a16z Crypto：ブロックチェーンが金融インフラへ進化するための4つの重要能力

著者：a16z Crypto

編集：Jiahua、ChainCatcher

金融はブロックチェーンの最も明白な応用シナリオの一つであり、インフラ要件が最も高いシナリオの一つでもある。ブロックチェーンの金融用途を議論する際、人々はしばしばその利点の一つを挙げる。それは、資産、所有権記録、実行ルールを、単一の取引相手に管理されない共有システムに組み込めることだ。しかし、これはブロックチェーンが本質的に世界の金融市場の膨大な規模と複雑な運用要件を満たせることを意味するわけではない。

長年にわたり、ブロックチェーンが大規模な応用に適しているかどうかの議論は、主にコストとスループットを中心に行われてきた。スループットとは、チェーンが1秒間に処理できるトランザクション数を指す。十分な処理能力がなければ、金融アプリケーションの大規模な実装は不可能である。しかし、正式に運用されている多くのシステム間のスループットの差が徐々に縮まるにつれ、議論の焦点は移り始めている。

金融機関がオンチェーンで取引を実行し、ステーブルコインやトークン化資産を発行し始めるにつれ、これらのネットワークが実際の金融市場の運用要件を満たせるかどうかを評価する必要がある。これには、安定した信頼性の高い取引アクセスと予測可能な取引処理ルールだけでなく、機密情報を開示するかどうか、いつ開示するかを決定する能力も含まれる。ネットワークの混雑、システム障害、攻撃に直面しても、これらの保証は失われてはならない。

ブロックチェーン設計者は長年にわたりこれらの問題に取り組んできた。本稿では、どの問題が進展し、どの問題が未解決のままか、そして今日のブロックチェーンが過去のものよりも金融市場を支える能力が高い理由について論じる。

予測可能性：ルールに従って取引が含まれ、順序付けられることを保証する

長年にわたり、処理能力はブロックチェーンの最も明白なボトルネックであった。取引処理能力の不足、ネットワークの混雑、高い手数料といった根本的な問題により、多くの実際の金融シナリオを実装することが不可能だった。十分な処理能力がなければ、注文の配置や更新といった日常的な操作は、ネットワーク活動が増加するとコストがかかり不安定になる。

ここ数年、特に前回のインフラアップグレードの間に、この制限は大幅に緩和された。5年間で、ブロックチェーン業界の総スループットは100倍以上増加し、正式に運用されている一部のブロックチェーンシステムは現在、毎秒数万件の取引を処理できる。これは始まりに過ぎず、ストレステストが進み、新しいアーキテクチャが実装されるにつれて、この数字はさらに上昇する可能性がある。

しかし、新たな問題は、スループットだけでは取引が実際にブロックに含まれる時期を示さないことだ。これこそが予測可能性が対処すべき問題である。

金融市場では、多くの操作は特定の時間枠内でのみ有効であるため、取引は時間通りにブロックに含まれ、参加者が事前に明確に認識しているルールに従って処理されなければならない。日常的な支払いでは、1秒の不確実性は重要ではないかもしれないが、金融市場ではミリ秒単位の不確実性でさえ、取引会場に対する参加者の信頼を揺るがす可能性がある。

オンチェーンの注文帳を例にとると、トレーダーのキャンセル指示が間に合わなければ、他の人が古い見積もりに基づいて取引を実行する可能性がある。マーケットメーカーはこのリスクを見積もりに織り込み、自己防衛のためにビッド・アスク・スプレッドを広げ、最終的にすべての参加者がより悪い執行価格に直面することになる。

言い換えれば、予測可能性には2種類の保証が必要である。第一に、取引がタイムリーに含まれるという保証、すなわち検閲耐性、第二に、取引順序に関する明確な保証である。

レジリエンス：参加者が確実に取引を提出できることを保証する

順序付けルールがうまく設計されていても、単一のエンティティが誰が取引を提出し実行できるかを依然として管理できるとしたらどうなるか？ニューヨーク証券取引所が毎秒、世界中の参加者からランダムに1つのノードを選び、市場に入るすべての取引を管理すると想像してみてほしい。明らかに、これらのノードは取引実行に対して巨大な力を得ることになる。

取引順序付けは、取引がオンチェーンになった後の注文の順序を決定するが、レジリエンスはより前のステップに焦点を当てる。参加者は実際に注文を提出できるのか？単一のエントリーポイントやオペレーターに依存しなければならず、後者の決定が価格、リスク、取引結果に影響を与えるのに十分であるような状況なのか？

したがって、ブロックチェーン開発者はより強力な保証を求めており、「取引は最終的に含まれる」から「取引はタイムリーに含まれることができるか」へと焦点を移している。目標は、有効な取引が時間内にネットワークに到達すれば、単に「まもなく処理される」という約束を受けるのではなく、即座に含まれるべきだということだ。これは「取引は最終的に処理される」よりもはるかに厳格であり、金融市場が要求するのはこの確実性である。

a16z Cryptoの研究者は、Strong Chain Qualityの概念と測定方法を提案した。その中心は、参加者が次の実行ラウンドに入る機会が、オペレーターが管理する単一のキューに依存しないようにすることである。具体的には、ブロックチェーンは各ブロックにスペースの一部を確保し、ネットワーク内の他の経路から提出された取引を処理することができ、有効な取引に複数のエントリーポイントを提供し、単一のオペレーターがどの取引を優先するかに対する管理を減らす。

