イーサリアム（ETH）最新アップデートで変わる技術詳細解説

イーサリアムは、分散型アプリケーション（DApps）を構築するための基盤となるブロックチェーンプラットフォームであり、その進化は常に注目を集めています。本稿では、イーサリアムの最新アップデート、特に「Dencun（デンクン）」アップデートに焦点を当て、その技術的な詳細を解説します。Dencunアップデートは、イーサリアムのスケーラビリティ、セキュリティ、そして開発者体験を向上させることを目的としており、その影響は広範囲に及ぶと考えられます。

1. イーサリアムの現状と課題

イーサリアムは、スマートコントラクトの導入により、従来のブロックチェーンの用途を超え、DeFi（分散型金融）、NFT（非代替性トークン）、DAO（分散型自律組織）など、多様な分野で活用されています。しかし、イーサリアムは、トランザクション処理能力の限界、高いガス代、そしてスケーラビリティの問題といった課題を抱えていました。これらの課題は、イーサリアムの普及を阻害する要因となっており、解決策の模索が続けられてきました。

トランザクション処理能力の限界は、ブロックチェーンのブロックサイズとブロック生成時間によって決定されます。イーサリアムのブロック生成時間は約12秒であり、1ブロックに含めることができるトランザクション数には上限があります。これにより、ネットワークが混雑すると、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ます。

高いガス代は、イーサリアムの利用を躊躇させる大きな要因です。特に、複雑なスマートコントラクトを実行する場合や、ネットワークが混雑している場合には、ガス代が非常に高くなることがあります。これにより、小規模なトランザクションや、頻繁なトランザクションを行うアプリケーションの利用が困難になります。

2. Dencunアップデートの概要

Dencunアップデートは、イーサリアムのスケーラビリティ問題を解決するための重要なステップです。このアップデートには、以下の主要な変更が含まれています。

• EIP-4844 (Proto-Danksharding): データ可用性サンプリング（DAS）を導入し、ロールアップのスケーラビリティを向上させます。
• EIP-1153: フラグメント化されたBLS署名スキームを導入し、検証プロセスを効率化します。
• EIP-5985: Beacon Chainのステートサイズを削減し、クライアントの同期時間を短縮します。

これらの変更により、イーサリアムのトランザクション処理能力が向上し、ガス代が削減されることが期待されます。また、開発者にとっては、より効率的にDAppsを開発し、展開できる環境が提供されます。

3. EIP-4844 (Proto-Danksharding) の詳細

EIP-4844は、Dencunアップデートの中核となる変更であり、データ可用性サンプリング（DAS）を導入することで、ロールアップのスケーラビリティを大幅に向上させます。従来のロールアップでは、すべてのトランザクションデータをオンチェーンに投稿する必要がありましたが、DASを導入することで、ロールアップはトランザクションデータの一部のみをオンチェーンに投稿し、残りのデータはオフチェーンで管理することができます。

DASは、データの完全性を保証するために、エラーステアリングと呼ばれるメカニズムを使用します。エラーステアリングは、不正なデータが投稿された場合に、そのデータを検証するノードを特定し、ペナルティを科すことで、データの信頼性を維持します。これにより、ロールアップは、オンチェーンのデータ量を削減しながら、データの完全性を保証することができます。

EIP-4844の導入により、ロールアップのスループットが向上し、ガス代が削減されることが期待されます。また、開発者にとっては、より複雑なDAppsを開発し、展開できる環境が提供されます。

4. EIP-1153 の詳細

EIP-1153は、フラグメント化されたBLS署名スキームを導入し、検証プロセスを効率化します。従来のBLS署名スキームでは、すべての署名者が1つの署名を作成する必要がありましたが、フラグメント化されたBLS署名スキームでは、複数の署名者がそれぞれ署名の一部を作成し、それらを組み合わせて1つの署名を作成することができます。

これにより、署名者の数が多くなっても、署名サイズの増加を抑えることができます。また、検証プロセスも効率化され、トランザクションの処理速度が向上します。EIP-1153の導入により、イーサリアムのセキュリティが向上し、トランザクションの処理速度が向上することが期待されます。

5. EIP-5985 の詳細

EIP-5985は、Beacon Chainのステートサイズを削減し、クライアントの同期時間を短縮します。Beacon Chainは、イーサリアム2.0のコンセンサス層であり、すべてのバリデーターが参加して、ブロックチェーンの状態を維持します。Beacon Chainのステートサイズが大きいと、クライアントがBeacon Chainと同期するのに時間がかかり、ネットワークのパフォーマンスが低下します。

EIP-5985は、不要なデータをBeacon Chainから削除し、ステートサイズを削減することで、クライアントの同期時間を短縮します。これにより、ネットワークのパフォーマンスが向上し、より多くのバリデーターが参加できるようになります。EIP-5985の導入により、イーサリアムのセキュリティが向上し、ネットワークのパフォーマンスが向上することが期待されます。

6. Dencunアップデートの影響

Dencunアップデートは、イーサリアムのエコシステム全体に大きな影響を与えると考えられます。以下に、主な影響をまとめます。

• スケーラビリティの向上: EIP-4844の導入により、ロールアップのスケーラビリティが向上し、イーサリアムのトランザクション処理能力が大幅に向上します。
• ガス代の削減: スケーラビリティの向上により、ガス代が削減され、イーサリアムの利用がより容易になります。
• 開発者体験の向上: より効率的にDAppsを開発し、展開できる環境が提供されます。
• セキュリティの向上: EIP-1153とEIP-5985の導入により、イーサリアムのセキュリティが向上します。
• DeFiとNFTの成長: スケーラビリティの向上とガス代の削減により、DeFiとNFTの成長が促進されます。

7. 今後の展望

Dencunアップデートは、イーサリアムの進化における重要なステップですが、最終的な目標ではありません。イーサリアムの開発チームは、今後もスケーラビリティ、セキュリティ、そして開発者体験を向上させるためのアップデートを継続的にリリースしていく予定です。特に、シャーディングと呼ばれる技術は、イーサリアムのスケーラビリティをさらに向上させるための重要な要素であり、今後の開発に期待が寄せられています。

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し、それぞれのシャードでトランザクションを並行して処理することで、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、イーサリアムは、VisaやMastercardといった既存の決済ネットワークと同等のトランザクション処理能力を実現することが可能になると考えられています。

まとめ

Dencunアップデートは、イーサリアムのスケーラビリティ、セキュリティ、そして開発者体験を向上させるための重要なアップデートです。EIP-4844、EIP-1153、EIP-5985といった主要な変更により、イーサリアムは、より多くのユーザーにとって利用しやすいプラットフォームへと進化していくでしょう。今後のシャーディング技術の導入にも期待が高まります。イーサリアムの進化は、ブロックチェーン技術の未来を形作る上で、重要な役割を果たすと考えられます。