Economía de los validadores de Solana: introducción

Introducción

Una de las principales propuestas de valor de Solana son sus comisiones extremadamente bajas. Las comisiones de Solana constan de una comisión base y una comisión de prioridad. Actualmente, la comisión base está establecida en 0.000005 SOL por firma, con una comisión de prioridad opcional que aumenta la probabilidad de que una transacción se incluya en un bloque determinado.

Surge la pregunta natural de cómo esta estructura de comisiones puede sostener un conjunto de validadores sin subsidios externos. En este artículo, analizamos la economía de los validadores de Solana para nodos estándar que no son de archivo. Aunque han surgido herramientas útiles que detallan la rentabilidad potencial de los validadores, a menudo no explican ni consideran todos los costos relevantes. Este artículo busca ofrecer una perspectiva global del conjunto de validadores de Solana, no analizar la estructura de costos de un validador específico. Algunos validadores pueden participar en acuerdos adicionales fuera del protocolo o transferir riesgos de forma poco transparente.

También consideramos las recompensas fuera del protocolo en las que los validadores pueden optar por participar. Por ejemplo, los validadores que ejecutan el cliente Jito-Solana reciben recompensas de MEV adicionales. Sin embargo, no consideramos ni intentamos cuantificar otros acuerdos personalizados off-chain que puedan afectar la rentabilidad de un validador, como los mercados de flujo de órdenes internalizado.

Costos

La estructura principal de gastos de un validador consta de tres componentes:

• Hardware
• Operaciones (entrada/salida, votación on-chain)
• Costo de oportunidad del capital y los recursos

Solana ha sido criticada durante mucho tiempo por tener requisitos de nodo extremadamente altos, lo que dificulta su objetivo de lograr descentralización y neutralidad creíble. Buscamos aclarar la estructura real de costos para los validadores sin ofrecer una perspectiva normativa.

Hardware (costo fijo)

Uno de los costos más altos para un validador es el hardware: un costo fijo que debe pagar cada mes o amortizar durante un periodo si compra el hardware directamente.

Una opción popular que utiliza ~el 14% de los validadores de Solana es la oferta de servidores bare metal de Latitude, que comienza en $350 al mes. El c3 large de Latitude cuesta entre $370 y $470 al mes, según la región, con las siguientes especificaciones (sin incluir los costos de salida de datos):

Los validadores deben seguir las siguientes pautas para gestionar su hardware, según se indica en el sitio web de Solana:

Los costos reales varían mucho según la región, entre otros factores, por lo que es difícil estimarlos. Es importante señalar que la mayoría de los validadores no gestiona su propio hardware, sino que utiliza servidores bare metal dedicados como los de Latitude. Solana Foundation ha establecido acuerdos a largo plazo con otros centros de datos para garantizar la disponibilidad de racks y contratos mensuales.

Operaciones (costo variable)

Los validadores incurren en dos costos recurrentes principales al operar un validador:

• Votación on-chain (necesaria para participar en el consenso)
• Ancho de banda de datos (entrada/salida)

Votación on-chain

Solana realiza la votación de consenso on-chain, y estas transacciones de voto incurren en las mismas comisiones que cualquier otra transacción de la red. Según el precio de SOL, las comisiones asociadas con las transacciones de voto pueden convertirse en el principal costo operativo de un validador. Con un precio alto de SOL, probablemente sean su mayor costo. En cada época (432,000 slots), los validadores deben votar, y cada transacción de voto cuesta 0.000005 SOL (la votación tiene privilegios y no hay una comisión de prioridad asociada). Esto suma un total de ~2-3 SOL por época. Dado que una época suele durar entre 2 y 3 días (por lo general, más cerca de 2 días), el costo anual de las transacciones de voto es de ~300-350 SOL, lo que equivale a ~1 SOL al día.

Ancho de banda de datos

La documentación de Solana recomienda una velocidad mínima de descarga/carga de 1 GB para maximizar el rendimiento de datos y minimizar la tasa de slots omitidos de un validador. El ancho de banda suele cobrarse como un costo variable, pero los detalles dependen del proveedor de servicios de Internet.

Como la mayoría de los proveedores, Latitude no cobra ningún costo marginal por la entrada de datos. En cambio, cobra por TB de salida entre $0.64 y $3.60 por TB, según la región.

