メンプール

メンプールとは？

メンプールとは、ブロックで承認される前の有効なトランザクションを、ブロックチェーンノードが一時的に保管する待機領域です。

mempoolはmemory poolの略称です。

暗号資産では、メンプールを見ることでブロックスペースへの現在の需要を把握できるため、重要な役割を担います。

ユーザーがトランザクションを送信すると、通常はネットワークにブロードキャストされ、ノードによる確認を受けます。

ノードが自身のルールに照らしてトランザクションを有効と判断すると、メンプールに保管し、ピアに共有する場合があります。

トランザクションは、マイナーまたはバリデーターがブロックに含めるまで、置き換えられるまで、有効期限が切れるまで、またはノードによって削除されるまで保留状態になります。

Bitcoinの開発者ガイドでは、Bitcoin Coreは未承認のトランザクションを、memory poolまたはmempoolと呼ばれる永続化されないメモリ領域に保存すると説明されています。

Ethereumのトランザクションに関するドキュメントでは、トランザクションはネットワークにブロードキャストされ、バリデーターがブロックに含める前に、他の保留中トランザクションとともにトランザクションプールに追加されると説明されています。

メンプールの仕組み

ユーザーがトランザクションに署名してブロードキャストすると、メンプールへの登録処理が始まります。

トランザクションはネットワーク上の1つ以上のノードに送信されます。

各ノードは、トランザクションが基本ルールに従っているかを確認します。

確認項目には、署名の有効性、アカウント残高、ナンスの順序、手数料水準、入力の利用可能性、トランザクションサイズ、ポリシールールなどが含まれる場合があります。

トランザクションが条件を満たすと、ノードは自身のメンプールに登録する場合があります。

その後、ノードはトランザクションを他のピアに中継することがあります。

他のノードも独自に確認を行い、トランザクションをそれぞれのメンプールに追加する場合があります。

マイナーやバリデーターは、新しいブロックを構築する際にメンプールからトランザクションを選択します。

トランザクションが承認済みブロックに含まれると、ノードはそれをメンプールから削除します。

メンプールはブロックチェーン全体で1つではない

よくある誤解として、ブロックチェーン全体で共通の公式メンプールが1つだけ存在するというものがあります。

実際には、各ノードが通常、それぞれ独自のローカルメンプールを持ちます。

多くのノードが同じ保留中トランザクションを認識している場合もありますが、メンプールの内容が常に一致するとは限りません。

あるノードが、別のノードより先にトランザクションを受信することがあります。

ローカルのポリシー設定を理由に、あるノードがトランザクションを拒否する場合もあります。

メモリーの上限に達すると、ノードは手数料の低いトランザクションを削除することがあります。

また、トランザクションが公開メンプールに表示されず、マイナー、バリデーター、ブロックビルダー、リレーに非公開で送信される場合もあります。

そのため、メンプールのデータは有用ですが、ネットワーク上の保留中トランザクションすべてを完全に示すものではありません。

メンプールが重要な理由

メンプールは、トランザクションの処理速度、手数料、承認確率、ネットワークの透明性に影響するため重要です。

メンプールが混雑すると、すぐに承認を得るために、ユーザーはより高い手数料を支払う必要がある場合があります。

メンプールが空いていると、手数料の低いトランザクションも承認されやすくなる場合があります。

ウォレットや手数料推定ツールは、手数料を提案する際にメンプールの状況を参照することがよくあります。

ブロック生成者は、次のブロックに含めるトランザクションを選ぶため、メンプールのデータを利用します。

開発者は、混雑状況、トランザクションの流れ、失敗したトランザクション、ユーザー需要の監視にメンプールのデータを使います。

保留中のトランザクションから今後の市場活動が読み取れる場合があるため、トレーダーやDeFiユーザーがメンプールを監視することもあります。

このように、メンプールは有用である一方、リスクも伴います。

メンプールとトランザクション手数料

トランザクション手数料は、保留中トランザクションがブロック生成者にとってどれほど魅力的かを判断する材料になります。

Bitcoinでは、トランザクションを手数料率で比較することがよくあります。手数料率とは、トランザクションの仮想サイズに対する手数料の割合です。

Ethereumでは、計算、ストレージ、トランザクションの実行に必要な要件に基づいてガス代が発生します。

Ethereumのガスに関するドキュメントでは、Ethereumの手数料にはプロトコルによって設定されるベース手数料と、バリデーターにトランザクションを含めるインセンティブを与える優先手数料が含まれると説明されています。

