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レイヤー2ブロックチェーンにおける担保管理の改善

この記事では、レイヤー2のブロックチェーンシステムにおける効果的な担保管理の戦略について話してるよ。

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目次

レイヤー2のブロックチェーンプロトコルは、従来のブロックチェーンでの高い手数料、ストレージコスト、遅い取引確認などの問題を解決するために重要になってきた。このソリューションは、オフチェーンの取引を迅速に処理しつつ、コストを削減するのに役立つ。セキュリティを維持するために、これらのレイヤー2のソリューションは、オフチェーンの活動をサポートするために、オンチェーンでリソースのバックアップを必要とする。重要な課題は、期待される取引をサポートするのに十分なバックアップリソースを効果的に確立し、維持するルールを作ることだ。

担保管理の課題

レイヤー2のシステムでは、当事者は主要なブロックチェーンに準備したリソース、つまり担保に基づいて取引を受け入れるか棄却するかを決めなきゃいけない。また、これらのシステムは、残っている価値に基づいて担保を補充するタイミングを決めるポリシーも必要だ。これは重要で、取引があまりにも迅速に行われたり、その価値が現在の利用可能なリソースを超えたりすると、システムが取引を拒否する可能性があるからだ。

取引のパターンは現実世界で大きく異なることがあり、特定の時点でどれだけの担保が必要かを予測するのは難しい。この予測不可能性は、担保ポリシーの設計が柔軟であり、予想される取引サイズや頻度に厳密に基づいてはいけないことを意味する。

担保管理を研究するための2つのモデル

問題に対処するために、2つの主要なモデルを見てみよう:

  1. 一般モデル:ここでは、担保は必要に応じて調整・補充できる単一のプールとして見なされる。目標は、コストを効果的に管理しながら取引を決済することだ。

  2. 離散ウォレットモデル:このモデルでは、担保がいくつかの小さなウォレットに分かれていて、それぞれに限られた資金がある。ウォレットが満杯になると、新しい取引を決済する前に完全に補充しなきゃいけない。

どちらのモデルでも、効率的な取引管理を可能にしつつ、決済できる価値を最大化する戦略を作ることに焦点を当てている。

オンラインポリシーの種類

両方のモデルに適用できるさまざまなオンラインポリシーがある。目的は、担保が足りなくならないようにしながら、迅速に取引を決済する必要とのバランスを取る効果的な戦略を見つけることだ。

一般担保モデルポリシー

一般モデルでは、ポリシーは取引を決済し、担保を補充し、利用可能なリソースに応じて両方のアクションを管理することができる。このポリシーの成功は、どれだけうまく入ってくる取引に対応できるか、需要を満たすために十分なリソースを確保しながらコストを管理できるかに依存する。

離散ウォレットモデルポリシー

離散ウォレットモデルでは、ポリシーは複数のウォレットを管理しなきゃいけない。各ウォレットには特定の量の担保があり、満杯になると完全にフラッシュしなければならない。この戦略では、ポリシーはウォレットを補充するタイミングを慎重に決定し、どれだけの取引が入ってくる可能性があるかとそのサイズを考慮する必要がある。

ウォレットと担保ポリシーに影響を与える要因

担保を管理するポリシーを設計する際に考慮すべき要因がいくつかある:

  • 取引サイズ:取引がどれだけのサイズになるかが担保管理に大きく影響する。ポリシーはこの最大サイズに対応できるように設計されるべきだ。

  • フラッシュコスト:担保を補充するにはコストがかかる。戦略は、取引のために十分な担保を確保しつつ、これらのコストを最小限に抑えることを目指さなきゃいけない。

  • 利益率:決済された各取引は利益をもたらすため、これはポリシーの全体設計に考慮されるべきだ。決済された価値とコストの間で良いバランスを取ることが重要だ。

ポリシーの競争分析

競争分析を使って、私たちのポリシーが将来のすべての取引を知っている最適ポリシーと比較してどれだけ良く機能するかを評価できる。目的は、各オンラインポリシーがこの最適戦略のパフォーマンスにどれだけ近づけるかを測定することだ。

ポリシー実施からの成果

両モデルで実施されたポリシーは有望な結果を示している。離散ウォレットモデルでは、効率的に取引を管理するポリシーが良いパフォーマンスを発揮し、最適ポリシーと比較して取引の総価値のかなりの割合を達成できた。

一般モデルでは、担保管理がより流動的に行われるため、ポリシーはさまざまな取引パターンに適応し、コストを最小限に抑えることで、さらに良い結果を達成できる。

担保管理ポリシーの適用

担保管理は、次のようなさまざまなブロックチェーンアプリケーションで重要だ:

  • 決済チャネル:これにより、各取引をすぐにブロックチェーンに記録せずに迅速に決済できる。これにより、コストと時間が節約できる。

  • 分散型金融(DeFi):借り入れプラットフォームなどのDeFiアプリケーションでは、担保管理がローンリクエストをサポートするために十分な資金が常に利用可能であることを保証し、同時に過剰に担保をロックしないようにする。

  • マイクロペイメント:これには、非常に迅速な決済と最小限の手数料が必要なことが多い。効果的な担保管理は、サービス提供者が過剰なコストをかけずに迅速に支払われることを保証できる。

結論

要するに、レイヤー2のブロックチェーンプロトコルにおける担保管理は、迅速でコスト効果の高い取引を確保するために重要だ。担保管理に影響を与える課題や要因を理解することで、取引成功率を改善し、コストを削減するための堅牢なオンラインポリシーを開発できる。このモデルの探求は、ブロックチェーン技術へのアプローチを強化するだけでなく、分散システムにおける将来の研究や改善のための道を開くことにもつながる。

さまざまな取引サイズやパターンに適応できるポリシーを開発することは、ブロックチェーン技術の進化において重要になる。これは、ダイナミックなブロックチェーンアプリケーションの担保管理戦略を強化するためのさらなる研究に向けた基盤を築く。

オリジナルソース

タイトル: Competitive Policies for Online Collateral Maintenance

概要: Layer-two blockchain protocols emerged to address scalability issues related to fees, storage cost, and confirmation delay of on-chain transactions. They aggregate off-chain transactions into a fewer on-chain ones, thus offering immediate settlement and reduced transaction fees. To preserve security of the underlying ledger, layer-two protocols often work in a collateralized model; resources are committed on-chain to backup off-chain activities. A fundamental challenge that arises in this setup is determining a policy for establishing, committing, and replenishing the collateral in a way that maximizes the value of settled transactions. In this paper, we study this problem under two settings that model collateralized layer-two protocols. The first is a general model in which a party has an on-chain collateral C with a policy to decide on whether to settle or discard each incoming transaction. The policy also specifies when to replenish C based on the remaining collateral value. The second model considers a discrete setup in which C is divided among k wallets, each of which is of size C/k, such that when a wallet is full, and so cannot settle any incoming transactions, it will be replenished. We devise several online policies for these models, and show how competitive they are compared to optimal (offline) policies that have full knowledge of the incoming transaction stream. To the best of our knowledge, we are the first to study and formulate online competitive policies for collateral and wallet management in the blockchain setting.

著者: Ghada Almashaqbeh, Sixia Chen, Alexander Russell

最終更新: 2024-08-02 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://arxiv.org/abs/2406.17121

ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2406.17121

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。

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