# ビットコインの経済モデルとマイニングコスト最近、ビットコインの価格は一時5.4万ドルを下回り、一部のビットコインマイニングマシンの「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この水準に達する際、効率が23W/Tを超えるASICマイニングマシンのみが利益を上げることができ、運営を維持できるマイニングマシンはわずか5種類です。これは、価格がさらに下がり続ける場合、一部のリスク耐性が弱いマイナーが市場から撤退して損失を止めることを余儀なくされる可能性があることを意味しています。このような状況では、マイナーはビットコインを売却して現金化し、低価格でマイニングマシンを売却する可能性があり、さらにビットコインの価格下落を促進します。この現象は「マイナーの降伏」と呼ばれています。いわゆる「シャットダウン価格」とは、実際にはビットコインのマイニングコストを指します。この概念を理解するためには、まず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2100万に制限されており、約10分ごとに1つのブロックが生成され、マイナーに一定量のビットコインが報酬として与えられます。最初は各ブロックに50ビットコインの報酬があり、その後21万ブロック（約4年）ごとに報酬が半減します。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、報酬は各ブロック3.125ビットコインに減少しました。ブロック報酬に加えて、マイナーは取引手数料も得ることができ、通常、各取引の手数料は0.0001から0.0005ビットコインの間です。手数料は市場によって決定され、取引量が多いほどマイナーは忙しくなります。ユーザーが設定した手数料が低すぎると、取引が無視される可能性があります。ビットコインネットワークの取引は、まずメモリプールに入ります。マイナーはそこから一連の取引を選択し、新しいブロックを構成しようとします。そのために、マイナーは特定のランダムな数を見つけ、それをブロックデータと組み合わせて、ネットワークの難易度要件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（約2週間）ごとに調整され、平均ブロック生成時間を約10分に保つようにします。したがって、全ネットワークの計算能力が高くなるほど、難易度目標も大きくなります。算力はビットコインマイニング機のマイニング能力で、通常はTH/s（毎秒10^12回ハッシュ）で表されます。現在、全ネットワークの算力は約630 EH/s、つまり毎秒6.3*10^20回ハッシュです。理論的には、毎Tの算力で1日あたり8*10^(-7)個のビットコインを掘り出すことができます。マイナーにとって、主な支出はマイニング機の購入、マイニング場の運営管理費、および電気代です。例えば、Antminer S19 proマイニング機は、定格算力110 T、消費電力3250 Wで、毎Tの算力で1日あたり0.709 kWを消費すると推算できます。地域によって電気代の差は大きく、0.055ドル/kWhで計算すると、1ビットコインのコストは約5万ドルになります。注意が必要なのは、上記の計算が全ネットワークのハッシュレート630 EH/sの状況に基づいているということです。"マイナーの降伏"が発生すると、全ネットワークのハッシュレートが低下し、1ビットコインを採掘するコストもそれに伴って低下します。同様に、ビットコインの価格が上昇すると、マイナーの利益が増加し、全ネットワークのハッシュレートが上昇し、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ゲームの結果であり、これらはすべてビットコインのシンプルで効果的な経済モデルの上に構築されています。# PoS公链の経済モデルビットコインを代表とするPoW公チェーンとは異なり、イーサリアムやソラナなどのPoS公チェーンには、マイナーという役割が存在しません。では、これらの公チェーンの経済モデルはどのように設計されているのでしょうか？PoSメカニズムとPoWメカニズムの最大の違いは、PoSではコンセンサスブロック生成に参加するノードが(ステーキング)を通じてアクセス資格を得る必要があることです。ノードはネットワーク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ステークする必要があり、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メカニズムでは、ステーキングを通じてネットワークコンセンサスに参加するノードは通常、(バリデーター)と呼ばれます。無限に発行されるプラットフォームトークン（例えば、イーサリアムやソラナ）については、インフレ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によって実現され、一方で、取引手数料の形で流動性が回収されます。これは、プロジェクト側の国庫に入れられたり、プロトコル内で焼却されたりします。増発と回収はバランスを保つ必要があり、短期的にはインフレやデフレが発生することを許容しますが、長期的には経済のバランスを維持するために安定性を保つべきです。さらに、PoSプラットフォームのトークンは利息を生む機能を持っており、一部のプラットフォームは委託ステーキングメカニズムを設計して、マーケットにおけるトークンの流通量を減少させ、経済の安定を維持するのに役立ちます。