高い手数料を設定しても即時承認が保証されるわけではありませんが、ブロックスペースが限られている場合、トランザクションの優先度を高められる可能性があります。

手数料が非常に低いトランザクションは、長時間保留されたり、一部のノードによって削除されたりする場合があります。

そのため、ウォレットでは「低」「市場標準」「高速」「カスタム」などの手数料設定が表示されることがあります。

メンプールの混雑

メンプールの混雑は、次の数ブロックに収まりきらない数のトランザクションが待機している状態です。

市場のボラティリティ、NFTのミント、トークンのローンチ、エアドロップの請求、ネットワークへの負荷、DeFiの利用増加などが、混雑の原因になることがあります。

混雑が進むと、ユーザーは限られたブロックスペースを競い合います。

この競争によって手数料が上昇する可能性があります。

ブロック生成者は通常、より高い手数料を支払うトランザクションを優先するため、手数料の低いトランザクションは承認まで時間がかかる場合があります。

混雑により、ウォレットに承認の遅延、保留中のステータス、手数料引き上げの提案が表示されることもあります。

急ぎのトランザクションを送信する前に、現在のネットワーク状況を確認するのが一般的に最も慎重な対応です。

トランザクションがメンプールから外れる仕組み

トランザクションがメンプールから外れる方法はいくつかあります。

最も望ましいのは、ブロックに承認されることです。

承認されると、トランザクションはブロックチェーンの履歴の一部になります。

同じ資金を使用し、より高い手数料を支払う別のトランザクションに置き換えられる場合もあります。

長時間未承認のままの場合、トランザクションが削除されることがあります。

ノードがメモリーを空ける必要があり、手数料率が低い場合にも、削除されることがあります。

競合するトランザクションが先に承認されると、トランザクションが無効になる場合もあります。

チェーンの再編成時には、古いブロックに含まれていたトランザクションが新しいチェーンに含まれていない場合、メンプールに戻ることがあります。

Replace-by-Feeと手数料の引き上げ

Replace-by-Fee（RBF）とは、未承認のトランザクションを、より高い手数料を支払う別のバージョンに置き換える方法です。

これにより、処理が停滞しているトランザクションを迅速化できる場合があります。

Bitcoinでの置き換え動作は、ノードのポリシーやトランザクションの中継ルールによって異なります。

Bitcoin Coreのメンプール置き換えポリシーでは、メンプール内で直接競合するトランザクションを置き換える条件が説明されています。

手数料の引き上げは有用ですが、慎重に行う必要があります。

置き換えトランザクションを誤って送信すると、混乱や遅延、予期しないウォレットの動作が生じる場合があります。

保留中のトランザクションを置き換えたり処理を速めたりする際は、信頼できるウォレットツールを利用してください。

Child Pays for Parent

Child Pays for Parent（CPFP）は、処理が停滞しているトランザクションの承認を促すもう1つの方法です。

保留中の親トランザクションの出力を使用する新しい子トランザクションを作成して利用します。

子トランザクションに十分高い手数料を設定し、親と子を合わせたパッケージをマイナーにとって魅力的なものにします。

これにより、両方のトランザクションがまとめて承認される可能性があります。

保留中のトランザクションの出力を受取人が管理しており、承認を促したい場合、CPFPは特に有用です。

ただし、CPFPの利用にはウォレットの対応とネットワークポリシーが関係します。

パッケージ全体で競争力のある手数料にする必要があるため、慎重な手数料計算も求められます。

Bitcoinのメンプール

Bitcoinでは、フルノードが今後のブロックに含める対象と判断した未承認トランザクションをメンプールに保存します。

Bitcoinノードは、トランザクションの中継、手数料の推定、ブロックの構築、サービス妨害攻撃への対策にメンプールルールを利用します。

Bitcoinのgetmempoolinfo RPCドキュメントによると、ノードは現在のトランザクション数、合計仮想サイズ、メモリー使用量、最大メモリー使用量、最低手数料率などのメンプールデータを報告できます。

