Ethereumアップグレードの最新情報まとめ

Ethereumは、分散型アプリケーション（DApps）を構築するための主要なプラットフォームとして、その進化を絶え間なく続けています。その進化の中心にあるのが、様々なアップグレードであり、これらはネットワークの性能、セキュリティ、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。本稿では、Ethereumの主要なアップグレードについて、その背景、技術的な詳細、そして将来への展望を詳細に解説します。

1. Ethereumの基礎とアップグレードの必要性

Ethereumは、2015年にVitalik Buterinによって提唱された、ブロックチェーン技術を基盤とするプラットフォームです。Bitcoinと同様に、分散型台帳技術を利用していますが、Bitcoinが主に暗号通貨としての機能に焦点を当てているのに対し、Ethereumはスマートコントラクトと呼ばれるプログラムを実行できる点が特徴です。このスマートコントラクトの機能により、Ethereumは金融、サプライチェーン管理、投票システムなど、様々な分野での応用が期待されています。

しかし、Ethereumは当初からいくつかの課題を抱えていました。最も重要な課題の一つが、スケーラビリティの問題です。Ethereumのトランザクション処理能力は、Bitcoinと比較して高いものの、DAppsの利用者が増加するにつれて、ネットワークの混雑とトランザクション手数料の高騰が深刻化しました。また、セキュリティ面においても、スマートコントラクトの脆弱性を悪用したハッキング事件が発生しており、セキュリティ対策の強化が急務となっていました。これらの課題を解決するために、Ethereumの開発コミュニティは、様々なアップグレードを計画・実施してきました。

2. 主要なアップグレードの概要

2.1. 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、Ethereumの初期のアップグレードの一つです。このアップグレードでは、EVM（Ethereum Virtual Machine）の改善、トランザクション処理の効率化、そしてセキュリティの強化が図られました。特に、precompiled contractsと呼ばれる、特定の計算を高速化するための機能が導入され、DAppsの開発者がより効率的にスマートコントラクトを開発できるようになりました。

2.2. 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、Byzantiumの続編として、EVMのさらなる改善とガス代の削減を目的としていました。このアップグレードでは、opcodeの最適化、新しいopcodeの導入、そしてスマートコントラクトのデプロイメントコストの削減などが実施されました。これにより、DAppsの利用者は、より低いコストでEthereumネットワークを利用できるようになりました。

2.3. Istanbul (イスタンブール)

Istanbulは、2019年12月に実施されたハードフォークであり、Constantinopleの続編として、EVMの改善とプライバシー保護の強化を目的としていました。このアップグレードでは、zk-SNARKsと呼ばれる、ゼロ知識証明技術をEthereumに導入するための準備が整えられました。zk-SNARKsは、トランザクションの内容を公開せずに、その正当性を検証できる技術であり、プライバシー保護に貢献することが期待されています。

2.4. Berlin (ベルリン)

Berlinは、2021年4月に実施されたハードフォークであり、EVMのガス代の最適化とセキュリティの強化を目的としていました。このアップグレードでは、opcodeの最適化、ガス代の削減、そしてスマートコントラクトの脆弱性を悪用した攻撃に対する対策などが実施されました。これにより、DAppsの利用者は、より低いコストで安全にEthereumネットワークを利用できるようになりました。

2.5. London (ロンドン)

Londonは、2021年8月に実施されたハードフォークであり、EIP-1559と呼ばれる、トランザクション手数料のメカニズムを大幅に変更する提案が導入されました。EIP-1559では、トランザクション手数料を「base fee」と「priority fee」に分割し、base feeはトランザクションの需要に応じて自動的に調整されるようになりました。これにより、トランザクション手数料の予測可能性が向上し、DAppsの利用者は、より安定したコストでEthereumネットワークを利用できるようになりました。また、EIP-1559では、トランザクション手数料の一部をEthereumの供給量を減少させるためにバーン（焼却）する仕組みが導入され、Ethereumの希少性が高まりました。

3. The Merge (ザ・マージ)

The Mergeは、2022年9月に実施された、Ethereumの歴史上最も重要なアップグレードの一つです。The Mergeでは、Ethereum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）に変更しました。PoWは、マイナーが複雑な計算問題を解くことでブロックを生成する仕組みであり、大量の電力消費を伴うという課題がありました。一方、PoSは、バリデーターがEthereumを保有することでブロックを生成する仕組みであり、電力消費を大幅に削減できるというメリットがあります。The Mergeにより、Ethereumはより環境に優しく、持続可能なプラットフォームへと進化しました。また、The Mergeは、Ethereumのスケーラビリティ向上に向けた重要なステップであり、将来的なスケーリングソリューションの導入を容易にしました。

4. 今後のアップグレードと展望

4.1. Surge (サージ)

Surgeは、Ethereumのスケーラビリティを大幅に向上させることを目的としたアップグレードであり、データ可用性サンプリング（DAS）と呼ばれる技術の導入が計画されています。DASは、ブロックチェーンのデータを分割し、各ノードがすべてのデータを保持する必要なく、一部のデータのみを保持することで、ネットワークの負荷を軽減する技術です。Surgeにより、Ethereumのトランザクション処理能力は大幅に向上し、より多くのDAppsが利用できるようになると期待されています。

4.2. Scourge (スコード)

Scourgeは、Ethereumのセキュリティを強化することを目的としたアップグレードであり、スマートコントラクトの脆弱性を悪用した攻撃に対する対策が計画されています。Scourgeでは、スマートコントラクトの形式検証技術の導入、そしてスマートコントラクトの監査ツールの開発などが進められています。Scourgeにより、Ethereumネットワークはより安全になり、DAppsの利用者は安心してEthereumを利用できるようになると期待されています。

4.3. Verge (バージ)

Vergeは、Ethereumのプライバシー保護を強化することを目的としたアップグレードであり、zk-SNARKsと呼ばれる、ゼロ知識証明技術の本格的な導入が計画されています。Vergeにより、Ethereumネットワークはよりプライバシー保護に配慮したものになり、DAppsの利用者は、自身の情報を保護しながらEthereumを利用できるようになると期待されています。

4.4. Purge (パージ)

Purgeは、Ethereumのコードベースを整理し、不要なコードを削除することを目的としたアップグレードです。Purgeにより、Ethereumのコードベースはよりシンプルになり、メンテナンスが容易になると期待されています。

5. まとめ

Ethereumは、様々なアップグレードを通じて、その性能、セキュリティ、スケーラビリティを向上させてきました。The Mergeは、Ethereumの歴史上最も重要なアップグレードの一つであり、Ethereumをより環境に優しく、持続可能なプラットフォームへと進化させました。今後のアップグレードであるSurge、Scourge、Verge、Purgeは、Ethereumのスケーラビリティ、セキュリティ、プライバシー保護をさらに強化し、Ethereumをより多くのDAppsが利用できるプラットフォームへと進化させるでしょう。Ethereumの開発コミュニティは、常に革新的な技術を導入し、Ethereumの進化を続けています。Ethereumの将来は、非常に明るいと言えるでしょう。