이 글에 대한 의견을 주신 Barnabé Monnot, Caspar Schwarz-Schilling, Charles St. Louis 님께 감사드립니다.
블록체인 사용자는 거래를 위해 가스 수수료를 지불해야 합니다. 가스 수수료의 변동은 사용자 경험(UX) 저하로 이어집니다. 이더리움 사용자는 수수료 급등에 대비해 자금을 따로 마련해 두어야 하며, 기업들은 블록체인 배포 위치를 결정할 때 수수료 변동성을 고려해야 합니다. 이러한 문제들은 매우 현실적이며 수년 동안 반복적으로 제기되어 왔습니다. 오프체인 랩(Offchain Labs)과 아비트럼(Arbitrum) 의 설립자인 에드 펠튼(Ed Felten)은 2022년 강연 에서 레벨 2(L2) 블록체인의 문제점으로 수수료 변동성을 언급했고, 바나베 모노(Barnabé Monnot)도 비슷한 시기에 이 문제를 설명했습니다 . 서클(Circle)이 계획 중인 블록체인인 아크 (Arc )는 이더리움(ETH) 가격 변동성이 수수료 변동성을 더욱 악화시킨다고 주장합니다. 마지막으로, 비탈릭 부테린(Vitalik Bundeskin)의 최근 트윗이 이 글을 쓰게 된 계기가 되었습니다.
미래 블록스페이스 시장은 분명히 매력적입니다. 많은 당사자들이 이를 실현하기 위한 상품 구조를 구상해 왔습니다. 저는 그러한 상품 출시를 시도했던 12명 정도의 개인 및 회사와 이야기를 나눠 보았습니다. 하지만 아직까지 그러한 상품은 존재하지 않습니다. 2022년에 제가 작성한 블록스페이스 파생상품 구조화 관련 글( 여기 및 여기 )에서 저는 이러한 상품을 만들기 어려운 두 가지 주요 이유를 지적했습니다.
- 가스 수수료 수익의 대부분, 즉 기본 수수료는 소각됩니다. 따라서 향후 어느 당사자도 기본 수수료를 받지 못하며, 결과적으로 가스 선물에 대해 자연스러운 롱 포지션을 보유한 당사자도 수수료를 받지 못합니다. 따라서 투기꾼만이 가스 선물에 대한 숏 포지션을 제공할 수 있습니다. 기본 수수료가 소각되기 때문에 가스 선물은 전체적인 위험을 줄이는 것이 아니라 단순히 한 당사자에서 다른 당사자로 위험을 전가하는 것에 불과합니다.
- 기본 수수료는 조작 가능합니다. 이더리움 개선 제안(EIP)-1559는 현재 슬롯의 가스 사용량을 기준으로 다음 슬롯의 기본 수수료를 결정하는 규칙을 설정합니다. 가스 선물 보유자는 기본 수수료를 자신에게 유리하게 조작할 수 있습니다.
이 글에서는 이더리움 개선 제안(EIP)-1559가 이러한 문제의 핵심 원인임을 살펴보고 가능한 해결책을 제시합니다. 요약하자면, 이더리움 개선 제안(EIP)-1559와 가스 선물은 수수료 예측 가능성을 높이는 유사한 문제를 해결하려는 두 가지 상호 배타적인 도구입니다. 이더리움 개선 제안(EIP)-1559는 현재 슬롯에 대한 수수료 예측 가능성을 높이는 반면, 가스 선물은 모든 슬롯에 대한 수수료 예측 가능성을 높입니다. 가스 선물을 허용하려면 이더리움은 이더리움 개선 제안(EIP)-1559를 제거하고 프로토콜 내 가스 선물 시장을 구축해야 합니다. 이 글의 주요 내용은 이러한 프로토콜 내 가스 선물 시장에 대한 개략적인 설명을 제공하는 것입니다.
