ブロックチェーン取引手数料：なぜ重要なのか？

1998年、中国のエンジニアWei Daiが仮想通貨というコンセプトを初めて発表しました。従来の通貨とは異なり、デジタル通貨はオンラインでのみ存在します。仮想通貨は、従来の通貨や法定通貨など、実際の通貨で購入した後にオンラインで交換できます。仮想通貨は、金融機関や官公庁などの中央管理機関の必要性を排除し、世界中の人々がお金を交換するための迅速、簡単、効果的な方法を作り出します。

仮想通貨のアイデアが最初に説明されてから約10年後、「中本佐志」という仮名を使用したイノベーターがビットコインのコンセプトを明らかにしました。現在、ビットコイン（BTC）は最も人気のある暗号資産の1つです。ビットコインは中央集権的な権限の必要性を排除しましたが、仮想通貨を支える技術に関連するコストは削減されていません。この技術のしくみを知ることで、取引手数料や、仮想通貨を使用する際のコストを最小限に抑える方法をよりよく理解できます。

ブロックチェーン、データベース、ビットコイン

検証済みのビットコイン取引はすべてブロックチェーンを介して保存されます。ブロックチェーンは、データを電子的に保存するデータベースの一種です。主な違いは、データベースはテーブルを使用してデータを構造化し、ブロックチェーンはデータをブロックに格納することです。ブロックが満杯になると、ブロックが追加され、タイムスタンプが付けられ、前のブロックに「チェーン」されます。これにより、容易にアクセスできるデータと不変のタイムラインを持つ記録が作成されます。

データベースと同様に、ブロックチェーンはデータを管理・保管するために複数のコンピューターを必要とします。ただし、データベースはサーバーを使用します。サーバーは特定の個人や事業体が所有する傾向がありますが、ブロックチェーンは多数の個人や事業体が所有する複数のコンピュータにデータを保存します。

ビットコインのネットワークには、ノードと呼ばれる何千ものコンピュータが含まれており、取引の検証、ブロックの補充、システムの機能維持のために連携しています。

ブロックチェーンのトリレンマ

ブロックチェーンが最大限に機能するには、安全で分散型、スケーラブルである必要があります。プログラマー（とイーサリアムの創設者）Vitalik Buterinが紹介したコンセプトであるブロックチェーンのトリレンマは、ブロックチェーンプロジェクトが3つの理想すべてを満たすのに苦労しているという考えを指します。 

ブロックチェーン開発者は、トリレンマの概念を使用して、ネットワークをさらに改良し、最適な機能を達成するためのツールを作成しています。

セキュリティ

ブロックチェーンは、民主的で不変のように設計されています。ブロックチェーンのセキュリティは、コーディングとコンセンサスアルゴリズムによって維持されます。コンセンサスアルゴリズムは、最終化前に取引を確認するのに必要なネットワークノードの数を決定します。また、ブロックチェーンは、タイムスタンプ付きのハッシュ関数にデータを記録する一連のブロックで構成されているため、データの改ざんやハッキングに対する回復力があることが証明されています。 

分散化

中央機関の仕事の一つは、二重支出や同様の問題を防ぐことです。ただし、DDoS攻撃やその他のセキュリティ問題に対して脆弱です。分散型ブロックチェーンネットワークという概念は、分散型台帳上の同じ情報で各ノードが渡されるため、誰も知る必要がない環境として解読されています。 

ビットコインなどの分散型システムは、基本的にこれらの問題に耐えられず、コンセンサスアルゴリズムやメカニズムは、二重支出を防止し、ピアの平等を強化しながら、さらなるシステムセキュリティを提供します。だれかが台帳を変更または破損しようとする場合、ネットワーク参加者の大多数は、そのために合意に達する必要があります。

スケーラビリティ

大量に利用している場合、交通渋滞が発生し、取引処理が遅くなり、利用者のコストが上昇する可能性があります。スケーラブルなブロックチェーンは、中央集権型ネットワークで競争力を維持するために不可欠です。

ブロックチェーンのトリレンマを克服し、対処するために、イーサリアムなどのレイヤー1ソリューションでネットワークを直接修正することを推奨する開発者もいます。また、ライトニングネットワークオンビットコインやライトコインなど、ブロックチェーンと並行して動作するように設計されたセカンダリネットワークやレイヤー2ソリューションの開発を提案する人もいます。ブロックチェーン技術はまだ初期段階にあり、進化するにつれて、ブロックチェーンのトリレンマに対する潜在的な解決策も生まれることに注意することが重要です。