Bitcoinのメンプールポリシーは、Bitcoinのコンセンサスルールと同じではありません。

コンセンサスルール上は有効なトランザクションでも、ポリシー上の制限により特定のノードのメンプールには受け入れられない場合があります。

メンプールルールは、ノードのリソース保護と、マイニングされる可能性が高いトランザクションの予測に役立つため、この違いは重要です。

Ethereumのメンプール

Ethereumでは、保留中のトランザクションプールに、ブロックに含まれる前のトランザクションがノードによって保管されます。

トランザクションには、送信者、受取人、価値、ナンス、ガスリミット、ガスあたりの最大手数料、ガスあたりの最大優先手数料などのデータが含まれます。

同じアカウントからのトランザクションは順番に処理される必要があるため、ナンスが重要です。

ナンスが低い保留中トランザクションの処理が滞ると、先行するナンスの問題が解決するまで、同じアカウントからの後続トランザクションも保留されることがあります。

Ethereumの手数料システムは、需要が高い時期にトランザクションがどのように選択されるかに影響します。

トランザクションを有効にするにはベース手数料を支払う必要があり、優先手数料を設定するとバリデーターにとっての魅力が高まる可能性があります。

このため、Ethereumのウォレットでは、より早く承認を得たいユーザーが優先手数料を調整できる場合があります。

メンプールとMEV

メンプールは、最大抽出可能価値（MEV）と密接に関係しています。

MEVとは、ブロック生成者などがトランザクションの順序を変更したり、トランザクションを挿入または除外したりして価値を得ることです。

EthereumのMEVに関するドキュメントでは、トランザクションを含める、除外する、または順序を変更することで、通常の報酬やガス代を超えてブロック生成から抽出される価値と説明されています。

公開メンプールでは、スワップ、強制決済、NFT購入など、承認前の動きを確認できる場合があります。

こうした情報を利用して、ボットがユーザーのトランザクションをフロントラン、バックラン、またはサンドイッチする可能性があります。

指値設定、スリッページ制限、非公開のトランザクション経路、慎重な送信タイミングを利用すると、一部のMEVリスクを抑えられる場合があります。

活発なDeFi市場では、どの方法を使ってもすべてのリスクをなくすことはできません。

公開メンプールと非公開のトランザクション送信

公開メンプールを利用するトランザクションは、承認前にネットワーク全体へ広くブロードキャストされます。

そのため、ノードやブロック生成者がトランザクションを確認、中継、取り込みやすくなります。

一方、承認前のトランザクションがボットや分析者にも見えるようになります。

非公開のトランザクション送信では、トランザクションを広くブロードキャストせず、より限定された経路を通じて送信します。

場合によっては、フロントランやMEVへのエクスポージャーを減らせる可能性があります。

ただし、非公開送信には、信頼に関する前提、検閲リスク、取り込みの遅延、特定のリレーやブロックビルダーへの依存が伴う可能性があります。

非公開送信が常に安全だと決めつけず、利用前にこうしたトレードオフを理解しましょう。

メンプールとブロックチェーンエクスプローラー

ブロックチェーンエクスプローラーには、保留中のトランザクション、手数料の推定値、メンプールのサイズ、ブロックスペースの需要、トランザクションのステータスが表示されることがあります。

