イーサリアム（ETH）のGas代低減に向けた最新動向

はじめに

イーサリアムは、分散型アプリケーション（DApps）の基盤となるプラットフォームとして、その革新的な技術により、金融、サプライチェーン、ゲームなど、多岐にわたる分野で活用が広がっています。しかし、イーサリアムネットワークの利用拡大に伴い、深刻な課題として浮上しているのが、トランザクション手数料であるGas代の高騰です。Gas代の高騰は、DAppsの利用を阻害し、ネットワークの民主性を損なう要因となりかねません。本稿では、イーサリアムのGas代低減に向けた最新の動向について、技術的な側面から詳細に解説します。

Gas代高騰の背景

Gas代は、イーサリアムネットワーク上でトランザクションを実行するために必要な手数料です。Gas代は、トランザクションの複雑さ、ネットワークの混雑状況、そしてユーザーが設定するGas価格によって変動します。Gas代高騰の主な背景には、以下の要因が挙げられます。

• ネットワークの混雑：イーサリアム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能力を超えるほどの混雑が発生し、Gas代が高騰します。
• DeFi（分散型金融）の隆盛：DeFiアプリケーションの利用が急増し、複雑なスマートコントラクトの実行が増加したことで、Gas代の需要が高まりました。
• NFT（非代替性トークン）の普及：NFTの取引もスマートコントラクトを介して行われるため、Gas代の需要を押し上げる要因となっています。
• EIP-1559の導入：EIP-1559は、トランザクション手数料のメカニズムを改善することを目的として導入されましたが、結果としてGas代の予測が難しくなり、高騰を招くケースも発生しています。

Gas代低減に向けた技術的アプローチ

イーサリアムコミュニティは、Gas代高騰を解決するために、様々な技術的アプローチを模索しています。以下に、主要な取り組みを紹介します。

1. レイヤー2ソリューション

レイヤー2ソリューションは、イーサリアム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ことを目的とした技術です。レイヤー2ソリューションには、以下の種類があります。

• ロールアップ：ロールアップは、複数のトランザクションをまとめてイーサリアムメインチェーンに記録することで、Gas代を大幅に削減します。ロールアップには、Optimistic RollupとZK-Rollupの2つの主要なタイプがあります。
• Optimistic Rollup：トランザクションの有効性を前提とし、異議申し立て期間を設けることで、Gas代を低減します。
• ZK-Rollup：ゼロ知識証明を用いてトランザクションの有効性を証明することで、より高いセキュリティとGas代の削減を実現します。
• サイドチェーン：サイドチェーンは、イーサリアムメインチェーンとは独立したブロックチェーンであり、独自のコンセンサスアルゴリズムを使用します。サイドチェーンは、特定のアプリケーションに特化することで、高い処理能力と低いGas代を実現します。
• ステートチャネル：ステートチャネルは、当事者間で直接トランザクションを交換し、最終的な結果のみをイーサリアムメインチェーンに記録することで、Gas代を削減します。

2. イーサリアム2.0（The Merge）

イーサリアム2.0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）に移行する大規模なアップグレードです。PoSは、PoWと比較して、エネルギー消費量が少なく、トランザクション処理能力が高いという利点があります。The Mergeの完了により、Gas代の削減効果が期待されています。

3. シャーディング

シャーディングは、イーサリアムネットワークを複数のシャード（断片）に分割し、各シャードが独立してトランザクションを処理することで、トランザクション処理能力を向上させる技術です。シャーディングの導入により、Gas代の削減効果が期待されています。

4. EIP-4844（Proto-Danksharding）

EIP-4844は、シャーディングの導入に向けた前段階として提案された規格であり、データ可用性レイヤーを導入することで、ロールアップのGas代を大幅に削減することを目的としています。Proto-Dankshardingは、Gas代低減に大きく貢献すると期待されています。

5. スマートコントラクトの最適化

スマートコントラクトのコードを最適化することで、Gas代を削減することができます。例えば、不要なコードを削除したり、より効率的なアルゴリズムを使用したりすることで、Gas代を削減することができます。

各ソリューションの現状と課題

• ロールアップ：Optimistic Rollupは、ArbitrumやOptimismなどのプロジェクトが開発を進めており、既に多くのDAppsで利用されています。ZK-Rollupは、zkSyncやStarkNetなどのプロジェクトが開発を進めており、セキュリティの向上とGas代のさらなる削減を目指しています。ロールアップの課題としては、メインチェーンとのブリッジングのセキュリティや、複雑なトランザクションの処理能力が挙げられます。
• イーサリアム2.0：The Mergeは完了しましたが、シャーディングの導入にはまだ時間がかかります。シャーディングの課題としては、クロスシャード通信の複雑さや、セキュリティの確保が挙げられます。
• EIP-4844：EIP-4844は、2024年中の実装が予定されています。
• スマートコントラクトの最適化：スマートコントラクトの開発者は、Gas代を意識したコードを書く必要があります。

Gas代低減の今後の展望

イーサリアムのGas代低減に向けた取り組みは、今後も継続的に進められると考えられます。レイヤー2ソリューションの成熟、イーサリアム2.0の完全な移行、EIP-4844の実装などにより、Gas代は徐々に低下していくと予想されます。また、スマートコントラクトの最適化や、新しいGas代削減技術の開発も、Gas代低減に貢献すると期待されます。

まとめ

イーサリアムのGas代高騰は、ネットワークの成長を阻害する深刻な課題です。しかし、イーサリアムコミュニティは、レイヤー2ソリューション、イーサリアム2.0、EIP-4844など、様々な技術的アプローチを模索しており、Gas代低減に向けた取り組みは着実に進んでいます。これらの取り組みが実を結び、イーサリアムネットワークがより多くの人々に利用されるようになることを期待します。