目標は、ブロックスペースを複数のエントリーポイントを持つ共有インフラにすることであり、単一のエンティティが管理するキューではない。これには現在運用されているシステムよりも複雑なプロトコル設計が必要だが、追加の複雑さは価値があるかもしれない。大きなネットワーク圧力の下でも、参加者は自分の取引が正常に処理されると信頼できるからだ。

順序付け：市場が取引順序を予測できるようにする

予測可能性は、取引会場が取引順序をどのように決定するかにも依存する。取引が保留状態に入ると、市場は明確な順序付けルールのセットを必要とする。

多くのブロックチェーンでは、取引は通常、最終確認のために1つずつ完了するのではなく、まず「ブロック」と呼ばれるバッチに集約され、その後ブロックビルダーまたは提案者によって台帳に書き込まれる。現在の多くのシステムでは、ブロックビルダーまたは提案者は、どの取引を含め、どのように順序付けるかをほぼ自由に決定できる。この設計はプロトコルを簡素化し、特定のアプリケーションでは許容されるかもしれない。しかし、金融市場では、取引順序が誰が優先されるか、どの価格で取引が行われるか、実行プロセスが公正かどうかを直接決定する。

さらに重要なことに、一方の当事者が次のブロックを管理する場合、他の人よりも早く取引を見て行動する可能性がある。暗号市場では、これはしばしばMEVと呼ばれ、通常のブロック報酬を超えて、ブロック内の取引を含めたり、除外したり、並べ替えたりすることから得られる価値である。

MEVを説明する際、人々はよく「サンドイッチ攻撃」の例を使う。トレーダーが保留中の取引を見て、その前に取引を実行して価格を押し上げ、その後すぐに別の取引を完了して価格変動から利益を得るというものだ。機関市場にとって、問題はさらに直接的である。注文フローを管理する者は誰でも、他の参加者よりも先に行動し、その情報を使って意思決定を行う可能性がある。

これは既存の金融市場構造の欠陥と非常に似ている。伝統的な市場では、中央集権的な仲介者が注文フローと取引意図を最初に受け取る特権から利益を得る可能性がある。オンチェーン市場が取引順序と実行ルールに対して強力な保証を提供できなければ、同じ情報非対称性を再現する可能性がある。

ブロックチェーンプロトコル設計者は、より明確な順序付けルールを模索している。主に優先手数料に基づく決定的なルールと、特定の取引会場がアプリケーションに応じて設定するルールが含まれる。具体的なメカニズムは依然として活発な研究分野だが、その基本原理は伝統的な金融にとって馴染みのないものではない。市場参加者は、伝統的な取引会場が使用する価格優先と時間優先の原則と同様に、自分の取引がどのように順序付けられ実行されるかを正確に予測できるべきである。

取引の包含と順序付けは連携して機能しなければならない。入札見積もりや清算取引が順序付け段階に入る前に選択的に遅延されるなら、最も公正な順序付けルールでさえ役に立たない。同様に、参加者が包含後に自分の取引がどのように処理されるかを判断できないなら、タイムリーな包含自体の意義は大幅に減少する。

高いスループットはオンチェーン金融を可能にするが、予測可能な取引包含と明確な順序付けルールだけが、時間的制約と市場圧力の条件下で実際に使用可能であることを保証する。

プライバシー：実行前に取引意図を保護する

取引は、参加者が保持する情報や意図を露呈する可能性がある。例えば、注文のサイズと方向は、ファンドがポジションを構築しているのか縮小しているのかを示すかもしれない。この情報が注文が完全に実行される前に開示されると、他のトレーダーが先回りして取引し、価格に影響を与える可能性がある。

これはオンチェーン環境では特に重要である。多くのブロックチェーンは最終確認前に保留中の取引を開示するからだ。したがって、実行後の情報を完全に機密に保つことができなくても、金融市場は実行前のプライバシーを保護する必要がある。

現在のプロトコル設計者は、取引情報の具体的な内容を、他者に悪用される可能性のある段階では機密に保ち、取引実行後にはより多様なプライバシーモデルをサポートすることを目指している。取引が完了した後、情報開示のルールはそれに応じて変更できる。公開市場は完全な記録を開示でき、銀行は取引相手と規制当局にのみ関連記録を開示できる。他者がすべての詳細を見ることができなくても、取引がルールに準拠しているかどうかを検証できるべきである。

この目的のために、プロトコル設計者はタイムロック暗号化や閾値暗号化など、さまざまな種類の暗号技術を模索している。これらの技術は、所定の期限が終了するか、委員会がブロック内での取引の位置が確立されたことを確認するまで、取引内容を隠しておくことができる。こうすれば、市場がその時点で取引を見ても、もはやフロントランニングすることはできない。

市場は、すべての参加者に他者の未執行注文をリアルタイムで閲覧させることなく、透明性を保つことができる。オンチェーン金融もこの線引きをする必要がある。実行後は監査可能だが、実行前は機密である。

ブロックチェーンが中核的な金融インフラになるためには、参加者が信頼できる市場をサポートできなければならない。

スループットは最初のテストに過ぎない。十分な処理能力がなければ、オンチェーン金融はニッチな応用を超えることは難しいだろう。しかし、速度が基本的な能力となった今、本当の課題は、ブロックチェーンが金融機関の市場インフラに対する既存の要件を満たせるかどうかである。それには、予測可能な取引実行、明確で曖昧さのない優先ルール、安定したレジリエントな取引アクセス、実行後の透明性を犠牲にすることなく実行前に情報を保護することが含まれる。