イーサリアムカンクンのアップグレード前夜に、Blob マーケットについての包括的な洞察を得る

記事: 0xEvan、プリメフ

翻訳者: Franci、ETHconomics Research Space

校正: ETHconomics Research Space の Jason

翻訳者紹介

以前に公開した記事はすべて、BLOB トランザクション自体と 4844 の手数料メカニズムに関連したものでしたが、この記事では、著者は過去 1 年間のデータバックテストを使用して、BLOB マーケットの可能性 (どの程度のデータに対応できるか) をシミュレートしました。ロールアップのデータ可用性要件を満たすことができますか?

BLOB 市場に対する BLOB スペースの需要と供給曲線の影響に加えて、バリデーターのタイミングゲームやビルダーのレビューもこの市場にマイナスの影響を及ぼします。この記事では、BLOB トランザクションのブロードキャスト遅延の可能性に関するデータ分析を実施し、ユーザーエクスペリエンスとロールアップデータ可用性のオーバーヘッドへの影響を実証し、可能な解決策である BLOB トランザクションの事前確認も提案します。

一般に、この記事はブロブ市場の比較的包括的な分析であり、読者は記事のコンテキストを通じてブロブ空間の将来の展望を探索できます。

文章：

🙏レビューについては @terencechain、洞察については @BertKellerman、そして Holesky テストネットデータについては @ethpandaops に感謝します。

TL;DR

私たちの調査では、EIP-1559 のガス価格設定と同様に機能する新興 EIP-4844 BLOB 市場を深く掘り下げています。違いは、ブロックビルダーに BLOB トランザクションのパッケージ化を直接奨励するチップメカニズムがないことです。これにより、BLOB トランザクションエクスペリエンスが不安定になり、ブロックにパッケージ化する際に特定の課題が生じる可能性があります。
BLOB トランザクションは大きく (約 125 KB)、同じサイズの calldata よりも安価ですが、イーサリアムブロックのサイズが大幅に増加することに注意してください。これは、BLOB トランザクションがブロックの入札力を増加させることも意味します。
この新しい市場の容量が現在のロールアップデータのニーズを吸収し、標準ブロックスペースのガスコストを 15 ～ 20% 削減できるため、低コストの mev の機会が開かれることを実証しました。
ネットワークアクティビティが増加している間、BLOB トランザクションによってブロックブロードキャストが数百ミリ秒単位で遅くなる可能性があり、これが mev-boost BLOB での競争入札を維持するためのブロックビルダーの検閲につながる可能性があることを確認しました。
「事前確認済み入札」によってこれらの課題が軽減され、BLOB 事前確認によって EIP-4844 の機能が強化され、L2 ユーザーにより優れたトランザクションエクスペリエンスが提供され、ロールアップの安定したトランザクションパッケージングエクスペリエンスが提供できると評価しています。 ※Holeskyテストネット上での実験、ブロックビルダーデータの収集、mev-commitによる中継設定を行いますが、BLOB事前確認プロバイダーとしてPBSから関係者を招待し、一緒に実験を行います。

＃＃＃導入

EIP-4844 は BLOB マーケットを導入し、イーサリアムのデータ可用性を拡張します。この新興市場では、EIP-1559 と同様のガス価格設定メカニズムを使用して、BLOB の基本ガス料金を価格設定して破棄します。ただし、タイプ 2 のトランザクションとは異なり、BLOB マーケットのユーザーが BLOB をパッケージ化するためのヒントとしてビルダーに入札する直接的な方法はありません。優先料金設計がないため、BLOB パッケージング料金の正確な価格設定が困難になります。さらに、BLOB はイーサリアムのトランザクションタイプの中で最大であるため、BLOB を含むブロックはネットワーク全体でのブロードキャストがより遅くなることが予想されます。ビルダーがブロック内で多くの BLOB を受け入れる場合、ブロック再編成のリスクが高まるため、ビルダーが経済合理的な人物であると仮定すると、ブロック構築の待ち時間を低く保つために、ピーク mev 期間中に BLOB をレビューすることを選択する可能性があります。

