Економічна модель Біткойна та витрати на Майнінг

Нещодавно ціна Біткойна на деякий час впала нижче 54 тисяч доларів, досягнувши "ціни відключення" для деяких Біткойн-майнінгових машин. Дані показують, що коли ціна Біткойна досягає цього рівня, тільки ASIC-майнінгові машини з ефективністю понад 23W/T можуть бути прибутковими, лише 5 моделей майнінгових машин можуть підтримувати свою діяльність. Це означає, що якщо ціна продовжить падати, деякі майнери з низькою стійкістю до ризиків можуть бути змушені покинути ринок, щоб зменшити збитки. У такій ситуації майнери можуть продавати Біткойн для отримання готівки та продавати майнінгові машини за низькими цінами, що подальше спричиняє падіння ціни Біткойна, це явище називається "капітуляція майнерів".

Так званий "ціна вимкнення" насправді є вартістю майнінгу Біткойна. Щоб зрозуміти цю концепцію, нам потрібно спочатку зрозуміти економічну модель Біткойна та механізм доказу роботи (PoW).

Загальна пропозиція Біткойна обмежена 21 мільйоном, приблизно кожні 10 хвилин створюється один блок, і майнери отримують певну кількість Біткойнів у винагороду. Спочатку винагорода за кожен блок становила 50 Біткойнів, згодом кожні 210 тисяч блоків (приблизно 4 роки) винагорода зменшується вдвічі. Останнє зменшення відбулося 23 квітня 2024 року, на висоті блоку 840 тисяч, винагорода знизилася до 3.125 Біткойнів за блок. Окрім винагороди за блоки, майнери також можуть отримувати комісійні за транзакції, зазвичай комісія за кожну транзакцію коливається від 0.0001 до 0.0005 Біткойна. Комісія визначається ринком, чим більший обсяг транзакцій, тим більше роботи для майнерів; якщо комісія, встановлена користувачем, занадто низька, транзакція може бути проігнорована.

Транзакції в мережі Біткойн спочатку потрапляють у пам'ятковий пул. Майнери вибирають з нього набір транзакцій, намагаючись скласти новий блок. Для цього майнерам потрібно знайти певне випадкове число, поєднати його з даними блоку та згенерувати хеш, що відповідає вимогам складності мережі. Цей процес і називається "майнінг". Перший, хто обчислить хеш, що відповідає умовам, отримує право на ведення обліку, тобто успішно завершив майнінг. Цільова складність коригується кожні 2016 блоків (приблизно через два тижні), щоб підтримувати середній час створення блоку приблизно в 10 хвилин. Таким чином, чим вища загальна обчислювальна потужність мережі, тим більша буде цільова складність.

Потужність є здатністю майнінгових машин Біткойн, зазвичай вимірюється в TH/s (на секунду 10^12 хешів). Наразі загальна потужність мережі складає близько 630 EH/s, тобто 6.310^20 хешів на секунду. Теоретично, кожен T потужності може видобувати 810^(-7) Біт на день. Що стосується майнерів, основні витрати включають купівлю майнінгових машин, витрати на управління майнінговими фермами та електроенергію. Наприклад, для майнінгової машини Antminer S19 pro, номінальна потужність становить 110 T, споживана потужність 3250 W, можна підрахувати, що кожен T потужності щодня споживає 0.709 kW. Вартість електроенергії сильно варіюється в різних регіонах, за розрахунками 0.055 долара США/kWh, вартість одного Біткойна складає приблизно 50 тисяч доларів.

Слід звернути увагу, що наведені розрахунки базуються на загальній потужності мережі 630 EH/s. Як тільки виникає "здача майнерів", загальна потужність мережі знижується, вартість видобутку одного Біткойна також зменшується. Так само, якщо ціна Біткойна зростає, прибуток майнерів зростає, загальна потужність мережі зросте, а вартість видобутку також зросте.

Отже, "ціна вимкнення" Біткойна насправді є результатом ринкового регулювання та гри майнерів, і все це базується на простій та ефективній економічній моделі Біткойна.

Економічна модель PoS публічних блокчейнів

На відміну від PoW публічних ланцюгів, представлених Біткойном, в PoS публічних ланцюгах, таких як Ethereum та Solana, немає ролі майнера. Отже, як же спроектовано економічну модель цих публічних ланцюгів?