いわゆる流動的ステーキングは、通常、第三者プロトコルによって委託ステーキングに基づいて設計された製品を指し、そのAPRはステーキングのブロック報酬（およびMEV）に由来します。## イーサリアムイーサリアムネットワークの初期供給量は7200万で、そのうち6000万は2014年7月と8月のクラウドファンディング活動で購入者に配分されました（平均価格は約0.3ドル/枚）。残りの1200万は2015年にネットワークが開始されたときに83人の初期貢献者に半分配分され、もう半分はイーサリアム財団に留保されました。現在、イーサリアムネットワークの総供給量は約1.2億です。2022年9月、イーサリアムはPoWからPoS（つまりThe Merge）に移行し、ビーコーチェーンを開始しました。これを境に、イーサリアムの通貨設計は2つの段階に分かれます：PoSに移行する前は、毎年約484万ETHが増発され、インフレ率は約4％でした；PoSに移行した後は、毎年約301万ETHが増発され、インフレ率は約2.5％です。実際には、PoSに移行して以来、EIP-1559により、各取引の一部ETHが基礎費用として燃焼されるため、大部分の時間ETHはデフレ状態にあり、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32ETHをステークする必要があり、そうすることでビーコンサインの検証者となります。32ETHを超えると、その検証者のネットワーク内での重みは増加しません。ビーコンサインには、各エポック(に32のスロット)があり、各スロットは約12秒であり、ブロックが生成されます。イーサリアムは各エポックごとに報酬を支払い、その額は基本報酬に基づいて計算され、各検証者の平均報酬を表します。ブロック提案者は基本報酬の1/8を受け取ることができ、他の報酬は投票者（前提として大多数の検証者と一致する投票を行った場合）やシンクロナイゼーション委員会の参加者に分配され、報酬の分配は検証者の有効残高およびアクティブな検証者の総数に関連しています。イーサリアムのステークには最低32ETHが必要であり、ETHを他のバリデーターに委託してステークすることはサポートされていません。また、ステークされたETHを引き出すには27時間のロック解除期間があります。これらのルールはステーキング参加者にとって一定の障害となっています。ユーザーにより便利なステーキング環境を提供するために、市場には流動的ステーキング(Liquid staking token, LST)プロトコルが登場しました。この原理は、ETHを集めて32ETHの最低要件を回避することです。ユーザーは自分のバリデーターを操作する必要はなく、ステーキングプールが関連操作を処理し、ユーザーにステーキング証明書を提供して、他のDeFiアプリケーションに参加し、資金の利用効率を向上させます。イーサリアムの流動性ステーキング分野の業界リーダーLidoが提供するstETHは、この分野の大部分の市場シェアを占めています。Lidoは一般ユーザーがそのプラットフォームを通じて任意の量のETHをステークできるようにし、ステークされたETHはstETHに変換され、いつでもETHに交換できます。このことは、ネイティブステーキングの痛点を解決しました。現在、イーサリアムネットワークにおけるステーキングされたETHは32540000で、総供給量の27%を占め、その中でLidoが9800000を貢献し、stETHはステーキングされたETHの30%を占めています。## ソラナSolanaネットワークの初期供給量は5億で、そのうち38%はコミュニティ準備金、12.5%はチームメンバー、12.5%はSolana財団、残りの37%は投資家に割り当てられています。現在のSolanaネットワークの総供給量は約5.8億で、流通量は4.6億、流通率は約80%です。残りの20%のSOLは投資家とチームの手にロックされています。最も顕著なロック解除は2025年3月に発生し、約4500万枚になります。Solanaの初期インフレ率は8%で、毎年の減少率は-15%、長期インフレ率は1.5%です。Solanaネットワークはバリデーターの最低ステーキング額を要求していませんが、バリデーターの投票権とステーキング報酬はそのステーキング額の比率に応じて配分されます。Solanaネットワークは委任ステーキング(deleGate staking)をサポートしており、ユーザーは自分のSOLを既存のバリデーターにステーキングして利益を共有できます。委任ステーキングはSOLをバリデーターに譲渡することを意味せず、SOLはユーザーのウォレットに保持され、保有するのと同様の安全性があります。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。バリデーターはトランザクションと提案されたブロックを検証する責任を負います：バリデーターが正しいかつ成功した投票を提出するたびに（それ自体がトランザクションであり、バリデーターはトランザクション手数料を支払う必要があります）、彼らはポイントを獲得します；提案されたブロックには追加のポイントはなく、ブロック報酬はブロック内のトランザクション手数料のみを含み、その50％はバリデーターに流れ、残りの50％は焼却されます。ある期間中、バリデーターはこれらのポイントを蓄積し、その期間の終了時に一定割合のSOL報酬と"交換"します。