イーサリアム（ETH）アップデート最新情報まとめ

イーサリアムは、ビットコインに次ぐ時価総額を誇る暗号資産であり、分散型アプリケーション（DApps）の基盤として広く利用されています。その進化は常に進行しており、ネットワークの性能向上、セキュリティ強化、そしてスケーラビリティ問題の解決を目指した様々なアップデートが実施されています。本稿では、イーサリアムの主要なアップデートについて、技術的な詳細を含めて詳細に解説します。

1. イーサリアムの歴史とアップデートの背景

イーサリアムは、2015年にヴィタリック・ブテリンによって提唱され、ビットコインの課題を克服することを目指して開発されました。ビットコインが主に価値の保存手段としての役割を担うのに対し、イーサリアムはスマートコントラクトと呼ばれるプログラムを実行できるプラットフォームを提供し、より多様なアプリケーションの構築を可能にしました。しかし、初期のイーサリアムは、トランザクション処理能力の低さや、ガス代の高騰といった問題を抱えていました。これらの問題を解決するために、様々なアップデートが実施されてきました。

2. 主要なアップデート：The Merge（PoSへの移行）

イーサリアムの歴史において最も重要なアップデートの一つが、2022年9月に実施されたThe Merge（合併）です。The Mergeは、イーサリアムのコンセンサスアルゴリズムをプルーフ・オブ・ワーク（PoW）からプルーフ・オブ・ステーク（PoS）へと移行するものでした。PoWは、マイナーが複雑な計算問題を解くことでブロックを生成し、ネットワークを維持する仕組みですが、大量の電力消費を伴うという課題がありました。一方、PoSは、ETHを保有するバリデーターが、ETHを担保としてブロックを生成し、ネットワークを維持する仕組みであり、電力消費を大幅に削減することができます。The Mergeによって、イーサリアムのエネルギー効率は99.95%以上向上し、環境負荷を大幅に軽減することに成功しました。

2.1 PoSの仕組みとバリデーターの役割

PoSでは、バリデーターは、32 ETH以上のETHをステーキングすることで、ネットワークに参加することができます。バリデーターは、新しいブロックを提案し、トランザクションを検証する役割を担います。ブロックを正しく提案し、トランザクションを正しく検証したバリデーターは、報酬としてETHを受け取ることができます。不正なブロックを提案したり、不正なトランザクションを検証したりした場合、ステーキングしていたETHの一部を没収される可能性があります。これにより、バリデーターは、ネットワークのセキュリティを維持するインセンティブを持つことになります。

2.2 The Mergeによる影響

The Mergeは、イーサリアムのエネルギー効率を向上させただけでなく、ネットワークのセキュリティも強化しました。PoWでは、51%攻撃と呼ばれる、悪意のあるマイナーがネットワークの過半数の計算能力を掌握し、トランザクションを改ざんする攻撃が可能でしたが、PoSでは、51%攻撃を行うためには、ネットワーク全体のETHの51%以上を保有する必要があり、現実的に困難になりました。また、The Mergeは、イーサリアムのスケーラビリティ問題の解決に向けた第一歩となりました。PoSへの移行により、将来的なスケーリングソリューションの導入が容易になることが期待されています。

3. スケーリングソリューション：Layer 2

イーサリアムのスケーラビリティ問題は、依然として解決すべき課題です。Layer 1であるイーサリアムのブロックチェーン上で直接トランザクションを処理する方法では、トランザクション処理能力が限られており、ガス代が高騰する可能性があります。この問題を解決するために、Layer 2と呼ばれるスケーリングソリューションが開発されています。Layer 2は、イーサリアムのブロックチェーンの外でトランザクションを処理し、その結果をイーサリアムのブロックチェーンに記録することで、トランザクション処理能力を向上させ、ガス代を削減することができます。

3.1 Rollups

Rollupsは、Layer 2のスケーリングソリューションの一つであり、オフチェーンでトランザクションをまとめて処理し、その結果をイーサリアムのブロックチェーンに記録するものです。Rollupsには、Optimistic RollupsとZK-Rollupsの2つの種類があります。Optimistic Rollupsは、トランザクションが有効であると仮定し、異議申し立て期間を設けることで、不正なトランザクションを検出する仕組みです。ZK-Rollupsは、ゼロ知識証明と呼ばれる暗号技術を用いて、トランザクションの有効性を証明することで、不正なトランザクションを検出する仕組みです。ZK-Rollupsは、Optimistic Rollupsよりもセキュリティが高いとされていますが、実装が複雑であるという課題があります。

3.2 State Channels

State Channelsは、Layer 2のスケーリングソリューションの一つであり、参加者間で直接トランザクションを処理し、その結果をイーサリアムのブロックチェーンに記録するものです。State Channelsは、頻繁にトランザクションが発生するアプリケーションに適しており、高速かつ低コストでトランザクションを処理することができます。しかし、State Channelsは、参加者全員がオンラインである必要があるという課題があります。

3.3 Validium

Validiumは、ZK-Rollupsと同様にゼロ知識証明を使用しますが、データ可用性はオンチェーンではなく、オフチェーンで管理されます。これにより、ZK-Rollupsよりもさらに高いスケーラビリティを実現できますが、データ可用性の信頼性が低下する可能性があります。

4. その他のアップデート

4.1 EIP-4844 (Proto-Danksharding)

EIP-4844は、Dankshardingと呼ばれるスケーリングソリューションのプロトタイプであり、データ可用性レイヤーを導入することで、Rollupsのスケーラビリティをさらに向上させることを目指しています。EIP-4844は、2024年中に実装される予定です。

4.2 EIP-3855 (PUSH0 instruction)

EIP-3855は、スマートコントラクトのガス効率を向上させるためのアップデートであり、PUSH0 instructionを導入することで、定数値をスマートコントラクトに渡す際のガス消費量を削減することができます。EIP-3855は、2023年10月に実装されました。

4.3 EIP-3860 (Limit and meter initcode)

EIP-3860は、スマートコントラクトのデプロイメント時のセキュリティを強化するためのアップデートであり、initcodeのサイズを制限することで、悪意のあるコードのデプロイメントを防ぐことができます。EIP-3860は、2023年10月に実装されました。

5. 今後の展望

イーサリアムのアップデートは、今後も継続的に実施される予定です。Dankshardingの完全な実装、さらなるスケーリングソリューションの開発、そしてセキュリティの強化などが、今後の主要なテーマとなるでしょう。イーサリアムは、分散型アプリケーションの基盤として、Web3の発展に不可欠な役割を担っています。その進化は、Web3の未来を形作る上で、重要な意味を持つと言えるでしょう。

まとめ

イーサリアムは、The MergeによるPoSへの移行、Layer 2スケーリングソリューションの開発、そして様々なEIPの導入を通じて、その性能とセキュリティを向上させてきました。これらのアップデートは、イーサリアムをより持続可能でスケーラブルなプラットフォームへと進化させるための重要なステップです。今後のアップデートにも注目し、イーサリアムの進化を追跡していくことが重要です。イーサリアムの継続的な発展は、分散型アプリケーションの普及とWeb3の実現に大きく貢献するものと期待されます。