En comparación, los costos de salida de AWS pueden superar los $70 por TB, según la zona y el uso.

Calcular el costo del ancho de banda de salida también depende de la cantidad de stake. Esto se debe a que un mayor peso de stake implica ser líder de slot con más frecuencia, lo que genera más datos que propagar (Turbine) y más transacciones que reenviar a futuros líderes.

Costo de oportunidad del capital y los recursos

Aunque gran parte de la tasa de consumo de un validador corresponde a los costos de votación y al alquiler de servidores, un costo que normalmente no se considera es el costo de oportunidad del capital. Al hacer staking, un validador, por definición, bloquea capital para proteger la red. Al hacerlo, renuncia a cualquier otra recompensa, dentro o fuera del ecosistema cripto. Desde una perspectiva puramente económica, otras métricas relevantes incluyen la tasa libre de riesgo del dólar estadounidense (~4% al momento de escribir este artículo) y los APY de staking de otras redes cripto.

Además, operar un validador requiere tiempo y recursos. En especial a medida que crece el stake, es importante supervisar el tiempo de actividad y la tasa de slots omitidos del validador para garantizar que mantenga un buen rendimiento. Este proceso suele requerir mucho tiempo y equivale a un trabajo de tiempo completo para una o varias personas, al menos en el caso de quienes participan activamente y contribuyen al ecosistema.

Ingresos

Los ingresos de un validador provienen de tres fuentes principales:

• Comisión por inflación
• Recompensas de bloque
• MEV

Comisión por inflación

La recompensa que recibe un validador es su comisión sobre la inflación. Los validadores que participan en el consenso reciben recompensas (en SOL) para incentivar su participación. Estas recompensas se pagan mediante la inflación. La inflación aumenta el suministro total de tokens en circulación y entrega estos tokens recién acuñados a los validadores.

Los validadores reciben recompensas al final de cada época de Solana. Estas recompensas son una comisión sobre la tasa de inflación anual, calculada según varios factores:

1. Tasa de inflación global: Solana define una fórmula predeterminada para calcular la cantidad de recompensas inflacionarias por época. Esta tasa, determinada por el calendario preestablecido de emisión desinflacionaria de Solana, es crucial para incentivar la participación temprana en la red y garantizar la estabilidad y la seguridad monetarias.
2. Porcentaje de stake: La proporción del total de SOL en staking respecto del suministro circulante afecta directamente las recompensas. Cuanto mayor sea el stake, mayores serán las recompensas potenciales.
3. Tasa de comisión: Esta comisión, cobrada por los clientes validadores, forma parte de sus ingresos por mantener la red. Se cobra como un porcentaje del total de recompensas por inflación dirigidas a su validador.
4. Participación del validador: Incluye el tiempo de actividad y el porcentaje de slots en los que el validador votó correctamente, lo que afecta sus ingresos totales.

El mecanismo de inflación de Solana está diseñado para disminuir con el tiempo. Comienza con una tasa inicial del 7-9%, una tasa de desinflación del -14-16% y finalmente se estabiliza en una tasa a largo plazo del 1-2%. Este calendario busca equilibrar el crecimiento inicial de la red con la estabilidad a largo plazo.

El impacto de estos factores en la economía de Solana puede simularse mediante distintos escenarios. Por ejemplo, si suponemos una tasa de inflación inicial del 8%, una tasa de desinflación del -15% y una tasa a largo plazo del 1.5%, podemos proyectar la emisión de tokens a lo largo del tiempo y estimar los rendimientos de staking según diferentes porcentajes del total de SOL en staking. Normalmente, los porcentajes de staking oscilan entre el 60% y el 90%, lo que refleja la participación de la comunidad y presenta similitudes con otros protocolos Proof-of-Stake.

Sin embargo, estas proyecciones no consideran variables como el tiempo de actividad del validador, las comisiones, la limitación del rendimiento o posibles incidentes de slashing. Además, el porcentaje de SOL en staking es dinámico y está influido por los incentivos económicos establecidos en el calendario de inflación.

El staking puede convertirse rápidamente en un tema confuso, pero es fundamental recordar que el efecto neto de la inflación y del régimen de staking común en las redes PoS es una transferencia de quienes no hacen staking a quienes sí lo hacen. 