私たちは、BLOB 関連のブロック構築と mev-boost データ収集の取り組み、および mev-commit を使用した BLOB 事前確認プロバイダーの実験を提案し、コミュニティ内のロールアップ、リレー、ブロックビルダー、提案者に参加を呼びかけます。 EIP-4844 における BLOB 関連の動作に関する洞察は、L1 BLOB 事前確認が BLOB マーケットによってもたらされるユーティリティを強化し、L2 ユーザーにより良いトランザクションエクスペリエンスを提供し、mev 条件が存在する場合のロールアップの信頼できるパッケージングエクスペリエンスを提供できることを示しています。ロールアップ中心のイーサリアムロードマップにより安定した将来を提供します。

BLOB マーケットを理解する

BLOB トランザクション

EIP-4844 では、type3 トランザクション (BLOB トランザクションとも呼ばれます) が導入されています。 BLOB を運ぶトランザクションは通常のトランザクションと似ていますが、BLOB データ、KZG コミットメント、プルーフが追加されています。 BLOB は標準のイーサリアムトランザクションと比較して非常に大きく (約 125 KB)、同等の量のコールデータよりもはるかに安価です。 Calldata の価格は 0 以外のバイトあたり 16 ガスで、サイズはさまざまです。BLOB データの価格はバイトあたり 1.04 ガスで、上限は BLOB あたり 131,072 ガスです。

ブロブガスメカニズム

BLOB ベースのガス価格設定には、EIP-1559 と同様に、ネットワークの混雑を価格設定するための料金メカニズムがあります。主な違いは、ブロブベースガスの価格はブロブの使用量の変化に基づいているのに対し、EIP-1559 は前のブロックのガス使用量の変化 (ターゲットガス量に対する使用ガス量) に基づいていることです。ターゲット BLOB の数は 3 (0.375 MB)、各ブロックの最大数は 6 (0.75 MB) です。 Blob の最低ベースガス価格は 1 ウェイに設定されます。

BLOB トランザクションを送信するとき、送信者は、BLOB の基本ガス料金として支払ってもよい最大価格として max_fee_per_blob_gas を送信し、そのすべてが燃焼されます。 max_fee_per_blob_gas は、type0 および type2 トランザクションの max_fee_per_gas に似ています。ユーザーがトランザクションのパッケージ化を奨励するために追加料金を提出したい場合は、max_priority_fee も提出します。ただし、max_priority_fee は、トランザクションの非 BLOB ガス部分のみをカバーします。つまり、この BLOB ガス料金メカニズムでは、ユーザーは BLOB パッケージ化のヒントをビルダーに直接送信できません。

(翻訳者注: 4844 手数料メカニズムの原理の分析に関しては、私たちのコミュニティがより詳細な記事を書いています。こちらを参照してください)

BLOB マーケットキャパシティ

このセクションでは、BLOB マーケットの容量を実証するために、2023 年 1 月から 2024 年 1 月までのロールアップネットワーク上の過去のインタラクションアクティビティをバックテストします。私たちはイーサリアムで最もアクティブなロールアップトランザクションに焦点を当て、履歴データを使用してリアルタイムの BLOB マーケットをシミュレートします。もちろん、この市場は活発に成長しており、BLOB はまだメインネット上でオンラインになっていません。この記事では、2023 年全体の履歴データを使用して、その可能性をシミュレートします。

ロールアップの履歴コールデータアクティビティと、タイプ 3 トランザクションのブロックスペースでのその使用のシミュレーションに基づいて、BLOB 市場価格が BLOB ベースガスの最小値を超えることなく、BLOB 市場価格がロールアップのすべての容量を簡単に吸収できることがわかります。値（つまり1ウェイ）。

図: ベース BLOB ガスあたりブロック

ロールアップはより多くのデータをイーサリアムに公開しますが、ほとんどのブロックは依然として目標 BLOB 数を下回っているため、BLOB ガス価格は低いままです。