なぜビットコイン取引手数料がかかるのですか？

ビットコインの初期には、マイニング業者は取引の検証を迅速に行いました。デジタル通貨の人気が急増するにつれて、取引はますます数多く複雑になっています。ビットコイン取引の認証を迅速化するため、ビットコイン取引手数料が開始しました。

手数料は、取引の規模と入力年齢によって決まります。つまり、より多くのブロックデータを占有するバイトで構成される取引は、取引手数料が高くなります。追加料金が発生すると、システム上で取引が迅速になり、基本的に優先キューに入れられます。つまり、より多くの支払いをして、取引をより迅速に検証できます。

集金された手数料はマイナーに送金されます。マイナーはビットコイン取引を検証・記録し、以下の方法でシステムの流動性と機能を維持します。

• トランザクション処理のサポート
• 取引を検証したマイナーに支払う
• スパム取引の排除

つまり、ビットコイン取引手数料は、ビットコインネットワークの完全性を保護し、維持します。

ビットコイン取引手数料について

仮想的に、ビットコイン取引手数料は、ブロックチェーン上で取引を検証したい速度を表します。ビットコインは分散型であるため、誰でもマイナーとして簡単に参加できます。つまり、取引を検証して記録し、ブロックを形成し、チェーンで参加するということです。しかし、ビットコイン、つまりBTCのマイニングプロセスは複雑で高価です。マイニングリグは高価であり、多くの場合、大量の電力を消費します。ブロック補助金や取引手数料は、新しいブロックが検証されたときに、これらのコストを相殺し、マイナーにインセンティブを与えます。 

マイナーは、ブロックチェーンにブロックを正常に追加すると、「ブロック特典」として取引手数料とブロック補助金が付与されます。ブロック補助金は、ビットコインマイニングごとに固定され、4年ごとまたは21万ブロックごとに発生する半減（ビットコイン半減期）となりました。2009年を振り返ると、マイニングされたビットコインは50 BTC、2012年には50 BTCを獲得できますが、年が経つにつれて報酬は半減し、2020年の最新の半減は6.25 BTCとなります。

半減期イベントは、ハッシュレートの低下を引き起こし、新しいブロックをマイニングするために必要な計算能力とエネルギーを増加させます。しかし、取引手数料の上昇は、マイナーがネットワークのセキュリティと健全性を維持するためにインセンティブを与えるのに役立ちます。取引手数料は、いくつかの要因に基づいて決定されます。

• 現在、仮想通貨ネットワークがどれほど混雑しているか
• 特定のビットコイン取引に含まれるデータ量
• 取引の優先順位

最後のポイントはお客様の管理下にあります。ビットコイン取引を緊急に処理する必要がある場合は、より高い手数料を支払うことで優先順位を付けることができます。取引の緊急性が低い場合は、より低い手数料を選択できます。この場合、取引は、トラフィックが遅くなるまでメモリプール（またはmempool）に残ります。

ミームプールは、キューと考えることができます。取引を開始すると、その取引はmempoolに送られます。待機中の取引は、マイナーが確認してブロックに追加するまで、ミームプールに残ります。ミームプールが満期になると、マイナーは手数料の高いビットコイン取引を最初に選択します。

このシステムは取引をよりスムーズに進めることができますが、入札戦争につながる可能性もあります。暗号資産を利用する多くの人は、取引が最初に完了するようにプレミアムを支払うことを望んでいます。しかし、この戦術は、特に激しい使用の時期には逆発する可能性があります。一部の利用者は手数料を過払いし、他のマイナーも手数料を増やす必要があります。

取引手数料：ビットコイン 対 イーサリアム

仮想通貨の最も大きな名称はビットコイン（BTC）とイーサリアム（ETH）です。手数料の計算方法を理解することで、入札戦争に巻き込まれたり、不必要にミンプールで停滞したりすることなく、取引を完了するための公正な金額を支払えるようになります。

ビットコイン取引手数料の計算

ビットコイン手数料を計算するには、いくつかのオプションがあります。一部のウォレットでは、プロセスを自動化できます。これにより、取引の完了速度を選択し、それに応じて支払うことができます。

