イーサリアム（ETH）のマイニング報酬計算方法解説

イーサリアム（ETH）のマイニングは、ブロックチェーンネットワークの維持に貢献する重要なプロセスです。マイニングを行うことで、取引の検証、ブロックの生成、そしてネットワークのセキュリティ確保に貢献します。その対価として、マイナーはイーサリアム（ETH）の報酬を受け取ります。本稿では、イーサリアムのマイニング報酬の計算方法について、詳細に解説します。報酬の仕組みを理解することは、マイニングの収益性を評価し、効率的なマイニング戦略を立てる上で不可欠です。

1. イーサリアムのマイニング報酬の基本

イーサリアムのマイニング報酬は、主に以下の2つの要素から構成されます。

• ブロック報酬 (Block Reward): 新しいブロックを生成したマイナーに与えられる報酬です。
• トランザクション手数料 (Transaction Fee): ブロックに含めるトランザクションに対してユーザーが支払う手数料です。

これらの報酬は、マイニングの難易度、ネットワークのハッシュレート、そしてトランザクションの量によって変動します。イーサリアムは、当初プルーフ・オブ・ワーク（PoW）を採用していましたが、現在はプルーフ・オブ・ステーク（PoS）に移行しており、報酬の仕組みも大きく変化しています。本稿では、PoWからPoSへの移行過程と、それぞれの報酬体系について詳しく説明します。

2. プルーフ・オブ・ワーク（PoW）時代の報酬計算

イーサリアムがPoWを採用していた時代、ブロック報酬は固定されていました。しかし、その量は時間経過とともに減少するように設計されていました。これは、イーサリアムの発行量を制御し、インフレーションを抑制するための措置です。

初期のブロック報酬: イーサリアムのブロック報酬は、当初5 ETHでした。これは、約2015年7月30日に開始されたGenesis Blockの生成時に付与された報酬です。

ブロック報酬の半減: 約1年ごとに、ブロック報酬は半減するように設計されていました。具体的には、以下のスケジュールで半減が行われました。

• 2016年9月: 3 ETH
• 2017年9月: 2 ETH
• 2018年9月: 1 ETH

トランザクション手数料: ブロック報酬に加えて、マイナーはブロックに含めるトランザクション手数料も獲得できました。トランザクション手数料は、トランザクションのサイズ、ネットワークの混雑状況、そしてユーザーが設定したガス価格によって変動しました。マイナーは、より高いガス価格を設定したトランザクションを優先的にブロックに含めることで、トランザクション手数料を最大化することができました。

報酬の計算式: PoW時代におけるマイニング報酬は、以下の式で計算できました。

総報酬 = ブロック報酬 + トランザクション手数料

3. プルーフ・オブ・ステーク（PoS）への移行と報酬の変化

イーサリアムは、2022年9月15日に「The Merge」と呼ばれるアップグレードを実施し、コンセンサスアルゴリズムをPoWからPoSに移行しました。この移行により、マイニングの概念は大きく変化し、報酬の仕組みも大幅に変わりました。

ステイキング: PoSでは、マイニングの代わりに「ステイキング」と呼ばれるプロセスが行われます。ステイキングとは、ETHをネットワークに預け入れることで、ブロックの検証に参加し、報酬を獲得する仕組みです。ETHを預け入れるユーザーは「バリデーター」と呼ばれ、ネットワークのセキュリティを維持する役割を担います。

バリデーターの報酬: バリデーターは、ブロックの検証、アテステーションの提出、そしてブロックの提案を行うことで報酬を獲得します。報酬は、ステークしているETHの量、ネットワークのパフォーマンス、そしてバリデーターの信頼性によって変動します。

報酬の構成: PoSにおけるバリデーターの報酬は、主に以下の2つの要素から構成されます。

• ブロック報酬: 新しいブロックが生成されるたびに、バリデーターはブロック報酬を獲得します。
• トランザクション手数料: ブロックに含めるトランザクション手数料も、バリデーターは獲得できます。

スラック変数: PoSでは、ブロック報酬の量に「スラック変数」が導入されています。スラック変数は、ネットワークのパフォーマンスに応じて変動し、バリデーターの報酬を調整する役割を果たします。スラック変数が高いほど、バリデーターはより多くの報酬を獲得できます。

4. PoS時代の報酬計算の詳細

PoS時代におけるバリデーターの報酬計算は、PoW時代よりも複雑になっています。報酬の量は、ステークしているETHの量、ネットワークの参加者数、そしてバリデーターのパフォーマンスによって変動します。

ステーク量: バリデーターがステークしているETHの量が多いほど、報酬も多くなります。これは、より多くのETHをステークすることで、ネットワークのセキュリティに貢献していると見なされるためです。

ネットワーク参加者数: ネットワークに参加しているバリデーターの数が多いほど、報酬は分散されます。これは、報酬の獲得競争が激化するためです。

バリデーターのパフォーマンス: バリデーターが正常にブロックの検証、アテステーションの提出、そしてブロックの提案を行うことで、報酬を獲得できます。パフォーマンスが低いバリデーターは、報酬が減額されるか、ステークしたETHがスラッシングされる可能性があります。

報酬の計算式: PoS時代におけるバリデーターの報酬は、以下の要素を考慮して計算されます。

総報酬 = (ステーク量 × ネットワーク報酬率) + トランザクション手数料

ネットワーク報酬率は、ネットワークのパフォーマンス、参加者数、そしてスラック変数によって変動します。

5. 報酬計算に影響を与えるその他の要素

イーサリアムのマイニング/ステイキング報酬の計算には、上記以外にも様々な要素が影響を与えます。

• ガス価格: トランザクション手数料は、ガス価格に大きく依存します。ガス価格が高いほど、トランザクション手数料も高くなります。
• ネットワークの混雑状況: ネットワークが混雑している場合、トランザクション手数料が高くなる傾向があります。
• ハードウェアコスト: PoW時代においては、マイニングに必要なハードウェアのコストが収益性に影響を与えました。
• 電気代: PoW時代においては、マイニングに必要な電気代が収益性に影響を与えました。
• ソフトウェアの効率: マイニング/ステイキングに使用するソフトウェアの効率も、収益性に影響を与えます。

6. まとめ

イーサリアムのマイニング/ステイキング報酬の計算方法は、PoWからPoSへの移行によって大きく変化しました。PoW時代においては、ブロック報酬とトランザクション手数料が主な報酬でしたが、PoS時代においては、ステーク量、ネットワークのパフォーマンス、そしてバリデーターの信頼性が重要な要素となります。報酬の仕組みを理解することは、イーサリアムのマイニング/ステイキング戦略を立てる上で不可欠です。本稿が、イーサリアムの報酬計算に関する理解を深める一助となれば幸いです。