Головна відмінність між механізмами PoS та PoW полягає в тому, що в PoS учасникам, які беруть участь у консенсусі та створенні блоків, потрібно отримати право на доступ через стейкінг (Staking). Вузли повинні заморожувати певну кількість платформних монет для участі в мережевому консенсусі, а платформа буде виплачувати цим вузлам монети в якості винагороди за блок, щоб стимулювати їх підтримувати стабільність мережі. У механізмі PoS вузли, які беруть участь у мережевому консенсусі через стейкінг, зазвичай називаються валідаторами (Validator).

Щодо платформних токенів з безмежною емісією (як-от Ефір та Солана), також слід враховувати питання інфляції. Емісія токенів зазвичай реалізується через блокові винагороди для валідаторів, тоді як знищення відбувається у формі торгових зборів для ліквідності, наприклад, шляхом внесення до державної скарбниці проекту або спалювання в межах протоколу. Емісія та вилучення повинні досягти балансу, дозволяючи в короткостроковій перспективі виникнення інфляції або дефляції, але в довгостроковій перспективі повинні залишатися стабільними для підтримки економічного балансу.

Крім того, токени платформ PoS мають функцію отримання доходу, тому деякі платформи також розробили механізм делегованого стейкінгу, що може знизити обсяги обігу токенів на ринку, сприяючи підтримці економічної стабільності. Так званий ліквідний стейкінг зазвичай відноситься до продуктів, які базуються на делегованому стейкінгу, розроблених третім сторонам, а їх APR походить від блокових винагород за стейкінг (та MEV).

Ефір

Початкова пропозиція мережі Ефір становила 72 мільйони, з яких 60 мільйонів було розподілено серед покупців під час краудфандингових заходів у липні та серпні 2014 року (середня ціна близько 0,3 долара/монета), решта 12 мільйонів було розподілено навпіл між 83 ранніми учасниками при запуску мережі в 2015 році, а інша половина залишилася за фондом Ефір. Наразі загальна пропозиція мережі Ефір становить близько 120 мільйонів.

У вересні 2022 року Ethereum перейшов з PoW на PoS (тобто The Merge), запустивши Beacon Chain. З цього моменту інфляційний дизайн Ethereum поділяється на два етапи: до переходу на PoS щорічно випускалося близько 4,84 мільйона ETH з інфляційною ставкою близько 4%; після переходу на PoS щорічно випускалося близько 3,01 мільйона ETH з інфляційною ставкою близько 2,5%. Насправді, з моменту переходу на PoS, завдяки EIP-1559, що передбачає спалення частини ETH як базової плати за кожну транзакцію, ETH більшу частину часу знаходиться в дефляційній стадії, середня дефляційна ставка становить 1,4%.

У мережі Ethereum вузли повинні закласти 32 ETH, щоб стати валідатором Beacon Chain, надлишок 32 ETH не збільшить вагу цього валідатора в мережі. Beacon Chain має 32 слотів (slot ) на кожен етап (epoch ), кожен слот триває приблизно 12 секунд і генерує один блок. Ethereum надає винагороди за етапами, сума яких розраховується на основі базової винагороди, що представляє собою середню винагороду кожного валідатора за найкращих умов на кожному етапі. Пропонент блоку може отримати 1/8 базової винагороди, інші винагороди розподіляються між голосуючими (за умови, що вони голосують разом з більшістю валідаторів) та учасниками комітету синхронізації, розподіл винагород пов'язаний з ефективним балансом валідаторів та загальною кількістю активних валідаторів.

Оскільки для стейкінгу ефіріуму потрібно щонайменше 32 ETH, не підтримується делегування ETH іншим валідаторам для стейкінгу, а для вилучення стейкнутого ETH є 27-годинний період розблокування, ці правила створюють певні перешкоди для стейкерів. Щоб надати користувачам більш зручне середовище для стейкінгу, на ринку з'явився ліквідний стейкінг (Liquid staking token, LST). Його принцип полягає в тому, щоб об'єднати ETH, щоб обійти мінімальну вимогу в 32 ETH, користувачам не потрібно керувати своїми валідаторами, стейкінг-пул обробить відповідні операції та надасть користувачам свідоцтво про стейкінг, щоб брати участь в інших DeFi застосуваннях, підвищуючи ефективність використання капіталу.