まず、現在のレートを確認してから、取引の規模に応じて乗算します。ビットコインは、1億分の1（または0.00000001）BTCであるサトシスに分割されます。取引が225バイトで、1バイトあたり100サトシスのレートを選択した場合、100 x 225 = 22,500であるため、約22,500サトシの手数料を支払うことができます。現在、1サトシは10月11日時点で0.00056666ドルまたは0.00000001ドルのBTCであることを考慮すると、14ドル強に相当します。 

イーサリアム取引手数料の計算

2021年まで、イーサリアムのネットワーク上のすべてが「ガス」に基づいていました。ガスは、特定の取引を完了するのに必要な計算能力の量に連動する単位です。ガスとは、イーサリアムネットワークを動かし続けるために使われるエネルギーを指します。

この決済システムでは、すべてがガスに関連しています。単純な追加問題の場合、わずか5ガスユニットしか必要とせず、実際の取引を完了すると2万のコストがかかる可能性があります。取引手数料を決定するには、ガス価格を知る必要があります。ガス価格はイングウェイで測定され、0.000000001（10億分の1）ETHに相当します。

計算するには、ガスコストにガス価格を乗じる必要があります。たとえば、2万ガス単位の取引があり、ガス価格は100gweiです。2万 x 100 = 200万であるため、この取引の合計コストは200万gweiとなります。1 gweiが0.00000359ドルに相当すると仮定すると、7ドルをわずかに上回ることになります。 

ユーザーは、「ガス制限」を設定することができます。これは、お客様の支出制限や、特定の取引にどの程度のガスを使用したいかを示しています。複雑な取引にはより多くの作業が必要だったため、ガス制限は単純な取引よりも必然的に高くなります。

しかし、このシステムは煩わしいことが判明し、多くの利用者が過少支払いをしており、取引の拒否や過大支払いの必要性につながる可能性があります。（郵送する封筒にスタンプを多すぎる場合、郵送料不足で手紙が返送されるリスクはなくなります。） EIP-1559のアップグレードにより、取引の支払い方法が変わりました。ETHを利用する場合、特定の取引に対して基本手数料を支払うことになります。回収された手数料の一部は燃やされ、通貨が流通しなくなり、残りはマイナーに回されます。また、ETHの利用者はマイナーに「チップ」オプションも用意しており、取引の処理や記録を迅速化できます。

平均取引手数料

取引手数料は21世紀の金融取引に必要なコストであり、仮想通貨取引も例外ではありません。ビットコインとイーサリアムはどちらも取引コストと取引規模を結びつけており、お客様は取引プロセスを迅速化するためにより多くの支払いをすることができます。ビットコインの平均取引手数料は、トラフィック量やその他の要因によって日々変動します。イーサリアムネットワークも同様です。

現在、平均ビットコイン手数料は2ドルから5ドルで、3,700から9,170サトシに相当します。平均ETH取引手数料は、2～7ドル、または0.00056～0.002 ETHです。

1日あたりの平均取引額

BTCとETHネットワークは繁栄しており、毎日無数の取引が完了し、検証されています。ビットコインネットワークでは、毎日約20万～30万件の取引が完了しています。一方、イーサリアムは毎日100万件以上の取引を完了しています。

トラフィックが軽い日に取引を完了すると、認証速度を犠牲にすることなく取引レートが下がる可能性があります。

代替手段

ビットコインの取引手数料が高すぎることはマイナーにとって魅力的ですが、利用者にとってはそれほど人気がないかもしれません。手数料構造は、特に小規模な取引の場合、一部の利用者が手数料で取引額に相当する金額を支払っているような場合があります。

ビットコインをログする問題は、取引手数料だけではありません。スケーラビリティもアキレス踵の1つであることが証明されています。ビットコインプロトコルは、ブロックサイズと生成を明確に定義し、ビットコインを1秒あたり約7トランザクション、つまりTPSに制限します。これにより、ビットコインはビットコインゴールド（BTG）やビットコインキャッシュ（BCH）などの追加フォークに分岐しています。一方、イーサリアムはブロックチェーンが大きく、約20 TPSを処理でき、ETH 2.0はよりスケーラブルなソリューションの道を歩んでいます。

