Designing Redistribution Mechanisms for Reducing Transaction Fees in Blockchains

要約

ブロックチェーンは、トランザクション手数料メカニズム (TFM) を導入して、どのユーザートランザクションをブロックに含めるかを決定し、その支払い (つまり、トランザクション手数料) を決定します。
需要の増加とブロックリソースの不足により、ユーザーのトランザクション手数料が高額になっています。
これらのブロックチェーンは公共リソースであるため、トランザクション手数料を削減することが望ましい場合があります。
この目的を達成するために、当社は取引手数料再配分メカニズム (TFRM)、つまり TFM などから収集した VCG 支払いをリベートとして再配分し、取引手数料を最小限に抑えることを導入します。
従来の再配布メカニズム (RM) は、割り当て効率 (AE) とユーザー インセンティブ互換性 (UIC) を確保しながらこれを実現します。
最初の結果は、TFM に RM を適用することが自明ではないことを示しています。
より具体的には、(i) 確認されていない取引はリベートを受け取らず、(ii) マイナーがメカニズムを戦略的に操作できる場合、取引手数料を削減することは不可能であることを証明します。
これに基づいて、私たちは \emph{Robust} TFRM (\textsf{R-TFRM}) を提案します。これは、正直なマイナーの個人的な合理性を犠牲にして、ユーザーに厳密にプラスのリベートを保証するメカニズムです。
次に、信頼できるオンチェーンのランダム性を使用する \emph{robust} および \emph{rational} TFRM (\textsf{R}$^2$\textsf{-TFRM}) を導入します。これは、マイナーの個々の合理性を (期待どおりに) 追加的に保証します。
厳密にプラスのリベート。
私たちの結果は、TFRMがパブリックブロックチェーンにおける取引手数料を削減するための有望な新しい方向性を提供することを示しています。

要約(オリジナル)

Blockchains deploy Transaction Fee Mechanisms (TFMs) to determine which user transactions to include in blocks and determine their payments (i.e., transaction fees). Increasing demand and scarce block resources have led to high user transaction fees. As these blockchains are a public resource, it may be preferable to reduce these transaction fees. To this end, we introduce Transaction Fee Redistribution Mechanisms (TFRMs) — redistributing VCG payments collected from such TFM as rebates to minimize transaction fees. Classic redistribution mechanisms (RMs) achieve this while ensuring Allocative Efficiency (AE) and User Incentive Compatibility (UIC). Our first result shows the non-triviality of applying RM in TFMs. More concretely, we prove that it is impossible to reduce transaction fees when (i) transactions that are not confirmed do not receive rebates and (ii) the miner can strategically manipulate the mechanism. Driven by this, we propose \emph{Robust} TFRM (\textsf{R-TFRM}): a mechanism that compromises on an honest miner’s individual rationality to guarantee strictly positive rebates to the users. We then introduce \emph{robust} and \emph{rational} TFRM (\textsf{R}$^2$\textsf{-TFRM}) that uses trusted on-chain randomness that additionally guarantees miner’s individual rationality (in expectation) and strictly positive rebates. Our results show that TFRMs provide a promising new direction for reducing transaction fees in public blockchains.

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