이더리움 개선 제안(EIP)-1559와 가스 선물 간의 비호환성
가스 선물 거래에는 구매자와 판매자가 필요합니다. 앞서 언급했듯이 이러한 상품에 대한 구매 수요는 분명합니다. L2 서버는 블롭 선물을 구매하고 싶어하고, 사용자, 디앱(DApp), 그리고 지갑은 일반 가스 선물을 구매하고 싶어할 것입니다. 문제는 이러한 금융 상품의 판매자가 없다는 것입니다. 가스 수수료는 특정 개인에게 지급되는 것이 아니라 소각되기 때문입니다. 투기꾼들이 이러한 상품을 공급해야 하지만, 여러 차례 시도에도 불구하고 아직 나타나지 않았습니다.
어쩌면 이더리움 개선 제안(EIP)-1559와 가스 선물 거래가 양립 불가능하다는 것을 증명할 수도 있을 것입니다. 우리는 비공식적인 귀류법을 사용하여 이를 시도해 봅니다. 이더리움 개선 제안(EIP)-1559는 세 가지 속성을 만족합니다. 사용자는 기본 수수료보다 많거나 적은 금액을 지불하지 않고, 제안자는 기본 수수료를 지불하는 모든 거래를 수락하며, 사용자와 제안자는 담합을 통해 이익을 얻을 수 없습니다. 이더리움 개선 제안(EIP)-1559와 관련된 Tim Roughgarden의 논문 에 익숙한 사람이라면 이러한 속성이 각각 DSIC, MMIC, OCA-proofness에 해당한다는 것을 알 것입니다.
모순을 설명하기 위해, 기본 수수료 선물 계약이 존재한다고 가정해 보겠습니다. 선물 계약 홀더 는 이전에 일정 금액을 지불했고, 이제 추가 비용 없이 일정량의 블록 공간을 받게 됩니다. 파생 상품 판매자는 이전에 구매자로부터 대금을 받았으며, 오늘 블록 공간에 대한 비용을 지불해야 합니다.
제안자가 기본 수수료 선물 계약의 홀더 인 특수한 경우를 생각해 보겠습니다. 이는 기본 수수료가 소각되지 않고 제안자에게 지급되는 경우로 해석할 수 있습니다. 일반적으로 제안자는 기본 수수료보다 낮은 금액으로 이루어지는 거래는 수락하지 않습니다. 그러나 제안자가 기본 수수료 파생 상품 의 홀더 이기도 하다면, 한계 투자자의 최대 지불 의사가 기본 수수료보다 낮더라도 기본 수수료 파생 상품 한계 투자자에게 매도할 수 있습니다.
가스 선물을 한계 사용자에게 판매함으로써 제안자는 최소한 한계 사용자의 지불 의사를 확보할 수 있는데, 이는 기본 수수료보다 낮더라도 0보다 높습니다. 이는 제안자와 사용자 간의 수익성 있는 담합으로, 기본 수수료보다 낮은 가격으로 거래를 성사시켜 Roughgarden의 OCA(Open Capital Assessment) 방지 기능을 무력화하고 결과적으로 기본 수수료 자체를 무효화합니다.
제안자가 아닌 다른 주체가 기본 수수료 선물 계약을 보유하고 있더라도, 해당 홀더 자신의 거래를 포함시키려는 사용자에게 일정 금액을 받고 판매할 수 있습니다. 판매 가격은 기본 수수료보다 낮더라도 발생할 수 있습니다. 따라서, 기능적인 기본 수수료 파생상품 시장은 이더리움 개선 제안(EIP)-1559의 특성을 무력화시키지만, 현재 이더리움 개선 제안(EIP)-1559는 기능적인 기본 수수료 파생상품 시장의 형성을 막고 있습니다.
