要点

  • 暗号経済学は、暗号技術と経済学を組み合わせて、ビットコインやイーサリアムのような分散型ネットワークにおける参加者の協調を実現します。

  • インセンティブと罰則を用いて誠実な行動を促し、参加者がルールを守る方が破るよりも得をするようにしているためです。

  • ビットコインでは、マイナーは取引を検証することで新しいビットコインを報酬として受け取ります。これにより、マイナーの金銭的な利害がネットワークのセキュリティと一致するようになります。

  • 暗号経済学の原則は、プルーフ・オブ・ステーク・ネットワーク、DeFiプロトコル、そしてガバナンストークンの仕組みの土台にもなっています。

  • Joel Monegroによるモデル「暗号経済学サークル」は、マイナー、ユーザー、投資家がそれぞれトークンに基づく経済の維持においてどのような役割を果たすかを説明します。

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はじめに

暗号経済学とは、参加者に利害の対立があったとしても、分散型システムを確実に機能させるためにどう設計するかを研究する分野です。暗号(安全な通信の裏付けとなる数学)と経済的インセンティブを組み合わせることでこれを実現します。その結果、ブロックチェーン上で見知らぬ相手同士を中央権限や相互の信頼なしに協調させるための枠組みが得られます。

この記事では、暗号経済学とは何か、なぜ重要なのか、そしてビットコインやイーサリアムのようなネットワークにおいて実際にどのように機能するのかを説明します。

暗号経済学とは何ですか?

暗号経済学は、暗号技術のツールと経済的インセンティブを用いて、信頼性の高い分散型ネットワークを設計するコンピューターサイエンスの分野です。目的は、すべての参加者にとって不正よりも誠実な行動の方が報われる状態を作ることです。

プレイヤーは互いを完全には信頼できない「見知らぬ人同士」で、ゲームのルールに従って動くイメージです。暗号経済学は、プレイヤーの意図にかかわらず、ルールに従うことが合理的な選択になるようにゲームを設計します。

この考え方は、2009年にビットコインがローンチされたことで現実的になりました。ビットコイン以前は、銀行のような信頼できる仲介者なしに金融システムを構築するのは難しかったのです。暗号経済学により、信頼を検証可能な数学と金融インセンティブに置き換えることで、その仲介者を排除できるようになりました。

暗号経済学はどんな問題を解決しますか?

あらゆる分散型ネットワークにおける中核的な課題は、協調(コンセンサスの形成)です。参加者が結果なしに自由に行動できるなら、システムをだまそうとする者が現れるかもしれません。たとえばデジタル決済ネットワークでは、不正行為者が同じコインを2回使おうとする(ダブルスペンド攻撃)可能性や、取引記録を操作しようとする可能性があります。

従来の解決策は、銀行が残高を検証するような中央の権限に頼っていました。分散型システムではこのアプローチは使えません。代わりに暗号経済学は、中央の権限を、チートが採算に合わない状態を作る暗号学的な証明と経済的インセンティブの組み合わせに置き換えます。

ネットワークを攻撃するコストが、得られる可能性のある報酬を上回るなら、合理的な行為者はそれを試みません。暗号経済学とは、こうしたコスト構造を設計し評価する規律です。

ビットコイン・マイニングにおける暗号経済学の役割

ビットコインは、取引を検証するための「プルーフ・オブ・ワーク(proof-of-work)」と呼ばれる合意メカニズムを使います。マイナーは複雑な数学パズルを解くために競い合い、勝者は次の取引ブロックをブロックチェーンに追加し、ビットコインのブロック報酬を受け取ります。

この設計は暗号経済的です。なぜなら、金銭的な報酬が誠実な行動に結び付けられているからです。あるマイナーが不正な取引をブロックに含めようとすると、そのブロックはネットワークの他の参加者によって拒否され、計算用のハードウェアや電力への投資が無駄になります。対照的に誠実なマイナーは、時間とともに安定した報酬を受け取ります。

ルールには、難易度調整も含まれます。これは、稼働しているマイナーの数に応じてパズルの難易度を自動的に上げ下げする仕組みです。これによりブロック生成時間はおおむね10分に保たれ、安定性を失わずにネットワークを拡大・縮小できるようになります。

暗号経済学はビットコインをどのように守りますか?

ビットコインの安全性は、マイナーが誠実に行動したときの方が攻撃から得られるよりも大きな利益を得られるかどうかに依存します。取引履歴を書き換えようとする攻撃者は、ネットワーク全体の計算能力の50%超を支配する必要があります(51%攻撃)。ビットコインの現在の規模では、これには巨大な額のハードウェアとエネルギーへの投資が必要になります。

仮に攻撃者がそのレベルの支配を得られたとしても、成功した攻撃によってビットコインの価値が毀損することで、攻撃者が得る可能性のある報酬の価値は下がってしまう可能性が高いでしょう。攻撃が高コストであり、かつ自滅的になり得るようにインセンティブが設計されています。

これは、そのような攻撃が不可能だという意味ではありません。特に、マイナーが少ない小規模なネットワークでは起こり得ます。しかし大規模で確立されたネットワークでは、暗号経済学の設計により、継続的な攻撃は経済的に合理性がなくなります。

