremdriftsrapport, RAND Journal of Economics, 37 (3): 645–67.

[1] Transaksjonsgebyr kan sees på som et tosidig marked, der gruvearbeidernes insentiver er avhengige av brukernes respons på prisstruktur. Som satt av Rochet & Tirole (2006): “Vi definerer et tosidig marked som et marked hvor volumet av transaksjoner mellom sluttbrukere avhenger av strukturen og ikke bare på det totale nivået på avgiftene som plattformen tar opp. En plattforms bruk eller variable avgifter påvirker de to siders vilje til å handle en gang på plattformen, og dermed deres nettooverskudd fra potensielle interaksjoner; plattformenes medlemskap eller faste avgifter vil på sin side kondisjonere sluttbrukernes tilstedeværelse på plattformen. " Vi ønsker å minimere transaksjonsgebyrer for å tiltrekke seg flest brukere og samtidig maksimere hastigheten som transaksjoner behandles av gruvearbeidere, som krever høye transaksjonsgebyrer. Det er et typisk tosidig (Caillaud & Jullien, 2003; Rochet & Tirole, 2006) prisoppsett. Hvis transaksjonsavgiftene er for høye, går brukerne i andre nettverk, for lave, ville gruvearbeidere ikke tar av transaksjonene med en gang. I et nøtteskall, må vi sette prisen for å stimulere motsatt atferd, for å internalisere tverrsidende nettverkseffekter.

Vinod Manoharan er en teknologigründer og grunnlegger og administrerende direktør av Jax Multiversal Holdings, et holdingselskap hvis portefølje inkluderer online spillselskaper, betalingsportaler og Blockchain teknologiselskaper. Manoharan er også grunnleggeren av JAX.Network, en teknisk oppstart i Ukraina, med fokus på Blockchain-teknologi og mer spesifikt, å løse det beryktede Blockchain Scalability Trilemma.

Sjekk de siste overskriftene på HodlX

Ansvarsfraskrivelse: Meninger uttrykt på The Daily Hodl er ikke investeringsråd. Investorer bør gjøre sin aktsomhet før de foretar investeringer med høy risiko i Bitcoin, cryptocurrency eller digitale eiendeler. Vær oppmerksom på at overføringer og handler handler på egen risiko, og tap du måtte påføre er ditt ansvar. Daily Hodl anbefaler ikke kjøp eller salg av kryptokurser eller digitale eiendeler, og heller ikke The Daily Hodl som investeringsrådgiver. Vær oppmerksom på at The Daily Hodl deltar i tilknyttet markedsføring.

Utvalgt bilde: Shutterstock / Drop of Light

Kilde: https://dailyhodl.com/2020/06/29/crypto-and-the-world-of-on-chain-transaction-fees-why-economics-matter/