ポイントから報酬の"交換"は、権益加重で計算され、バリデーターは総ポイント（すべてのバリデーターのポイントの合計）に対する自分のポイントの割合に応じたSOLを得ます。SolanaネットワークにおけるLSTの現状は、Ethereumとは顕著に異なります。Solanaネットワークでは流通しているSOLのステーキング比率が80％を超え、Ethereumの27％を大きく上回っています。しかしながら、LSTはステーキング供給量の6％しか占めていません（対照的にEthereumでは40％を超えています）。主な理由は、Solanaネットワーク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プロトコルエコシステムがまだ初期段階にあるため、Lidoやその類似製品がEthereum上で解決しようとしている問題がSolanaには存在しないからです。JitoはSolanaネットワークのLSTのリーダーであり、JitoはユーザーのSOLをMEV（Jito-Solanaバリデータークライアント）をサポートするバリデーターのノードに委任し、JitoSOLに変換します。その際、MEV収益は追加の利益としてステーキング者に分配されます。したがって、JitoプラットフォームのAPRは委任ステーキングよりも高く、現在は7.92％に達しています。JitoSOLはステーキングされたSOLの3％を占めています。# まとめ経済モデルは、長期運営を目標としたブロックチェーンの最も重要な設計です。ビットコインを代表とするPoW公链のシンプルで効果的な経済モデルに対して、イーサリアムやソラナを代表とするPoS公链の経済モデル設計は通常より複雑であり、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、トークン機能などの複数の側面を考慮する必要があります。新しいパブリックチェーンの経済モデルから見ると、ほとんどがPoSではなくPoWのコンセンサスメカニズムを採用しています。PoSはよりエネルギー効率が良いだけでなく、より良いスループットとトランザクション確認時間を持ち、毎秒より多くのトランザクションを処理できるため、ブロックチェーンが大規模に採用される基盤となっています。同じコストで、PoSはより安全であり、攻撃を受けた後も回復が容易です。なぜなら、バリデーターは利害関係者であり、誠実なバリデーターは報酬を受け、不正を働いたバリデーターは罰せられるからです。しかし、これにより最大の利害関係者が最も多くの報酬を得ることになり、富の集中の問題を引き起こす可能性もあります。
ビットコイン経済モデルデプス解析：マイナーのパニック売りからPoS公链の進化
ビットコインの経済モデルとマイニングコスト
最近、ビットコインの価格は一時5.4万ドルを下回り、一部のビットコインマイニングマシンの「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この水準に達する際、効率が23W/Tを超えるASICマイニングマシンのみが利益を上げることができ、運営を維持できるマイニングマシンはわずか5種類です。これは、価格がさらに下がり続ける場合、一部のリスク耐性が弱いマイナーが市場から撤退して損失を止めることを余儀なくされる可能性があることを意味しています。このような状況では、マイナーはビットコインを売却して現金化し、低価格でマイニングマシンを売却する可能性があり、さらにビットコインの価格下落を促進します。この現象は「マイナーの降伏」と呼ばれています。
いわゆる「シャットダウン価格」とは、実際にはビットコインのマイニングコストを指します。この概念を理解するためには、まず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2100万に制限されており、約10分ごとに1つのブロックが生成され、マイナーに一定量のビットコインが報酬として与えられます。最初は各ブロックに50ビットコインの報酬があり、その後21万ブロック（約4年）ごとに報酬が半減します。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、報酬は各ブロック3.125ビットコインに減少しました。ブロック報酬に加えて、マイナーは取引手数料も得ることができ、通常、各取引の手数料は0.0001から0.0005ビットコインの間です。手数料は市場によって決定され、取引量が多いほどマイナーは忙しくなります。ユーザーが設定した手数料が低すぎると、取引が無視される可能性があります。
ビットコインネットワークの取引は、まずメモリプールに入ります。マイナーはそこから一連の取引を選択し、新しいブロックを構成しようとします。そのために、マイナーは特定のランダムな数を見つけ、それをブロックデータと組み合わせて、ネットワークの難易度要件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（約2週間）ごとに調整され、平均ブロック生成時間を約10分に保つようにします。したがって、全ネットワークの計算能力が高くなるほど、難易度目標も大きくなります。