こうしたツールは、トランザクションが待機中、承認済み、置き換え済み、または削除済みかを確認するのに役立ちます。

ただし、エクスプローラーのデータは、1つのノードまたは限られた数のノードから取得されている場合があります。

そのため、ネットワーク全体の保留中トランザクションがすべて表示されるとは限りません。

あるエクスプローラーにトランザクションが表示されなくても、ネットワーク上のすべてのノードから消えたとは限りません。

同様に、あるエクスプローラーで保留中と表示されていても、他のノードではすでに削除されている場合があります。

エクスプローラーのメンプール表示は参考となる推定情報であり、絶対的な事実ではないものとして扱いましょう。

メンプールのメリット

1つ目のメリットは、トランザクションの中継です。

メンプールは、ノードがピアツーピアネットワーク上で有効な保留中トランザクションを共有するのに役立ちます。

2つ目のメリットは、手数料の把握です。

ユーザーやウォレットは、保留中トランザクションの需要を観察して手数料を推定できます。

3つ目のメリットは、ブロックの構築です。

マイナーやバリデーターは、ブロックを構築する際にメンプールからトランザクションを選択できます。

4つ目のメリットは、透明性です。

ユーザーは多くの場合、ブロックチェーンで承認履歴になる前のネットワーク活動を監視できます。

5つ目のメリットは、ネットワークの効率性です。

メンプールのポリシーは、ノードがメモリー、帯域幅、スパムリスク、リソース使用量を管理するのに役立ちます。

メンプールのリスク

1つ目のリスクは、承認の遅延です。

混雑時には、手数料の低いトランザクションが予想以上に長く保留される場合があります。

2つ目のリスクは、トランザクションの削除です。

ノードは、古いトランザクションや手数料の低いトランザクションをメンプールから削除することがあります。

3つ目のリスクは、フロントランです。

公開された保留中トランザクションは、承認前にボットから監視される場合があります。

4つ目のリスクは、サンドイッチ攻撃です。

DeFiユーザーは、スワップの前後にボットがトランザクションを挿入することで、不利な価格で約定する可能性があります。

5つ目のリスクは、誤った安心感です。

メンプールに表示されたトランザクションは確定しておらず、失敗、置き換え、または未承認のままになる可能性があります。

6つ目のリスクは、プライバシーの漏えいです。

トランザクションをブロードキャストすると、承認前に送信タイミング、アドレスの活動、ユーザーの意図が明らかになる場合があります。

メンプール情報の活用方法

急ぎのトランザクションを送信する前に、メンプールの状況を確認できます。

メンプールが混雑している場合は、より高い手数料を設定するか、需要が落ち着くまで待つ方法があります。

トランザクションの処理が滞っている場合は、ウォレットが対応している手数料引き上げツールを利用できることがあります。

急ぎでなければ、ネットワークの混雑が落ち着くまで待つことで手数料を抑えられる場合があります。

DeFiユーザーは、ボラティリティの高い市場でトランザクションを送信する前に、スリッページ設定を確認しましょう。

保留中のトランザクションでも実際の金銭的リスクが生じる可能性があるため、署名する前に詳細を確認してください。

大口の送金では、最初に少額のテストトランザクションを送ることで、アドレスやネットワークの選択ミスを減らせる場合があります。

メンプールとブロックチェーンの違い

メンプールは、保留中のトランザクションを一時的に保存する領域です。

ブロックチェーンは、承認済みのブロックとトランザクションの記録です。

メンプール内のトランザクションは確定していません。

ブロックチェーン上のトランザクションはブロックに含まれており、その後さらにブロックが追加されることで、セキュリティが高まる可能性があります。

この違いは、決済、取引、ブリッジ、入金、出金において重要です。

メンプール閲覧ツールに表示されているだけで、保留中のトランザクションを決済済みとして扱わないでください。

メンプールとトランザクションプールの違い

メンプールとトランザクションプールは、通常、同じ一般的な概念を指します。

Bitcoinでは「メンプール」という言い方がよく使われます。

Ethereumのドキュメントでは、「トランザクションプール」または「保留中トランザクションプール」という表現がよく使われます。