写真:色が明るいほど、パッケージングを意味します。特定の数のブロブからなるブロックが構築される回数が多いほど、

💡 これは、BLOB マーケットの calldata オーバーヘッドが低くなり (calldata はバイトあたり 16 ガスを消費しますが、BLOB はバイトあたり 1 ガスを消費します)、ガス価格も低くなります (calldata のガス価格は gwei レベルですが、 blob ガス価格はウェイレベルです)、したがって、ロールアップのための追加の 2 層のコストが節約されます。

BLOB マーケットは現在のロールアップのデータ可用性のニーズを簡単に吸収できるだけでなく、非 BLOB マーケットがより多くのブロックスペースを解放し、ガスオーバーヘッドを 15 ～ 20% 以上削減することも可能になります。ガスのオーバーヘッドが削減されると、ユーザー/検索者、構築者、検証者の入札力が高まり、以前は EIP-4844 から価格が設定されなかった新しい mev の機会が開かれます。

図: EIP-4844 対標準ブロック空間的影響 (2023 年のデータに基づく)

ロールアップにはより多くのデータ可用性が必要です

ロールアップはブロック内のガス使用量に大きな影響を与え、現在イーサリアムブロックスペースで最大のガスユーザーとなっています。以下の図に示すように、2023 年にロールアップはイーサリアム上に記録的な量のトランザクションデータを保存しました。

写真: イーサリアムに保存されたコールデータ過去最高

以下の日次平均グラフは、ロールアップが各ブロックの 15% 以上を占め始めており、他のユーザーの使用料金に直接影響を与えていることを示しています。

ブラックスワンが発生し、需要が増加した場合には、状況はさらに悪化する可能性があります。つい最近の 2023 年 12 月には、碑文の流行により取引量が過剰になり、Arbitrum のシーケンサーが約 1 時間オフラインになりました。 Arbitrum シーケンサーが動作を再開し、保存された状態データのバックログを公開し始めると、シーケンサーは即座にブロックスペース全体を独占し、ガス価格が 140 グウェイ以上に高騰し、すべてのブロックのガスの最大 90% が消費されました。ほとんどのユーザーはネットワークを数時間利用できなくなりました。

**次のセクションでは、このような需要の急増がない場合でも、タイミングゲームと検閲がこの市場にどのような影響を与える可能性があるかについて説明します。 **

BLOB 市場が直面する課題: レビュー

Blob トランザクションブロードキャスト

EIP-4844 は、ビーコンブロックあたり最大 6 つの追加ブロブに対応するために、ビーコンブロックあたりの帯域幅要件を最大 ~0.75 MB、42m ガスまで増加させます。永続的に保存される calldata とは異なり、BLOB はビーコンノードに短期間 (2024 年 2 月時点で 18 日間) 存続し、ネットワークのアーカイブ状態の増大を制御します。

さらに、BLOB トランザクションには、ブロックビルダー用の BLOB トランザクションとバリデーター用の BLOB サイドカーという 2 つのネットワーク表現があります。 Blob サイドカーは、前方互換性を考慮して設計されています。

BLOB は、まず実行層を介してブロードキャストされ、次にコンセンサス層にブロードキャストされる必要があります。 **これは、(検証者ではなく) ビルダーが BLOB パッケージ化について最終的な決定権を持っていることを意味します。 **提案者は、無効な Promise/Proof に基づいた mev-boost ダイナミクスの下でのみ BLOB トランザクションを除外できます。

図: 実行検証が実行されるビルダーによってコンセンサス検証が実行され、バリデーターによってコンセンサス検証が実行されます。

ブロックビルダーの視点

バリデーターの「タイミングゲーム」に関する最近の研究では、レイテンシーの最適化により、ノードオペレーターがブロック提案を遅らせることで戦略的に利益を最大化できる方法が明らかになりました。著者らは、これはチェーンの健全性に悪影響を与えると説明しています。 BLOB トランザクションは、BLOB サイドカーがブロードキャストするときにさまざまな量の遅延を追加するため、このゲームをさらに複雑にします。