ビットコインプロトコルを変更するには、その利用者全員が特定のソフトウェアに同意し、選択する必要があります。ライトニングネットワークは、レイヤー2決済プロトコルとして設計された代替手段を提供します。つまり、ブロックチェーン上にレイヤー化されます。Lightning Networkでは、決済チャネルを決済し、ブロックチェーンで最終取引を決済する前に、多数の取引を完了できます。

ライトニングネットワーク

ライトニングネットワークは、ビットコインのネットワーク上だけにとどまらないブロックチェーン上に常駐するオフチェーンソリューションです。ブロックチェーンの支払いを迅速かつ安全に処理するため、ブロックの確認に時間がかかる可能性があります。また、サードパーティに頼ることなく、クロスチェーンの原子スワップを即座に完了できます。 

ライトニングネットワークの主な特長の1つは、サトシよりも少ない少額の決済を可能にする機能です。このプロセスはよりプライベートであり、ブロックチェーンを介してブロードキャストされることなく、複数の個別取引を行うことができます。その名前が示すように、Lightningネットワークも高速であり、TPSにほとんど制限はありません。決済時間も同じく速く、平均取引決済時間は1分以内です。手数料も安いです。

プライバシー、スピード、手頃な価格を求める方には、Lightning Networkが最適です。

よりスケーラブルなコンセンサスメカニズム

コンセンサスメカニズムまたはアルゴリズムとは、コンピュータのネットワークがセキュリティを維持しながら効率的に連携できるように設計された特定のプロトコルを指します。このアルゴリズムは、仮想通貨ネットワークが効果的に機能し、特定の種類のシステム攻撃を防ぐためによく使用されます。

ビットコインの主な弱点がスケーラビリティである場合、よりスケーラブルなコンセンサスメカニズムがコスト削減に役立つ可能性があります。現在、ビットコインはプルーフ・オブ・ワーク（PoW）コンセンサスに基づいて運営されており、各ノードは複雑な数学的問題を解決して取引を検証する必要があります。最初に問題を完了すると、次のブロックがチェーンに追加されます。次に、ブロックが検証され、データがブロックチェーンに入力されます。

プルーフ・オブ・ステーキング（PoS）プロトコルは、PoWよりもスケーラビリティと持続可能性に優れています。PoSはマイニングの力を所有権のステーキングに結びつけます。マイナーは、エネルギーを消費して数学的問題を解決する必要はありませんが、その代わりに、所有ステーキに関連する特定の数の取引をマイニングすることに限定されています。その後、1%の所有権ステーキングを持つマイナーは、ブロックの1%をマイニングできます。

また、PoSシステムは、特定の種類の経済攻撃に対して脆弱ではありません。マイナーは、システム攻撃を仕掛けるためにネットワーク上のデジタル通貨の半分以上を所有する必要があり、その利益は不利になります。

最終的に、PoSシステムはPoWシステムよりもスケーラブルでエネルギー効率が高く、安全です。

混雑の少ないキャンプアウト

交通渋滞が混雑を引き起こすのと同様に、ネットワーク上で待機する取引の数が増えると、動きが遅くなり、手数料も高くなります。Ergoは、ピーク時に手数料が増加する傾向があります。

ビットコイン取引が急務ではない場合、急遽のトラフィックを避けるために、1日のうちに少し遅れて出国することを選択するのと同様に、「キャンプアウト」やオープニングを待つことができます。ブロックチェーンは、企業がより大きな取引を完了するため、予測可能なピークと谷を持つ傾向があります。週末まで待つと、トラフィックが少なくなり、取引の決済が迅速になり、手数料も少なくなる可能性があります。これは、決して成立しない市場の利点の1つです。

カスタム手数料は可能ですが、マイナーは手数料の規模など、いくつかの要因に基づいて取引を優先し、処理します。大きな取引を完了するには少し時間がかかるかもしれませんが、通常はトラフィックが遅くなるとブロックチェーンに追加されます。

終わりに

手数料の増減により、利益が大幅に減少し、資本損益に影響が及ぶ可能性があります。これらの手数料はデジタル資産の取引に必要不可欠ですが、Lightning Networkなどの小規模な取引に代替システムを選択する場合や、取引を処理するのに最適な時期まで待つ場合など、全体的なコストを削減し、過払いのリスクを低減するための対策を講じることができます。オプションを調査し、ニーズに最適なオプションを見つけることで、取引価格と取引コストの両方を節約できます。