算力はビットコインマイニング機のマイニング能力で、通常はTH/s（毎秒10^12回ハッシュ）で表されます。現在、全ネットワークの算力は約630 EH/s、つまり毎秒6.310^20回ハッシュです。理論的には、毎Tの算力で1日あたり810^(-7)個のビットコインを掘り出すことができます。マイナーにとって、主な支出はマイニング機の購入、マイニング場の運営管理費、および電気代です。例えば、Antminer S19 proマイニング機は、定格算力110 T、消費電力3250 Wで、毎Tの算力で1日あたり0.709 kWを消費すると推算できます。地域によって電気代の差は大きく、0.055ドル/kWhで計算すると、1ビットコインのコストは約5万ドルになります。
注意が必要なのは、上記の計算が全ネットワークのハッシュレート630 EH/sの状況に基づいているということです。"マイナーの降伏"が発生すると、全ネットワークのハッシュレートが低下し、1ビットコインを採掘するコストもそれに伴って低下します。同様に、ビットコインの価格が上昇すると、マイナーの利益が増加し、全ネットワークのハッシュレートが上昇し、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ゲームの結果であり、これらはすべてビットコインのシンプルで効果的な経済モデルの上に構築されています。
PoS公链の経済モデル
ビットコインを代表とするPoW公チェーンとは異なり、イーサリアムやソラナなどのPoS公チェーンには、マイナーという役割が存在しません。では、これらの公チェーンの経済モデルはどのように設計されているのでしょうか？
PoSメカニズムとPoWメカニズムの最大の違いは、PoSではコンセンサスブロック生成に参加するノードが(ステーキング)を通じてアクセス資格を得る必要があることです。ノードはネットワーク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ステークする必要があり、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メカニズムでは、ステーキングを通じてネットワークコンセンサスに参加するノードは通常、(バリデーター)と呼ばれます。
無限に発行されるプラットフォームトークン（例えば、イーサリアムやソラナ）については、インフレ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によって実現され、一方で、取引手数料の形で流動性が回収されます。これは、プロジェクト側の国庫に入れられたり、プロトコル内で焼却されたりします。増発と回収はバランスを保つ必要があり、短期的にはインフレやデフレが発生することを許容しますが、長期的には経済のバランスを維持するために安定性を保つべきです。
さらに、PoSプラットフォームのトークンは利息を生む機能を持っており、一部のプラットフォームは委託ステーキングメカニズムを設計して、マーケットにおけるトークンの流通量を減少させ、経済の安定を維持するのに役立ちます。いわゆる流動的ステーキングは、通常、第三者プロトコルによって委託ステーキングに基づいて設計された製品を指し、そのAPRはステーキングのブロック報酬（およびMEV）に由来します。
イーサリアム
イーサリアムネットワークの初期供給量は7200万で、そのうち6000万は2014年7月と8月のクラウドファンディング活動で購入者に配分されました（平均価格は約0.3ドル/枚）。残りの1200万は2015年にネットワークが開始されたときに83人の初期貢献者に半分配分され、もう半分はイーサリアム財団に留保されました。現在、イーサリアムネットワークの総供給量は約1.2億です。
2022年9月、イーサリアムはPoWからPoS（つまりThe Merge）に移行し、ビーコーチェーンを開始しました。これを境に、イーサリアムの通貨設計は2つの段階に分かれます：PoSに移行する前は、毎年約484万ETHが増発され、インフレ率は約4％でした；PoSに移行した後は、毎年約301万ETHが増発され、インフレ率は約2.5％です。実際には、PoSに移行して以来、EIP-1559により、各取引の一部ETHが基礎費用として燃焼されるため、大部分の時間ETHはデフレ状態にあり、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32ETHをステークする必要があり、そうすることでビーコンサインの検証者となります。32ETHを超えると、その検証者のネットワーク内での重みは増加しません。ビーコンサインには、各エポック(に32のスロット)があり、各スロットは約12秒であり、ブロックが生成されます。イーサリアムは各エポックごとに報酬を支払い、その額は基本報酬に基づいて計算され、各検証者の平均報酬を表します。ブロック提案者は基本報酬の1/8を受け取ることができ、他の報酬は投票者（前提として大多数の検証者と一致する投票を行った場合）やシンクロナイゼーション委員会の参加者に分配され、報酬の分配は検証者の有効残高およびアクティブな検証者の総数に関連しています。
イーサリアムのステークには最低32ETHが必要であり、ETHを他のバリデーターに委託してステークすることはサポートされていません。また、ステークされたETHを引き出すには27時間のロック解除期間があります。これらのルールはステーキング参加者にとって一定の障害となっています。ユーザーにより便利なステーキング環境を提供するために、市場には流動的ステーキング(Liquid staking token, LST)プロトコルが登場しました。この原理は、ETHを集めて32ETHの最低要件を回避することです。ユーザーは自分のバリデーターを操作する必要はなく、ステーキングプールが関連操作を処理し、ユーザーにステーキング証明書を提供して、他のDeFiアプリケーションに参加し、資金の利用効率を向上させます。