どちらも、ブロックに含まれる可能性がある順番を待つ、ノード内の保留中トランザクションを指します。

正確なルールや動作はブロックチェーンによって異なります。

利用するネットワークの手数料モデル、ナンスの仕組み、トランザクションの置き換えルールを理解しましょう。

メンプールに関するよくある誤解

よくある誤解の1つは、メンプール内のトランザクションがすでに承認されているというものです。

メンプール内のトランザクションは、有効なブロックに含まれるまで保留状態です。

もう1つの誤解は、すべてのノードが同じメンプールを持つというものです。

ノードごとに、受信のタイミング、ピア、制限、ローカルポリシーに応じて表示が異なる場合があります。

3つ目の誤解は、手数料を高くすれば必ず次のブロックで承認されるというものです。

高い手数料によって優先度が高まる可能性はありますが、ブロック生成、競合するトランザクション、ネットワークルール、非公開の注文フローも承認に影響します。

4つ目の誤解は、トランザクションが削除されると必ず資金を失うというものです。

トランザクションが一度も承認されなければ、通常、資金は元のウォレットの管理下に残ります。ただし、保留状態を解除または置き換えるためにウォレットのサポートが必要になる場合があります。

5つ目の誤解は、公開メンプールによる透明性は常に望ましいというものです。

透明性は監視や手数料の推定に役立ちますが、ユーザーをMEVやプライバシーのリスクにさらす可能性もあります。

よくある質問

暗号資産におけるメンプールとは何ですか？

メンプールとは、ノードが有効な保留中トランザクションを、承認済みブロックに含める前に一時的に保管する領域です。

すべてのノードでメンプールは同じですか？

いいえ。各ノードが独自のメンプールを持つことがあるため、保留中トランザクションの内容がノードごとに多少異なる場合があります。

トランザクションがメンプールで停滞するのはなぜですか？

手数料が低すぎる、ネットワークが混雑している、ナンスが処理を妨げている、または別の保留中トランザクションと競合しているなどの理由で、処理が滞る場合があります。

承認されずにトランザクションがメンプールから外れることはありますか？

はい。削除、置き換え、競合による無効化、またはノードが領域を空ける際に削除される場合があります。

保留中のトランザクションは、支払いが確定したことを意味しますか？

いいえ。メンプールで保留中というだけでは、トランザクションは確定していません。

マイナーやバリデーターはメンプールからどのようにトランザクションを選びますか？

通常は、プロトコルとポリシーのルールに従いながら、魅力的な手数料を支払うトランザクションを優先します。

メンプールの混雑とは何ですか？

メンプールの混雑とは、限られたブロックスペースに多くのトランザクションが順番を待っている状態です。手数料の上昇や承認の遅延につながることがあります。

メンプールに関連するRBFとは何ですか？

RBFは、ネットワークの適用ポリシーに従い、未承認トランザクションをより高い手数料を支払う別のバージョンに置き換える仕組みです。

メンプールとブロックチェーンの違いは何ですか？

メンプールは保留中のトランザクションを保持し、ブロックチェーンは承認済みトランザクションをブロックに記録します。

DeFiユーザーがメンプールを気にするのはなぜですか？

保留中のトランザクションから承認前の取引内容が分かる場合があり、フロントラン、サンドイッチ攻撃などのMEV関連行為にさらされる可能性があるためです。

まとめ

メンプールは、ブロックチェーントランザクションがユーザーのウォレットから承認済みブロックの履歴へ移る過程で、重要な役割を果たします。

ノードが有効な保留中トランザクションを一時的に保管し、ブロック生成者がブロックに含めるまで待機させる領域です。

メンプールの状況を見ることで、混雑、手数料、承認の遅延、ネットワーク需要を把握できます。

また、マイナー、バリデーター、ウォレット、エクスプローラー、開発者が、トランザクションの中継やブロック構築を調整するのにも役立ちます。

ただし、メンプールは最終決済のレイヤーではありません。

保留中のトランザクションは、置き換え、削除、遅延、フロントラン、または未承認となる可能性があります。

ユーザーは手数料を確認し、トランザクションの詳細を見直し、ネットワークのルールを理解したうえで、メンプールのデータを保証ではなく推定情報として扱いましょう。

暗号資産では、メンプールはトランザクションの意図が、承認済みの履歴になる前に可視化される場所です。