イーサリアムアップグレードで変わる点まとめ

イーサリアムは、ビットコインに次ぐ時価総額を誇る主要な暗号資産であり、分散型アプリケーション（DApps）やスマートコントラクトの基盤として広く利用されています。そのイーサリアムは、継続的に進化を続けており、その進化の過程で様々なアップグレードが行われています。本稿では、イーサリアムの主要なアップグレードとその影響について、技術的な側面を含めて詳細に解説します。

1. イーサリアムの現状と課題

イーサリアムは、当初プルーフ・オブ・ワーク（PoW）というコンセンサスアルゴリズムを採用していました。PoWは、取引の検証とブロックの生成に膨大な計算資源を必要とするため、スケーラビリティ問題、高いガス代、環境負荷といった課題を抱えていました。これらの課題を解決するために、イーサリアムの開発コミュニティは、長年にわたり様々なアップグレードを計画・実行してきました。

1.1 スケーラビリティ問題

イーサリアムのブロック生成間隔は約12秒であり、1ブロックに処理できるトランザクション数には上限があります。そのため、ネットワークの利用者が増加すると、トランザクションの処理が遅延し、ガス代が高騰するという問題が発生していました。この問題を解決するためには、ネットワークのスケーラビリティを向上させる必要があります。

1.2 高いガス代

イーサリアム上でDAppsを利用したり、スマートコントラクトを実行したりするには、ガス代と呼ばれる手数料を支払う必要があります。ガス代は、ネットワークの混雑状況によって変動するため、混雑時には非常に高額になることがあります。高いガス代は、DAppsの利用を妨げる要因となっていました。

1.3 環境負荷

PoWは、大量の電力を消費するため、環境負荷が高いという問題があります。イーサリアムのPoWによる電力消費量は、一部の国全体の電力消費量に匹敵することもあり、環境問題への懸念が高まっていました。

2. 主要なアップグレード

イーサリアムの課題を解決するために、様々なアップグレードが実施されてきました。ここでは、主要なアップグレードについて解説します。

2.1 Byzantium (ビザンティウム)

2017年10月に実施されたByzantiumは、イーサリアムのハードフォークであり、様々な改善が導入されました。具体的には、EIP-155（ガス代の計算方法の変更）、EIP-161（状態クリアのコスト削減）、EIP-198（Precompiled Contractsの導入）などが含まれます。これらの改善により、スマートコントラクトの効率化やセキュリティの向上が図られました。

2.2 Constantinople (コンスタンティノープル)

2019年2月に実施されたConstantinopleも、ハードフォークであり、ガス代の削減やスマートコントラクトの機能拡張が主な目的でした。EIP-128（ガス代の削減）、EIP-145（ビット単位のガス代の削減）、EIP-2028（READ/WRITEストレージのコスト削減）などが導入されました。これにより、DAppsの利用コストが低減され、より多くの開発者がイーサリアム上でアプリケーションを構築できるようになりました。

2.3 Istanbul (イスタンブール)

2019年12月に実施されたIstanbulは、Constantinopleの続編であり、ガス代のさらなる削減やプライバシー保護機能の強化が主な目的でした。EIP-152（ガス代の削減）、EIP-1108（zk-SNARKsの導入）、EIP-2565（ModExpの導入）などが導入されました。これにより、DAppsのパフォーマンスが向上し、より複雑なアプリケーションの開発が可能になりました。

2.4 Berlin (ベルリン)

2021年4月に実施されたBerlinは、ガス代の最適化とEIP-1559の導入が主な目的でした。EIP-1559は、トランザクション手数料の仕組みを大きく変更し、ガス代の予測可能性を高めました。また、未使用のガス代をバーン（焼却）することで、イーサリアムの供給量を減少させ、価値の向上を促す効果も期待されています。

2.5 London (ロンドン)

2021年8月に実施されたLondonは、EIP-1559を含む複数のEIPを実装したアップグレードであり、イーサリアムの経済モデルに大きな変化をもたらしました。EIP-1559により、トランザクション手数料の構造が変更され、ガス代の変動が抑制されました。また、未使用のガス代がバーンされることで、イーサリアムのデフレ効果が高まりました。

2.6 The Merge (ザ・マージ)

2022年9月に実施されたThe Mergeは、イーサリアムのコンセンサスアルゴリズムをPoWからプルーフ・オブ・ステーク（PoS）に変更する歴史的なアップグレードです。PoSは、PoWと比較して電力消費量が大幅に少なく、環境負荷を低減することができます。また、PoSは、ネットワークのセキュリティを向上させ、スケーラビリティ問題を解決するための基盤となります。The Mergeにより、イーサリアムは、より持続可能で効率的なブロックチェーンネットワークへと進化しました。

3. The Merge後の変化

The Mergeは、イーサリアムに様々な変化をもたらしました。ここでは、主な変化について解説します。

3.1 電力消費量の削減

The Mergeにより、イーサリアムの電力消費量は99.95%以上削減されました。これにより、イーサリアムは、環境負荷の低いブロックチェーンネットワークとして、より多くの支持を得られるようになりました。

3.2 セキュリティの向上

PoSは、PoWと比較して、51%攻撃のリスクが低いとされています。PoSでは、ネットワークの参加者がイーサリアムをステーキングすることで、ネットワークのセキュリティに貢献します。The Mergeにより、イーサリアムのセキュリティが向上し、より安全なブロックチェーンネットワークとなりました。

3.3 スケーラビリティ問題への取り組み

The Mergeは、スケーラビリティ問題を直接的に解決するものではありませんが、PoSは、シャーディングなどのスケーラビリティソリューションを実装するための基盤となります。シャーディングは、ブロックチェーンを複数のシャードに分割することで、トランザクションの処理能力を向上させる技術です。The Mergeにより、イーサリアムは、シャーディングの実装に向けて大きく前進しました。

4. 今後の展望

The Mergeは、イーサリアムの進化における重要なマイルストーンであり、今後のさらなる発展への道を開きました。今後のイーサリアムは、シャーディング、EIP-4844（Proto-Danksharding）、Verkle Treesなどのアップグレードを通じて、スケーラビリティの向上、セキュリティの強化、DAppsの機能拡張を目指していくと考えられます。

5. まとめ

イーサリアムは、継続的に進化を続けており、その進化の過程で様々なアップグレードが行われています。Byzantium、Constantinople、Istanbul、Berlin、London、そしてThe Mergeといった主要なアップグレードは、イーサリアムのスケーラビリティ問題、高いガス代、環境負荷といった課題を解決するための重要なステップでした。The Mergeにより、イーサリアムは、より持続可能で効率的なブロックチェーンネットワークへと進化し、今後のさらなる発展が期待されます。イーサリアムの進化は、暗号資産業界全体に大きな影響を与え、DAppsやスマートコントラクトの普及を促進していくでしょう。