イーサリアム（ETH）のフェーズ別進捗状況まとめ

イーサリアムは、分散型アプリケーション（DApps）を構築・実行するためのプラットフォームとして、ブロックチェーン技術の分野で重要な役割を果たしています。当初はプルーフ・オブ・ワーク（PoW）によるコンセンサスアルゴリズムを採用していましたが、スケーラビリティ、手数料、環境負荷といった課題を克服するため、段階的なアップグレード計画を進めてきました。本稿では、イーサリアムの主要なフェーズと、それぞれの進捗状況について詳細に解説します。

1. Frontier（フロンティア）: イーサリアムの黎明期

2015年に開始されたFrontierは、イーサリアムの最初のバージョンであり、ブロックチェーン技術の実験段階でした。このフェーズでは、基本的なブロックチェーン機能、スマートコントラクトのデプロイメント、そしてイーサリアム仮想マシン（EVM）が導入されました。しかし、Frontierは開発者向けであり、一般ユーザーが利用するには技術的なハードルが高く、セキュリティ上の懸念も存在しました。主要な機能としては、以下の点が挙げられます。

• ブロックチェーンの基本構造の確立
• スマートコントラクトの実行環境（EVM）の提供
• イーサリアムのネイティブ通貨であるEther（ETH）の導入
• 初期のDApps開発の促進

Frontierは、イーサリアムの基盤を築いた重要なフェーズでしたが、実用的なアプリケーションを大規模に展開するには不十分でした。

2. Homestead（ホームステッド）: 安定化と基盤強化

2016年にリリースされたHomesteadは、Frontierの課題を解決し、イーサリアムの安定化と基盤強化を目指したフェーズです。このフェーズでは、セキュリティの向上、開発ツールの改善、そしてユーザーエクスペリエンスの向上が図られました。Homesteadでは、以下の点が改善されました。

• セキュリティ脆弱性の修正と対策
• 開発者向けのツール（Solidityコンパイラ、Remix IDEなど）の改善
• ガス料金メカニズムの最適化
• ウォレットの改善とセキュリティ強化

Homesteadは、イーサリアムの信頼性を高め、より多くの開発者とユーザーを引き付けることに成功しました。しかし、スケーラビリティの問題は依然として残っており、トランザクション処理能力の限界が課題となっていました。

3. Metropolis（メトロポリス）: スケーラビリティへの挑戦

Metropolisは、2017年から2018年にかけて展開されたフェーズであり、イーサリアムのスケーラビリティ問題に対処するための重要なアップデートが含まれていました。Metropolisは、ByzantiumとConstantinopleという2つのハードフォークに分割されました。

3.1 Byzantium（ビザンティウム）

Byzantiumは、2017年10月に実施されたハードフォークであり、以下の改善点が含まれていました。

• EIP-155: 署名アルゴリズムの変更（より効率的な署名検証）
• EIP-161: ウォレットの作成コストの削減
• EIP-198: スマートコントラクトのコールデータサイズの制限の緩和

3.2 Constantinople（コンスタンティノープル）

Constantinopleは、2019年2月に実施されたハードフォークであり、以下の改善点が含まれていました。

• EIP-1283: ガス料金の調整（特定の操作のガス料金を削減）
• EIP-145: ビットワイズ演算の導入（スマートコントラクトの効率化）
• EIP-2028: メモリ管理の改善

Metropolisは、イーサリアムのスケーラビリティを部分的に改善しましたが、根本的な解決策には至りませんでした。トランザクション処理能力の限界は依然として存在し、ネットワークの混雑時にはガス料金が高騰する問題が頻発していました。

4. Istanbul（イスタンブール）: EVMの最適化と開発者体験の向上

2019年12月に実施されたIstanbulは、EVMの最適化と開発者体験の向上に焦点を当てたハードフォークでした。Istanbulでは、以下の改善点が含まれていました。