기능적인 기본 수수료 파생상품 시장을 구축하려면 이더리움 개선 제안(EIP)-1559를 근본적으로 수정해야 한다고 생각합니다. 이더리움은 이더리움 개선 제안(EIP)-1559가 구현되기 전처럼 최초 가격 경매 방식으로 돌아갈 수 있습니다. 그러면 제안자는 가스 수수료 수익을 받을 수 있다는 것을 알고 가스 선물 매도자가 될 수 있습니다. 하지만 여기에는 두 가지 문제가 있습니다. 첫째, 제안자들이 가스 선물 매도자가 되는 데 동의해야 합니다. 시장에 많은 제안자가 참여하도록 하는 것은 초기 단계에서 매우 어려운 문제입니다. 둘째, 누가 제안자가 될지 알 수 없기 때문에 선물은 최대 13분 전까지만 판매될 수 있습니다. 이러한 시장은 개발자들이 애플리케이션을 어디에 배포할지 결정하는 데 확실성을 제공하지 못합니다. 제대로 된 가스 선물 시장을 위해서는 이더리움 프로토콜 자체에 이를 구현해야 합니다.
프로토콜 내 가스 선물
이 섹션에서는 편의상 프로토콜 내 거래 수수료 메커니즘이 없다고 가정하고 가스 선물 시장이 어떻게 작동할 수 있는지 간략하게 설명합니다. 마지막 섹션에서는 일반 사용자가 거래를 제출할 수 있도록 하는 거래 수수료 메커니즘과 선물 시장 간의 상호 작용에 대해 논의합니다.
프로토콜 내 가스 선물 시장은 세 단계로 구성됩니다.
- 기본 시장. 슬롯 N N 의 가스 단위 선물은 처음에 이더리움 프로토콜에서 사용자에게 판매되어야 합니다. 예를 들어 슬롯 Nk N − k 에서 판매됩니다.
- 2차 시장. 1차 시장에서 가스 선물 계약을 구매한 참가자는 가스 선물 계약을 거래할 수 있으며, 이를 2차 시장이라고 합니다. 프로토콜은 선물 계약 보유자가 누구인지 추적해야 합니다.
- 정산. 가스 수수료 미래 홀더 블록 공간에 대한 접근 권한을 부여받아야 합니다.
우리는 이 세 단계가 어떻게 진행될지 간략하게 설명합니다.
기본 시장. 선물 계약은 처음에 슬롯 Nk N − k 에서 판매되어야 합니다. 판매는 실행 계층의 시스템 계약을 통해 이루어질 수 있습니다. 잠재적 구매자는 (bid_per_gas, units_of_gas) 형식의 주문을 제출합니다. 여기서 bid_per_gas 는 사용자가 가스 선물 계약 단위당 지불하고자 하는 이더리움(ETH) 금액이고, units_of_gas 수령하고자 하는 가스량입니다. 시스템 계약은 최고 입찰자에게 가스를 할당하기 위해 경매를 실행합니다.
2차 시장. 선물 계약이 발행되고 최초 보유자가 생기면 자유로운 거래가 시작될 수 있습니다. 거래 중 추적해야 할 두 가지 사항은 1) 보유자의 공개 키와 2) 가스 단위당 시장 가격입니다. 보유자의 공개 키를 통해 시스템 계약은 권리 제안 포함 목록을 제공할 수 있습니다. 이는 원칙적으로 마지막 단계에서만 필요하므로 보유자 변경 시 지속적으로 추적하는 대신, 블록 N N 직전에만 보유자 정보를 업데이트하는 방식을 고려할 수 있습니다. 가스 단위당 시장 가격은 기타 고려 사항 섹션에서 설명한 거래 수수료 메커니즘을 지원하기 위해 프로토콜 내에서 추적해야 할 수도 있습니다.
결제 . 가스 선물 계약 보유자는 자신이 보유한 가스 단위에 해당하는 블록 공간에 접근할 수 있어야 합니다. 이더리움은 선물 계약 보유자에게 보유한 가스 단위에 해당하는 블록 공간에 대한 접근 권한을 부여함으로써 실물 결제 방식의 가스 선물을 제공할 수 있습니다. 예를 들어, 1천만 단위의 가스 선물을 홀더 사람에게 1천만 단위의 가스 포함 목록을 제안할 수 있는 권한을 부여하는 방식입니다. 이는 FOCIL 에서 포함자(includer)가 될 수 있는 권한을 구매하는 IncluderSelect 제안과 유사합니다. IncluderSelect는 사용자가 필요한 가스 단위와 단위당 지불하고자 하는 금액을 명시하는 실행 계층 트랜잭션을 전송할 수 있도록 합니다. 시스템 계약은 이러한 입찰을 입력으로 받아 어떤 사용자가 어떤 규모의 포함 목록 제안 권한을 받는지 출력합니다.