BLOB トランザクションは、可能な最大のトランザクションサイズタイプと同等です。このため、これらのトランザクションを運ぶブロックの伝播は遅くなり、ブロックビルダーの mev-boost 入札での競争力が低下します。結果として、これにより、ブロックビルダーは一時的または無期限に BLOB をレビューし、より頻繁に mev 入札を送信できるようになります。

ethpanda チームは Xatu を使用して、テストネット上で実際の遅延をテストしてきました。彼らは、さまざまな Ethereum コンセンサスクライアント (Prysm、Nimbus、Lodestar、Lighthouse) を使用して、世界中の複数の場所 (ニューヨーク市、FRA、BLR、SYD) にオブザーバーを設置し、現実世界のレイテンシーを測定します。 2024 年 2 月 20 日の Holesky Blob データスナップショットは、mev パイプライン全体で大量のレイテンシが生成されていることを示しています。

ブロックビルダーが mev-boost 入札オークションに勝った後、提案者は、ブロックにパッケージ化された BLOB を検証する前に、BLOB サイドカーがブロードキャストされるのを待つ必要があります。以下の表は、サンプルサイズが 800 BLOB サイドカーの場合、1 つの BLOB サイドカーブロードキャストの最小時間は約 400 ミリ秒であることを示しています。

グラフ 1. BLOB のブロードキャスト時間と 1 つのスロットに含まれる BLOB の数

図: 少量のデータからコストデータが得られるこのセットで説明されている直観に反する観察の一部の理由の 1 つは、

以下の表は、追加の BLOB サイドカーの到着を待機するときのレイテンシの違いを示しています。表の 50 パーセンタイル (p50) は、2 つの BLOB を含むブロックと 6 つの BLOB を含むブロックの待ち時間の差が約 225 ミリ秒であることを示しています。

チャート 2. ブロックグループ化に基づく BLOB サイドカーの総数のうち、最初に到着した BLOB サイドカーと最後に到着した BLOB サイドカーの間の時間差

この種の BLOB ブロードキャスト遅延ビルダーが自分のブロックを blob で埋めると、経済的利益はほとんど得られず、追加のブロック再編成リスクが発生します。ビルダーは、再編成の可能性を回避するために、BLOB トランザクションを除外/検閲することを選択する場合があります。ブロックに多数の mev が含まれている場合、経済的に合理的なビルダーは、ロールアップネットワークを通じてこのリスクを適切に補償する必要があります。

Blob マーケットにおけるパッケージ入札のユーザーエクスペリエンスについて

バリデータータイムゲームの研究に関するこの論文では、mev-boost 入札プロセスの後半で、より大きな入札がより大きなブロックに関連付けられることが指摘されています。入札価格とガス価格が上昇すると、後続のスロットでより多くの ETH が破壊されます。基本料金が増加しても、mev 引き出し金額が同じままの場合、建設者は提案者の将来の収入に入札する余地が少なくなります。

翻訳者注:

(流入額: MEV + 手数料

価値の流出: 破壊された ETH + 提案者の優先手数料 + 提案者への建設者のチップ + 建設者自身の収入)

つまり、より多くのものが破壊されると、提案者に与えられるものは少なくなります。

予想される BLOB 市場では、容量が現在の需要を上回っています。破壊されたブロブの基本料金は、非常に小さなオーダー、つまり数十または数百ウェイのままです。ロールアップでは、十分な基本料金が支払われている場合でも、BLOB トランザクションがロールされない可能性があることを理解することが重要です。 BLOB マーケットの基本料金が低いということは、BLOB トランザクションでは、ビルダーがそのようなトランザクションをパッケージ化する動機を得るために、何倍も高い入札が必要であることを意味します。この場合、BLOB トランザクションはより高い料金で再送信する必要があり、ユーザーエクスペリエンスが低下します。

さらに、EIP-4844 に基づく初期 BLOB マーケットにはパッケージティッピングメカニズム (BLOB の優先ガス料金など) がないため、パッケージ化された BLOB トランザクションのスペースを競合するためにロールアップが直接入札できないため、ユーザーエクスペリエンスの問題はさらに悪化します。

BLOB の基本ガス料金が 10 wei であると仮定して、トランザクションの例を見て、同じ量のデータに対する BLOB のオーバーヘッドを計算してみましょう。この例では、BLOB スペースを入札できる効果的なパッケージ入札メカニズムが存在することを前提としていることに注意してください。