• EIP-86: 署名キャッシュの導入（ガス料金の削減）
• EIP-196: プリコンパイルされたコントラクトの改善
• EIP-2565: 模倣抵抗（ModExp）の導入

Istanbulは、スマートコントラクトの実行効率を高め、開発者がより複雑なアプリケーションを構築しやすくしました。しかし、スケーラビリティの問題は依然として解決されていませんでした。

5. Berlin（ベルリン）: ガス料金の最適化とネットワークの安定化

2021年4月に実施されたBerlinは、ガス料金の最適化とネットワークの安定化に焦点を当てたハードフォークでした。Berlinでは、以下の改善点が含まれていました。

• EIP-2929: ガス料金の削減（ストレージ操作のガス料金を削減）
• EIP-3186: 暖房攻撃（Warm Storage Attack）の緩和

Berlinは、ガス料金を削減し、ネットワークのセキュリティを向上させました。しかし、スケーラビリティの問題は依然として残っており、より根本的な解決策が求められていました。

6. London（ロンドン）: EIP-1559と手数料メカニズムの変更

2021年8月に実施されたLondonは、イーサリアムの手数料メカニズムを根本的に変更するEIP-1559を導入したハードフォークでした。EIP-1559は、トランザクション手数料を「ベースフィー」と「プライオリティフィー」に分割し、ベースフィーを自動的に調整することで、ガス料金の予測可能性を高め、ネットワークの混雑を緩和することを目指しました。また、EIP-1559は、ETHのバーンメカニズムを導入し、ETHの供給量を減少させる効果も期待されました。

Londonは、手数料メカニズムを改善し、ETHの経済モデルに変化をもたらしましたが、スケーラビリティの問題を完全に解決したわけではありませんでした。

7. The Merge（ザ・マージ）: PoWからPoSへの移行

2022年9月に完了した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）に移行する歴史的なアップデートでした。PoSへの移行により、イーサリアムのエネルギー消費量を大幅に削減し、スケーラビリティの向上とセキュリティの強化が期待されています。The Mergeは、以下の点で重要な変化をもたらしました。

• エネルギー消費量の削減（99.95%以上）
• トランザクション処理能力の向上（将来的なスケーリングの基盤）
• セキュリティの強化

The Mergeは、イーサリアムの長期的な持続可能性とスケーラビリティを確保するための重要なステップでした。

8. Shanghai（上海）: PoSでのETH引き出し機能の実装

2023年4月に実施されたShanghaiは、The Mergeによって導入されたPoSにおけるステークされたETHの引き出し機能を実装したハードフォークでした。これにより、バリデーターはステークしたETHを自由に引き出すことができるようになり、PoSエコシステムの流動性が向上しました。

9. 今後の展望: スケーリングソリューションとさらなる進化

The Mergeの完了後、イーサリアムはさらなるスケーリングソリューションの開発と実装を進めています。Layer 2ソリューション（ロールアップ、サイドチェーンなど）は、イーサリアムのメインチェーンの負荷を軽減し、トランザクション処理能力を向上させるための重要な手段として注目されています。また、シャーディングと呼ばれる技術も、イーサリアムのスケーラビリティを大幅に向上させる可能性を秘めています。

まとめ

イーサリアムは、FrontierからThe Merge、そしてShanghaiに至るまで、段階的なアップグレードを通じて進化を続けてきました。各フェーズにおいて、セキュリティの向上、開発者体験の改善、そしてスケーラビリティの向上を目指した取り組みが行われてきました。The Mergeの完了により、イーサリアムはエネルギー効率の高い持続可能なブロックチェーンプラットフォームへと生まれ変わり、今後のスケーリングソリューションの開発と実装を通じて、さらなる進化を遂げることが期待されます。イーサリアムは、DApps、DeFi、NFTといった分野におけるイノベーションを牽引し、Web3の未来を形作る上で重要な役割を果たし続けるでしょう。