ビットコイン以外へ:プルーフ・オブ・ステークとDeFiにおける暗号経済学

暗号経済学の原則は、プルーフ・オブ・ワークを超えて広がっています。イーサリアムのようなプルーフ・オブ・ステーク・ネットワーク(2022年9月にプルーフ・オブ・ワークからの移行を完了)は、別の、しかし関連するモデルを採用しています。計算能力を使うのではなく、バリデーターは暗号資産を担保としてステーク(ロック)します。不誠実なバリデーターは、担保が「スラッシュされる」リスクがあります。つまり罰として、その一部が自動的に破壊されます。

分散型金融(DeFi)では、暗号経済学が流動性提供者への報酬の仕組み、ガバナンストークン保有者がプロトコル変更に投票する方法、そして貸出プロトコルがリスクを管理する方法を左右します。これらの各仕組みは、中核となる中央権限がなくても機能するように、綿密に設計されたインセンティブに依存しています。

ガバナンストークンは、特に興味深い発展です。保有者は、プロトコルのルール変更に投票する権利を得て、オンチェーン上の一種の民主主義を生み出します。これらのシステムの経済設計、つまり1トークンがどれほどの影響力を持つのか、またどの決定に特別多数(スーパー・マジョリティ)が必要なのか、という点自体が暗号経済学の一形態です。

暗号経済学サークル

暗号経済学サークルは、Joel Monegroによって公開されたモデルで、トークンに基づく経済の中で価値がどのように流れるかを説明します。参加者の主なグループとして、①マイナー(またはバリデーター)=ネットワークの計算力やステーキング能力を供給する人、②ユーザー=ネットワークのサービスを要求する人、③投資家または保有者=資本を提供し、トークン価格を支える人、の3つを挙げています。

このモデルでは、マイナーはユーザーからトークンで支払われます。トレーダーが流動性を作り、マイナーがトークンを現金に換えて運用コストを賄えるようにします。保有者は、流通量を減らすことで、時間とともにトークン価格を支えます。各グループは、エコシステムを維持するために互いに依存しています。

このモデルは、潜在的な弱点を浮き彫りにするのに役立ちます。たとえば、保有者が供給の大部分を集中させすぎると、ネットワークは時間の経過とともにより中央集権的になっていく可能性があります。もしマイナー報酬が取引手数料の収入の伸びよりも速く減少するなら、マイナーが離れてしまい、ネットワークのセキュリティが低下します。

よくある質問(FAQ)

暗号経済学とは、簡単に言うと何ですか?

暗号経済学は、数学と金融インセンティブを使って、分散型ネットワークを確実に機能させるための考え方です。ルールを守る参加者には報酬が与えられ、不正をしようとする者には罰則が科されます。

なぜ暗号経済学はブロックチェーン・ネットワークにとって重要なのですか?

ブロックチェーン・ネットワークには、ルールを強制する中央の権限がありません。暗号経済学は、その権限を暗号学的な証明と経済的インセンティブの組み合わせで置き換え、参加者にとって正直に振る舞う方が攻撃するよりも利益が出やすいようにします。

暗号経済学はビットコインでどのように機能しますか?

ビットコインでは、マイナーは、有効な取引ブロックをチェーンに追加することで新しいビットコインを報酬として受け取ります。ルールによって不正を試みることが計算上非常に高コストになり、また報酬によって時間の経過とともに誠実なマイナーの方が攻撃者よりも有利になります。

暗号経済学はプルーフ・オブ・ステーク(PoS)ネットワークにも当てはまりますか?

はい。イーサリアムのようなプルーフ・オブ・ステーク・ネットワークでは、マイニングの代わりにステーキングとスラッシング(自動ペナルティ)を使います。バリデーターは暗号資産を担保として差し出し、不誠実に振る舞った場合は失うリスクがあります。経済的インセンティブは、原理的にはプルーフ・オブ・ワーク(PoW)方式と似ています。

暗号経済学サークルとは何ですか?

暗号経済学サークルは、Joel Monegroによるモデルで、マイナー、ユーザー、投資家がトークンに基づく経済の中でどのように相互作用するかを説明します。各グループは相互に依存しています。マイナーはネットワークを供給し、ユーザーはサービスの対価を支払い、投資家は資本を提供します。このモデルは、分散型ネットワークの健全性と持続可能性を分析するのに役立ちます。

最後に

暗号経済学は、ブロックチェーン設計における基礎となる概念です。金融上のインセンティブを誠実な行動と結び付けることで、参加者同士が互いを信頼する必要のない形でも分散型ネットワークを機能させられます。ビットコインはこのアプローチが大規模でも成立し得ることを示し、その原則はその後、プルーフ・オブ・ステーク、DeFiプロトコル、そしてガバナンスの仕組みにまで広がりました。

ブロックチェーン・ネットワークが進化し続ける中で、暗号経済学の設計は、開発者が「安全で持続可能な」システムを作るための中心であり続けるでしょう。基本を理解しておくことで、誰でもブロックチェーン・プロジェクトにより意味のある形で関わりやすくなります。

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