El staking reduce el suministro líquido (es decir, el suministro de tokens en circulación) al bloquear tokens en el protocolo. En el extremo lógico, la inflación requiere una participación absoluta. Esto incentiva el uso de tokens de staking líquido (LST) para mejorar la participación y la eficiencia del capital, por lo que cabe esperar una mayor adopción en Solana.

Las políticas monetarias inflacionarias no son intrínsecamente malas. Su objetivo es subsidiar la seguridad actual y extender crédito a la demanda futura para compensar el costo presente. La inflación puede entenderse como la versión cripto de un intento por desvincular la seguridad económica de los ciclos financieros (la demanda de espacio de bloque).

Recompensas de bloque

Los validadores asignados como líderes de un bloque determinado reciben recompensas adicionales en forma de recompensas de bloque. Estas recompensas constan del 50% de la comisión base y del 50% de las comisiones de prioridad (la otra mitad se quema).

Los recientes aumentos de uso han elevado las comisiones de prioridad, la mitad de las cuales corresponde al líder:

La comunidad reconoce ampliamente que la estructura actual de comisiones de Solana, donde el líder (el validador que procesa la transacción) retiene el 50% de la comisión de una transacción y el 50% restante se destruye, no es compatible con los incentivos. En este sistema, un remitente tiene motivos para establecer un acuerdo fuera del protocolo con el líder y pagar la comisión de prioridad fuera de la red para evitar su quema.

Es importante señalar que la mayor parte de los ingresos de un validador proviene de la comisión por inflación, no de las recompensas de bloque. Por lo tanto, el beneficio financiero de participar hoy en este tipo de acuerdos paralelos es relativamente modesto.

Un ejemplo común de este acuerdo es el uso de subastas de Jito por parte de validadores que ejecutan el cliente Jito-Solana. Este enfoque modifica el proceso continuo de creación de bloques del protocolo estándar de Solana al implementar subastas de espacio de bloque durante la fase inicial de sus slots asignados.

MEV

MEV, o “valor máximo extraíble”, se refiere a las ganancias que un validador puede obtener gracias a su capacidad para incluir, excluir o reordenar transacciones arbitrariamente dentro de los bloques que produce. En Solana, los validadores asignados como líderes tienen control total sobre el empaquetado y la programación de bloques (aunque hoy muchos validadores ejecutan forks sin modificar del cliente de Solana Labs o Jito-Solana). Los validadores tienen incentivos para incluir transacciones que reciben mediante RPC y otros validadores, en forma de comisiones de prioridad. Aun así, no existe un requisito estricto que obligue a un validador a incluir esas transacciones.

Aunque el panorama de MEV en Solana cambia rápidamente, muchas de sus externalidades negativas afectan al ecosistema en general. El 58% de todo el cómputo se desperdicia en arbitrajes fallidos:

Sin embargo, cuando el líder de un bloque ejecuta el cliente Jito-Solana, MEV puede extraerse con mayor eficiencia. Los buscadores pueden enviar paquetes al líder para incluirlos en el bloque mediante un mecanismo de subasta off-chain. Esta subasta suele abarcar los primeros 200 ms de un slot determinado:

Como la competencia se basa en el precio y no en la velocidad, debe ofrecerse una mayor proporción del valor extraíble en la subasta de paquetes. Todas las propinas del paquete se asignan al líder y se distribuyen a quienes hacen staking.

Los validadores también pueden integrarse verticalmente y extraer MEV al reordenar transacciones y aprovechar ellos mismos las oportunidades de MEV. Aunque hay pocas pruebas de que esto ocurra a gran escala en la actualidad, el incentivo para adoptar este comportamiento aumenta a medida que llega más actividad minorista a Solana.

El panorama de MEV en Solana cambia y madura rápidamente: más de 2 millones de paquetes y 8,500 SOL pasaron por Jito durante la última semana:

El panorama de MEV en Solana es relativamente pequeño en comparación con Ethereum. Sin embargo, a medida que más personas usen Solana y aumente la actividad, surgirán más oportunidades de MEV, lo que incrementará los ingresos de los validadores.

Solana Foundation Delegation Program

Convertirse en validador y participar en el consenso es un sistema sin permisos. Sin embargo, debido a los costos asociados, Solana Foundation creó un programa llamado Solana Foundation Delegation Program (SFDP) para ayudar a compensar parte de los costos iniciales de validación.

