ビットコインのシャットダウン価格に関する考察とパブリックチェーン経済モデルの分析

最近、ビットコインの価格は一時5万4千ドルを下回り、一部のビットコインマイナーの「シャットダウン価格」に達しました。データによると、ビットコインの価格が5万4千ドルに下がった場合、効率が23W/Tを超えるASICマイナーのみが利益を上げることができ、約5種類のモデルのマイナーが稼働を維持できます。これは、価格がシャットダウン価格を下回ると、一部のリスク耐性が弱いマイナーが損切りのために退出す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際、しばしばビットコインを売却して現金を得るため、同時にマイナーを値下げして販売することで、ビットコインの価格がさらに下落し、「マイナーの降伏」と呼ばれる現象を引き起こす可能性があります。

シャットダウン価格は実際にはビットコインマイニング機器の採掘コストです。この概念を理解するためには、ビットコインの経済モデルとプルーフ・オブ・ワーク(PoW)メカニズムを理解する必要があります。ビットコインの総供給量は2100万枚に設定されており、約10分ごとに1つのブロックが採掘され、マイナーには一定数量のビットコインが報酬として支払われます。初期のブロック報酬は50ビットコインでしたが、その後約21万ブロック(約4年)ごとに半減します。最近の半減は2024年4月23日に発生し、ブロック高は84万で、報酬は1ブロックあたり3.125ビットコインに減少しました。ブロック報酬の他に、マイナーは取引手数料も受け取りますが、通常は各取引あたり0.0001-0.0005ビットコインです。

ビットコインネットワークの取引はメモリプールに入れられ、マイナーはその中から取引を選択して新しいブロックを構成します。マイナーは、特定のランダムな数を計算し、ブロックデータと組み合わせてネットワークの難易度目標を満たすハッシュ値を生成する必要があります。このプロセスが"マイニング"です。条件を満たすハッシュ値を最初に計算したマイナーは、記帳権を得る、つまりマイニングに成功します。難易度目標は2016ブロックごとに(約2週間)ごとに調整され、平均ブロック生成時間を約10分に保ちます。

算力はビットコインマイナーの採掘能力を測る指標であり、毎秒行えるハッシュ衝突の回数を示します。現在、算力の単位は通常TH/sが使用されており、これは毎秒10^12回のハッシュを意味します。全ネットワークの算力は約630 EH/sであり、これは毎秒6.310^20回のハッシュに相当します。これに基づいて、毎Tの算力で理論的には810^(-7)個のビットコインを毎日採掘できると算出できます。

マイナーにとって、主な支出はマイニングマシンの購入、マイニングファームの運営管理費用、およびマイニングにかかる電気代です。例えば、Antminer S19 proマイニングマシンは、定格ハッシュレート110 T、定格消費電力3250 Wであり、1 Tのハッシュレートあたり毎日0.709 kWの電力を消費すると推定されます。地域によって電気料金は大きく異なり、0.055ドル/キロワット時で計算すると、1ビットコインのコストは約5万ドルです。

注意が必要なのは、上記の計算が全ネットワーク算力630 EH/sの状況に基づいていることです。一旦「マイナーの降伏」が発生すると、全ネットワーク算力が低下し、1ビットコインを採掘するコストも相応に低くなります。逆に、ビットコイン価格が上昇すれば、マイナーの利益が増加し、全ネットワーク算力が上昇し、採掘コストもそれに伴って増加します。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駆け引きの結果であり、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。

ビットコインを代表とするPoW公链とは異なり、PoS公链(であるイーサリアムやSolana)の経済モデルにはマイナーの役割がありません。PoSメカニズムの主な特徴は、質押(Staking)を通じてアクセスメカニズムを実現することです。ノードはネットワークのコンセンサスに参加するために一定量のプラットフォームトークンを質押する必要があり、プラットフォームはこれらのノードにブロック報酬としてトークンを発行し、ネットワークの安定性を維持するように促します。PoSにおいて、質押を通じてネットワークのコンセンサスに参加するノードは検証者(Validator)と呼ばれます。

無限発行のプラットフォームトークン(であるイーサリアムやSolana)については、インフレーションの問題も考慮する必要があります。トークンの増発は通常、バリデーターのブロック報酬を通じて実現され、焼却は取引手数料の形で流動性の回収を行います。増発と回収はバランスを取る必要があり、経済の安定を維持します。さらに、PoSプラットフォームトークンは生息機能を持ち、一部のプラットフォームでは委任ステーキングメカニズムも設計されており、市場の流通量を減少させ、経済の安定を維持します。

イーサリアムネットワークの初期供給量は7200万で、現在の総供給量は約1.2億です。2022年9月にイーサリアムはPoWからPoSに移行した後、年間発行量は約484万ETHから301万ETHに減少し、インフレ率は4%から2.5%に低下しました。EIP-1559により、各取引で一部のETHが基礎費用として燃焼されるため、実際にはイーサリアムはほとんどの時間でデフレ状態にあり、平均デフレ率は1.4%です。

イーサリアムネットワークでは、ノードは32のETHをステークする必要があります。バリデーターの報酬には、ブロック提案者報酬、投票報酬、および同期委員会参加報酬が含まれ、分配はバリデーターの有効残高とアクティブなバリデーターの総数に関連しています。ステークのハードルが高く、委託ステークがサポートされていないため、市場には流動的なステーク(LST)プロトコルが登場しました。Lidoが提供するstETHなどがあり、イーサリアムLST市場の大部分を占めています。現在、イーサリアムネットワークでステークされているETHは3254万で、総供給量の27%を占めており、そのうちLidoが980万を貢献しています。

Solanaネットワークの初期供給量は5億で、現在の総供給量は約5.8億、流通量は4.6億です。Solanaの初期インフレ率は8%、毎年15%減少し、長期的なインフレ率は1.5%です。Solanaネットワークはバリデーターに対する最低ステーク額の要件はありませんが、投票権とステーキング報酬はステーク額に比例して分配されます。Solana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して利益を共有できます。現在、1500のバリデーションノードがあり、平均APRは約7%です。

バリデーターは正しい投票を提出することでポイントを獲得し、ブロック報酬には取引手数料の50%が含まれ、残りの50%は焼却されます。バリデーターは一定の期間内にポイントを蓄積し、その後、ステークに基づいてSOL報酬に交換されます。Solanaネットワークに流通しているSOLのステーキング比率は80%以上ですが、LSTはステーキング供給量の6%に過ぎません。これは主にSolanaがネイティブに委任ステーキングをサポートしており、DeFiエコシステムがまだ初期段階にあるためです。JitoはSolanaネットワークのLSTの主要な提供者であり、MEVをサポートするバリデーターノードを介してより高いAPRを提供しており、現在は7.92%に達しています。

全体的に見て、経済モデルはブロックチェーンの長期運営における重要な設計です。PoW公有チェーンと比較して、PoS公有チェーンの経済モデル設計はより複雑で、ステーキングメカニズム、インセンティブメカニズム、インフレパラメータ、トークン機能など、複数の側面を考慮する必要があります。ほとんどの新しい公有チェーンはPoSコンセンサスメカニズムを採用しており、これは主により良いエネルギー効率、スループット、取引確認時間を持ち、同じコストでより高いセキュリティを提供するためです。しかし、PoSメカニズムは富の集中問題を引き起こす可能性もあり、これは経済モデルを設計する際に考慮すべき要素の一つです。