💡サンプルトランザクションをご覧ください:

通話データ - 129,998 バイト (0 以外の 129429 バイト) ~ 10.56 グウェイで使用される 2,094,140 ガス (10.55 グウェイの基本価格 + 0.01 グウェイの優先料) = 0.022 ETH

BLOB-128,000 バイト~131,072gasusedat1gwei(10weibaseprice+.99999999gweipriorityfee)=0.000131072ETH

**計算では、ロールアップで BLOB マーケットを使用した場合、BLOB 基本料金が低いため、150 倍以上のコストを節約しながら、潜在的に 100 倍以上の入札を送信できる可能性があると結論付けられました。 **BLOB の BaseFee を下げると、ロールアップでオーバーヘッドを節約しながら、より競争力のある入札を提供できるようになります。潜在的なリストラリスクを建設業者に補うために、包装料金は同ブロック内の既存の mev 機会と同じくらい競争力のあるものである必要があるため、100 倍の入札額であっても十分ではない可能性があります。これは BLOB の事前検証なしです。

mev-commit を通じて BLOB 事前確認を実装する

今回のゲームでは、BLOB 事前確認の主な役割は、いくつかの事前確認済み BLOB を mev パイプラインで利用できるようにすることです。 mev-commit を使用すると、各事前確認プロバイダーがトランザクションに対して独自のコミットメントを行います。プロバイダーは、このデータを他のアクター (ブロックビルダー、リレーラー、シーケンサーなど) に委任できます。 MEV パイプラインの他の参加者が利用できる事前確認データにより、ブロックビルダーは一致する実行負荷を並行して送信できます。この概念は、事前確認済みのブロブパッキングリストを作成したり、リレーが協力してタイプ 3 のブロックスペースを構築したりするために利用できます。

事前確認された BLOB は事前にわかっているため、ブロックビルダーは、スロットが開始される前に BLOB を含む将来のブロックを構築できます。この慣行は価格設定の基礎を提供し、強力な先物市場を構築するための基礎を築きます。市場は、より信頼性の高いトランザクションパッケージングエクスペリエンスをロールアップに提供し、ブロックスペースの価格をより安定させます。さらに、mev-commit の事前確認入札は、ロールアップでは BLOB トランザクション全体を再送信することなく事前確認入札をリアルタイムで更新できるため、ロールアップに対してより信頼性の高い価格検出メカニズムを提供します。

最後に、BLOB をバンドルし、事前確認入札を使用すると、ロールアップでアライアンスを構築できます。事前確認入札は、バンドルされた BLOB トランザクションまたは集約された BLOB に適用でき、ロールアップで入札機能とパッケージングスペースを共有できるようになり、イーサリアム BLOB 市場の安定性と継続的な発展の促進に役立ちます。

＃＃＃結論は

全体として、私たちの調査は、ロールアップの経済性が改善している一方で、新しい市場の出現には、タイムゲームの影響やチップメカニズムの欠如など、より多くの要素を考慮する必要があることを示しています。私たちが強調した問題の解決段階に入るのは時期尚早ですが、mev-commit は Holesky テストネットですでにアクティブ化されているため、PBS 動作エンティティを使用した実験を簡単に実行できます。 Primev は、ブロック構築とプロポーザーのレイテンシに対する BLOB の影響に関するデータを収集し、根底にある動作パターンを理解したいと考えています。

事前確認済みタイプ 2 トランザクションの主な推進要因は経済性とユーザーエクスペリエンスですが、EIP-4844 では、ロールアップとロールアップ中心のトランザクションパッケージングエクスペリエンス、イーサリアムエコシステムの信頼性と安定性が事前確認済み BLOB の主な推進要因となります。重要な理由。また、BLOB 事前確認リレーの実験も行います。これにより、BLOB 事前確認とブロックビルダーの調整を活用して、Holesky テストネット上の BLOB サイドカーブロードキャスト遅延の問題を改善できます。この実験はコミュニティ全体に潜在的な解決策を提供するため、コミュニティにこの実験への参加を呼びかけます。

イーサリアム カンクンのアップグレード前夜に、Blob マーケットについての包括的な洞察を得る