Ethereumアップグレードで何が変わる？
Ethereumは、分散型アプリケーション（DApps）を構築・実行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す。その進化は常に続いており、様々なアップグレードが実施されてきました。本稿では、Ethereumの主要なアップグレードとその影響について、技術的な側面を中心に詳細に解説します。特に、過去のアップグレードから最新の動向までを網羅し、Ethereumがどのように変化し、将来どのような可能性を秘めているのかを明らかにします。
1. Ethereumの初期とPoW (Proof of Work)
Ethereumは、2015年にVitalik Buterin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。初期のEthereumは、ビットコインと同様にProof of Work (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では、マイナーと呼ばれる参加者が複雑な計算問題を解くことでブロックを生成し、ブロックチェーンに新しいトランザクションを追加します。しかし、PoWには、消費電力の高さ、スケーラビリティの低さ、トランザクション処理速度の遅さといった問題点がありました。これらの問題点を解決するために、Ethereum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検討し、実施してきました。
2. Homestead (2016年)
Homesteadは、Ethereumの最初の正式なリリースであり、プラットフォームの安定性とセキュリティの向上を目的としていました。このアップグレードでは、スマートコントラクトの実行環境であるEthereum Virtual Machine (EVM) の最適化、ガス料金の調整、セキュリティ脆弱性の修正などが実施されました。Homesteadは、Ethereumの基盤を強化し、DAppsの開発を促進する上で重要な役割を果たしました。
3. Byzantium (2017年)
Byzantiumは、Ethereumのハードフォークであり、プラットフォームの機能拡張とセキュリティの向上を目的としていました。このアップグレードでは、EVMのopcodeの追加、precompiled contractsの導入、セキュリティ関連の修正などが実施されました。特に、precompiled contractsは、特定の計算を効率的に実行するためのものであり、DAppsのパフォーマンス向上に貢献しました。また、Byzantiumでは、Ethereumのプライバシー保護技術であるzk-SNARKsの導入に向けた準備も進められました。
4. Constantinople (2019年)
Constantinopleは、Ethereumのハードフォークであり、プラットフォームの経済モデルの改善と開発者体験の向上を目的としていました。このアップグレードでは、ガス料金の削減、EVMのopcodeの追加、セキュリティ関連の修正などが実施されました。ガス料金の削減は、DAppsの利用コストを低減し、より多くのユーザーがEthereumを利用できるようにする上で重要な役割を果たしました。また、Constantinopleでは、Ethereumのスマートコントラクト開発ツールであるSolidityのバージョンアップも行われ、開発者体験が向上しました。
5. Istanbul (2019年)
Istanbulは、Constantinopleに続くハードフォークであり、プラットフォームの機能拡張とセキュリティの向上を目的としていました。このアップグレードでは、EVMのopcodeの追加、ガス料金の削減、セキュリティ関連の修正などが実施されました。特に、Istanbulでは、Ethereumのプライバシー保護技術であるzk-SNARKsの導入に向けた準備がさらに進められました。また、Istanbulでは、Ethereumのスマートコントラクト開発ツールであるRemixの機能拡張も行われ、開発者体験が向上しました。
6. Berlin (2021年)
Berlinは、Ethereumのハードフォークであり、プラットフォームのガス料金の最適化とセキュリティの向上を目的としていました。このアップグレードでは、EVMのopcodeの変更、ガス料金の調整、セキュリティ関連の修正などが実施されました。ガス料金の最適化は、DAppsの利用コストを低減し、より多くのユーザーがEthereumを利用できるようにする上で重要な役割を果たしました。また、Berlinでは、Ethereumのスマートコントラクト開発ツールであるTruffleのバージョンアップも行われ、開発者体験が向上しました。
7. London (2021年) – EIP-1559
Londonは、Ethereumの重要なアップグレードであり、EIP-1559と呼ばれる提案を実装しました。EIP-1559は、Ethereumのトランザクション手数料の仕組みを大きく変更するものであり、ベースフィーと優先手数料の2つの要素で構成されるようになりました。ベースフィーは、ネットワークの混雑状況に応じて自動的に調整され、トランザクションの処理に必要な最低限の料金となります。優先手数料は、マイナーにトランザクションを優先的に処理してもらうための追加料金となります。EIP-1559の導入により、Ethereumのトランザクション手数料の予測可能性が向上し、ユーザー体験が改善されました。また、EIP-1559は、EthereumのトークンであるETHの供給量を減少させる効果も持ち、ETHの価値向上に貢献しました。
8. The Merge (2022年) – PoS (Proof of Stake) への移行
The Mergeは、Ethereumの歴史的なアップグレードであり、コンセンサスアルゴリズムをPoWからProof of Stake (PoS) に移行しました。PoSでは、マイナーの代わりにバリデーターと呼ばれる参加者が、ETHを預ける（ステークする）ことでブロックを生成し、ブロックチェーンに新しいトランザクションを追加します。PoSは、PoWと比較して、消費電力を大幅に削減し、スケーラビリティを向上させ、トランザクション処理速度を向上させるというメリットがあります。The Mergeの実施により、Ethereumは、より持続可能で効率的なブロックチェーンプラットフォームへと進化しました。また、The Mergeは、Ethereumのセキュリティを向上させ、DAppsの開発を促進する上で重要な役割を果たしました。
9. Shanghai (2023年)
Shanghaiは、The Mergeに続くアップグレードであり、PoSでステークされたETHの引き出しを可能にしました。The Merge以降、バリデーターはETHをステークしていましたが、引き出す方法がありませんでした。Shanghaiの実施により、バリデーターは、ステークしたETHを引き出すことができるようになり、Ethereumのエコシステムにおける流動性が向上しました。また、Shanghaiでは、Ethereumのスマートコントラクト開発ツールであるHardhatの機能拡張も行われ、開発者体験が向上しました。
10. 今後のアップグレードと展望
Ethereumの開発は、今後も継続的に行われていく予定です。今後の主要なアップグレードとしては、Dencun、Verkle Trees、Proto-Dankshardingなどが挙げられます。Dencunは、EVMのガス料金をさらに削減し、DAppsの利用コストを低減することを目的としています。Verkle Treesは、Ethereumのブロックチェーンのデータ構造を改善し、スケーラビリティを向上させることを目的としています。Proto-Dankshardingは、Ethereumのブロックチェーンを複数のシャードに分割し、トランザクション処理能力を大幅に向上させることを目的としています。これらのアップグレードにより、Ethereumは、よりスケーラブルで効率的なブロックチェーンプラットフォームへと進化し、DAppsの普及を促進することが期待されます。
まとめ
Ethereumは、その誕生以来、様々なアップグレードを経て進化を続けてきました。PoWからPoSへの移行は、Ethereumの歴史における重要な転換点であり、プラットフォームの持続可能性と効率性を大幅に向上させました。今後のアップグレードにより、Ethereumは、よりスケーラブルで効率的なブロックチェーンプラットフォームへと進化し、DAppsの普及を促進することが期待されます。Ethereumは、分散型金融（DeFi）、非代替性トークン（NFT）、メタバースなど、様々な分野で革新的なアプリケーションを生み出す可能性を秘めており、その将来性に注目が集まっています。