Actualmente, el programa de delegación está atravesando algunos cambios. El programa revisado busca ofrecer más apoyo a los validadores durante sus etapas iniciales y reducirlo gradualmente a medida que logren la autosuficiencia. Este enfoque anima a los validadores a atraer staking externo y mantener altos estándares de rendimiento. Además, el programa de delegación busca mejorar la descentralización y prioriza a los validadores que no utilizan proveedores populares, como Latitude, AWS y Terraswitch.

Con el nuevo sistema, Solana Foundation cubrirá los costos de votación de los validadores durante el primer año, con una reducción progresiva: 100% durante los primeros tres meses, seguido del 75%, 50% y 25% en los trimestres posteriores, hasta finalizar después de 12 meses. Este apoyo decreciente busca ayudar a los validadores nuevos o pequeños con los costos iniciales y, al mismo tiempo, motivarlos a conseguir niveles sostenibles de stake.

Además, el SFDP iguala el stake externo en una proporción de 1:1, hasta un límite de 100,000 SOL aportados por Foundation. Esta política refuerza las decisiones de staking impulsadas por la comunidad e incentiva a los validadores a interactuar con la comunidad más amplia de Solana. Por ejemplo, un validador con 10,000 SOL de stake externo recibirá una aportación equivalente de Foundation, lo que duplicará su stake total. Los validadores con un stake externo considerable, como 250,000 SOL, recibirán la aportación máxima de 100,000 SOL. Los criterios de rendimiento también se actualizaron para incluir requisitos básicos y una tasa aceptable de slots omitidos, calculada durante un periodo más largo para reducir la variación de los validadores con menos slots como líder en una época.

El SFDP también asignará inicialmente una cantidad base de alrededor de 40,000 SOL por participante (es decir, aproximadamente la cantidad de SOL necesaria para alcanzar el punto de equilibrio), tomada del stake restante de Foundation después de las aportaciones equivalentes. Esta delegación base es esencial para que los validadores participen en la producción de bloques. Con el tiempo, a medida que se iguale más stake y se deposite más stake de Foundation en pools de staking, esta cantidad base disminuirá. Foundation también busca fortalecer el ecosistema de staking líquido mediante el depósito de stake en pools de staking, lo que respalda la orientación comunitaria de la red.

Estos cambios en el SFDP, cuyo lanzamiento está previsto para finales de enero o principios de febrero de 2024, buscan mejorar la calidad y confiabilidad de los validadores de la red Solana. Es importante señalar que no es obligatorio participar en el SFDP para operar un validador en Solana, ya que el conjunto de validadores sigue siendo un sistema sin permisos. La mayoría de los validadores exitosos de la “comunidad” no tiene stake delegado por Foundation.

Consideraciones adicionales y conclusión

Hasta ahora, este artículo ha descrito la estructura de ingresos y costos de los validadores de Solana en su estado actual. Los validadores con buen rendimiento deben mantenerse al día con los últimos avances técnicos y actualizaciones de Solana.

Estas son algunas cuestiones que los validadores comienzan a considerar hoy:

• La mayoría de las transacciones on-chain actuales son spam. ¿Qué ocurrirá si el programador se vuelve determinista y el empaquetado de bloques es más eficiente?
• ¿Se aproxima el staking a largo plazo, donde quienes mantienen su stake durante más tiempo obtienen APY más altos, y cómo podría interactuar con su perfil de riesgo individual?
• ¿Qué aspectos de sus operaciones, si corresponde, cambiarán cuando Solana implemente el slashing programático? ¿Cómo podría cambiar no solo su comportamiento, sino también el de otros validadores?
• Una vez que se implemente Firedancer, ¿cómo afectará su economía? ¿Todos los validadores ejecutarán el cliente Firedancer como cliente principal y el cliente de Labs/Jito como respaldo? ¿Habrá un fork de Jito-Firedancer?

En este artículo, exploramos algunos de los mecanismos básicos que sustentan la economía central de Solana. Probablemente reflejen el estado actual de los validadores, pero el panorama cambia rápidamente. Los validadores deben considerar las futuras actualizaciones y sus implicaciones, incluidas, entre otras, la programación determinista, los incentivos de staking a largo plazo, el slashing programático y la introducción de nuevos clientes como Firedancer.

Gracias a Ben Hawkins (Solana Foundation) y 7Layer (Overclock) por sus comentarios y revisión.