イーサリアムの流動性ステーキング分野の業界リーダーLidoが提供するstETHは、この分野の大部分の市場シェアを占めています。Lidoは一般ユーザーがそのプラットフォームを通じて任意の量のETHをステークできるようにし、ステークされたETHはstETHに変換され、いつでもETHに交換できます。このことは、ネイティブステーキングの痛点を解決しました。現在、イーサリアムネットワークにおけるステーキングされたETHは32540000で、総供給量の27%を占め、その中でLidoが9800000を貢献し、stETHはステーキングされたETHの30%を占めています。
ソラナ
Solanaネットワークの初期供給量は5億で、そのうち38%はコミュニティ準備金、12.5%はチームメンバー、12.5%はSolana財団、残りの37%は投資家に割り当てられています。現在のSolanaネットワークの総供給量は約5.8億で、流通量は4.6億、流通率は約80%です。残りの20%のSOLは投資家とチームの手にロックされています。最も顕著なロック解除は2025年3月に発生し、約4500万枚になります。
Solanaの初期インフレ率は8%で、毎年の減少率は-15%、長期インフレ率は1.5%です。
Solanaネットワークはバリデーターの最低ステーキング額を要求していませんが、バリデーターの投票権とステーキング報酬はそのステーキング額の比率に応じて配分されます。Solanaネットワークは委任ステーキング(deleGate staking)をサポートしており、ユーザーは自分のSOLを既存のバリデーターにステーキングして利益を共有できます。委任ステーキングはSOLをバリデーターに譲渡することを意味せず、SOLはユーザーのウォレットに保持され、保有するのと同様の安全性があります。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。
バリデーターはトランザクションと提案されたブロックを検証する責任を負います：バリデーターが正しいかつ成功した投票を提出するたびに（それ自体がトランザクションであり、バリデーターはトランザクション手数料を支払う必要があります）、彼らはポイントを獲得します；提案されたブロックには追加のポイントはなく、ブロック報酬はブロック内のトランザクション手数料のみを含み、その50％はバリデーターに流れ、残りの50％は焼却されます。ある期間中、バリデーターはこれらのポイントを蓄積し、その期間の終了時に一定割合のSOL報酬と"交換"します。ポイントから報酬の"交換"は、権益加重で計算され、バリデーターは総ポイント（すべてのバリデーターのポイントの合計）に対する自分のポイントの割合に応じたSOLを得ます。
SolanaネットワークにおけるLSTの現状は、Ethereumとは顕著に異なります。Solanaネットワークでは流通しているSOLのステーキング比率が80％を超え、Ethereumの27％を大きく上回っています。しかしながら、LSTはステーキング供給量の6％しか占めていません（対照的にEthereumでは40％を超えています）。主な理由は、Solanaネットワーク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プロトコルエコシステムがまだ初期段階にあるため、Lidoやその類似製品がEthereum上で解決しようとしている問題がSolanaには存在しないからです。JitoはSolanaネットワークのLSTのリーダーであり、JitoはユーザーのSOLをMEV（Jito-Solanaバリデータークライアント）をサポートするバリデーターのノードに委任し、JitoSOLに変換します。その際、MEV収益は追加の利益としてステーキング者に分配されます。したがって、JitoプラットフォームのAPRは委任ステーキングよりも高く、現在は7.92％に達しています。JitoSOLはステーキングされたSOLの3％を占めています。
まとめ
経済モデルは、長期運営を目標としたブロックチェーンの最も重要な設計です。ビットコインを代表とするPoW公链のシンプルで効果的な経済モデルに対して、イーサリアムやソラナを代表とするPoS公链の経済モデル設計は通常より複雑であり、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、トークン機能などの複数の側面を考慮する必要があります。
新しいパブリックチェーンの経済モデルから見ると、ほとんどがPoSではなくPoWのコンセンサスメカニズムを採用しています。PoSはよりエネルギー効率が良いだけでなく、より良いスループットとトランザクション確認時間を持ち、毎秒より多くのトランザクションを処理できるため、ブロックチェーンが大規模に採用される基盤となっています。
同じコストで、PoSはより安全であり、攻撃を受けた後も回復が容易です。なぜなら、バリデーターは利害関係者であり、誠実なバリデーターは報酬を受け、不正を働いたバリデーターは罰せられるからです。しかし、これにより最大の利害関係者が最も多くの報酬を得ることになり、富の集中の問題を引き起こす可能性もあります。