Лідер у сфері ліквідного стейкінгу Ethereum, компанія Lido, представила stETH, яка вже займає більшу частину ринку в цій ніші. Lido дозволяє звичайним користувачам стейкати будь-яку кількість ETH через свою платформу, при цьому стейканий ETH перетворюється на stETH, який можна в будь-який момент обміняти назад на ETH, вирішуючи проблеми, пов'язані з нативним стейкінгом. На даний момент в мережі Ethereum стейковано 32,54 мільйона ETH, що становить 27% від загальної кількості, з яких Lido забезпечила 9,8 мільйона, а stETH займає 30% стейкованого ETH.

Солана

Початкова емісія мережі Solana становила 500 мільйонів, з яких 38% виділено на резервний фонд громади, 12,5% - членам команди, 12,5% - Фонду Solana, а решта 37% - інвесторам. Поточна загальна емісія мережі Solana становить приблизно 580 мільйонів, з яких в обігу 460 мільйонів, а рівень обігу становить близько 80%. Залишок 20% SOL заблоковано у інвесторів і команди, найзначніше розблокування відбудеться в березні 2025 року, приблизно 45 мільйонів монет.

Початковий рівень інфляції Solana становить 8%, щорічна ставка зменшення -15%, а довгострокова інфляція становить 1.5%.

Мережа Solana не має вимог до мінімальної суми стейкінгу для валідаторів, але їхні голосувальні права та винагороди за стейкінг розподіляються пропорційно до суми стейкінгу. Мережа Solana підтримує делегований стейкінг (deleGate staking), користувачі можуть стейкити свої SOL у існуючих валідаторів, щоб ділитися прибутком. Делегований стейкінг не означає передачу SOL валідатору, SOL все ще залишається у гаманці користувача, безпека така ж, як і при зберіганні. Наразі існує 1500 валідаторів, середній APR близько 7%.

Валідатори відповідають за перевірку транзакцій та пропозицій блоків: щоразу, коли валідатор подає правильне та успішне голосування (яке само по собі є транзакцією, валідатор повинен сплатити комісії за транзакцію), вони отримують бали; пропозиція блоку не приносить додаткових балів, винагорода за блок складається лише з комісій за транзакції в блоці, з яких 50% йдуть валідатору, а інші 50% знищуються. Протягом певного періоду валідатори накопичують ці бали, а потім наприкінці періоду "обмінюють" певний відсоток винагороди SOL, обмін балів на винагороду "обчислюється" за принципом ваги частки, тобто валідатор отримує SOL, відповідний відсотку його частки від загальної кількості балів (сума балів усіх валідаторів).

Стан LST в мережі Solana суттєво відрізняється від мережі Ethereum. Частка стейкінгу SOL в мережі Solana перевищує 80%, що значно більше, ніж 27% у Ethereum. Проте LST складає лише 6% від обсягу стейкінгу (для порівняння, в Ethereum це більше 40%). Основна причина полягає в тому, що мережа Solana нативно підтримує делегований стейкінг, і екосистема DeFi ще на ранній стадії, проблеми, які Lido та аналогічні продукти намагаються вирішити в Ethereum, у Solana не існують. Jito є лідером серед LST в мережі Solana; Jito делегує SOL користувачів до вузлів валідаторів, які підтримують MEV (клієнт валідатора Jito-Solana), перетворюючи їх на JitoSOL, при цьому доходи від MEV розподіляються серед стейкерів як додатковий дохід. Тому APR платформи Jito вищий, ніж при делегованому стейкінгу, і наразі становить до 7,92%, JitoSOL становить 3% від стейкінгованого SOL.

Заключення

Економічна модель є найважливішим дизайном блокчейну, що має на меті довгострокову експлуатацію. У порівнянні з простими та ефективними економічними моделями PoW публічних ланцюгів, представлених Біткойном, економічні моделі PoS публічних ланцюгів, представлених Ефіром та Solana, зазвичай є більш складними і вимагають врахування механізму стейкінгу, механізму стимулювання, параметрів інфляції, функцій токенів та інших аспектів.

З точки зору економічної моделі нових публічних блокчейнів, більшість з них використовують механізм консенсусу PoS, а не PoW. Окрім того, що PoS є більш енергоефективним, він також має кращу пропускну спроможність і час підтвердження транзакцій, здатний обробляти більше транзакцій за секунду, що є основою для широкого впровадження блокчейнів.

При тих же витратах PoS також є більш безпечним і легше відновлюється після атаки. Оскільки валідатори є зацікавленими сторонами, чесні валідатори отримують винагороду, а злісні валідатори караються. Проте це також може призвести до того, що найбільші зацікавлені сторони отримують найбільше винагороди, що викликає проблему концентрації багатства.