기타 고려 사항
이 글의 목적은 이더리움이 이더리움 개선 제안(EIP)-1559에서 가스 선물 시장으로의 거래 수수료 메커니즘을 대폭 변경할 가능성이 있는지에 대한 여론을 파악하는 것입니다. 경매 정산과 같은 중요한 세부 사항은 다루지 않지만, 향후 고려해야 할 몇 가지 중요한 사항을 짚어보겠습니다.
현물 거래 포함. 1차 및 2차 시장 모두에서 선물 계약을 매수하려면 구매자는 온체인에서 거래를 처리할 수 있어야 합니다. 일반적으로 오늘날 많은 사용자는 가스 수수료 변동성에 대한 헤지를 고려하지 않고 현재처럼 공개 멤풀에 거래를 제출하여 포함시키기를 원합니다. 일반 사용자와 선물 구매자 모두 이더리움과 상호 작용할 수 있도록 하려면 블록 에 포함된 가스량보다 적은 수의 가스 수수료 선물을 판매해야 할 수도 있습니다. 예를 들어 가스 한도가 6천만 가스 단위인 경우 3천만은 선물 시장에서 판매하고 나머지 3천만은 일반 사용자 수요로 충당할 수 있습니다. 두 가지 형태의 포함 가격이 서로 일치하도록 보장하는 것은 신중한 거래 수수료 메커니즘 설계가 필요한 어려운 문제입니다.
선물 거래가 왜 적합할까요? 사용자들은 선물 거래 외에도 다른 금융 상품을 통해 가스 수수료 위험을 헤지하고 싶어할 수 있습니다. 하지만 저는 표준 선물 거래 방식이 이더리움에 가장 적합하다고 생각합니다. 이는 포함 목록을 통한 실제 인도 방식과 일치하기 때문입니다. 또한, 1차 시장에서 선물을 제공함으로써 거래자들은 2차 시장에서 다양한 파생 상품을 구성할 수 있습니다. 풋옵션과 콜옵션의 관계 라는 금융 이론에서 잘 알려진 것처럼, 선물을 통해 풋옵션과 콜옵션 같은 다른 금융 파생 상품을 만들 수 있습니다.
블록 공간 선점 및 할당 효율성. 이더리움 거래 수수료 메커니즘의 목표는 블록 공간을 가장 가치 있게 여기는 사용자에게 블록 공간이 할당되도록 하는 것입니다. 블록 공간을 미리 판매할 경우, 1년 전에는 블록 공간을 가장 가치 있게 여겼지만 지금은 그렇지 않은 사용자에게 할당될 수 있습니다. 즉, 블록 공간의 할당 효율성이 떨어집니다. 최악의 경우, 누군가가 블록 공간을 사용하지 않고 선점할 수 있으며(즉, 블록 공간 선점), 이더리움 처리량이 감소할 수 있습니다. 가스 수수료 선물 거래는 할당 효율성 저하라는 문제를 내포하고 있습니다. 이더리움은 할당 효율성 손실을 투자 효율성 증가로 상쇄합니다. 미래에도 블록 공간에 접근할 수 있다는 확신이 있다면 투자자들은 이더리움 기반 프로젝트에 투자할 가능성이 더 높아집니다.
무조건적 포함 목록 . FOCIL은 현재 조건부 포함 목록을 제안하고 있습니다. 즉, 블록 가득 찬 경우 포함 목록에 있는 거래가 제외될 수 있습니다. 만약 포함 목록이 가스 변동성에 대한 헤지 수단으로 미리 판매된다면, 포함 목록은 무조건적으로 변경되어야 합니다. 무조건적 포함 목록 거래는 블록 에 반드시 포함되어야 하며, 블록 가득 찬 경우 다른 거래보다 우선권을 가져야 합니다.
