イーサリアムのガス代削減の最新情報

イーサリアムは、分散型アプリケーション（DApps）を構築するための主要なプラットフォームとして広く認識されていますが、そのガス代（取引手数料）の高さは、長年にわたり議論の的となってきました。ガス代の高さは、DAppsの利用を妨げ、特に小規模な取引や頻繁なインタラクションを伴うアプリケーションにとって大きな障壁となっています。本稿では、イーサリアムのガス代削減に向けた最新の取り組みについて、技術的な詳細を含めて詳細に解説します。

ガス代高騰の背景

イーサリアムのガス代が高騰する主な要因は、ネットワークの混雑状況と、取引の計算に必要な計算リソースの需要です。イーサリアムのブロックチェーンは、すべての取引を検証し、ブロックに追加するために、ネットワーク参加者（マイナーまたはバリデーター）に計算リソースを提供する必要があります。ネットワークが混雑すると、取引を優先的に処理してもらうために、ユーザーはより高いガス代を支払う必要が生じます。また、スマートコントラクトの複雑さもガス代に影響を与えます。複雑な計算を必要とするコントラクトは、より多くの計算リソースを消費し、結果としてガス代が高くなります。

ガス代削減に向けた主要な取り組み

EIP-1559

2021年8月に実装されたEIP-1559は、イーサリアムのガス代メカニズムを根本的に変更する重要なアップデートでした。EIP-1559以前は、ガス代はオークション形式で決定され、ユーザーはネットワークに支払うガス代を競り合う必要がありました。EIP-1559は、ベースフィーとプライオリティフィーという2つの要素を導入しました。ベースフィーは、ブロックのガスリミットに基づいて動的に調整され、ネットワークの混雑状況を反映します。プライオリティフィーは、マイナーまたはバリデーターに取引を優先的に処理してもらうためのインセンティブとして機能します。EIP-1559の導入により、ガス代の予測可能性が向上し、ガス代の急激な上昇を抑制する効果がありました。また、ベースフィーはバーン（焼却）されるため、イーサリアムの供給量を減少させ、ETHの価値を高める効果も期待されています。

Layer 2 スケーリングソリューション

Layer 2スケーリングソリューションは、イーサリアムのメインチェーン（Layer 1）の負荷を軽減し、ガス代を削減するための重要なアプローチです。Layer 2ソリューションは、取引をオフチェーンで処理し、その結果のみをメインチェーンに記録することで、スケーラビリティを向上させます。代表的なLayer 2ソリューションには、ロールアップ、サイドチェーン、ステートチャネルなどがあります。

ロールアップ

ロールアップは、複数の取引をまとめて1つの取引としてメインチェーンに記録する技術です。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は、取引が有効であると仮定し、異議申し立て期間を設けます。異議申し立て期間中に不正な取引が発見された場合、その取引はロールバックされます。ZK-Rollupは、ゼロ知識証明を使用して、取引の有効性を証明します。ZK-Rollupは、Optimistic Rollupよりもセキュリティが高いですが、計算コストが高くなります。

サイドチェーン

サイドチェーンは、イーサリアムの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メカニズムとガス代構造を持っています。サイドチェーンは、メインチェーンとの間で資産を移動することができます。サイドチェーンは、特定のアプリケーションに特化したスケーリングソリューションとして利用されることがあります。

ステートチャネル

ステートチャネルは、2者間の取引をオフチェーンで直接行うための技術です。ステートチャネルは、特定の期間内に複数の取引を効率的に行うことができます。ステートチャネルは、主に支払いチャネルやゲームなどのアプリケーションで使用されます。

シャーディング

シャーディングは、イーサリアムのブロックチェーンを複数のシャード（断片）に分割し、各シャードが独立して取引を処理する技術です。シャーディングにより、ネットワークのスループットを大幅に向上させることができます。シャーディングの実装は非常に複雑であり、セキュリティ上の課題も存在します。イーサリアム2.0（Serenity）の主要な目標の一つとして、シャーディングの実装が計画されています。

データ可用性サンプリング (DAS)

DASは、ロールアップのスケーラビリティを向上させるための技術です。DASは、ロールアップのデータが利用可能であることを検証するために、すべてのデータをダウンロードする必要なく、ランダムなサンプルをチェックするだけで済みます。DASにより、ロールアップのデータ可用性検証のコストを削減し、スケーラビリティを向上させることができます。

プロトコルレベルの最適化

イーサリアムのプロトコルレベルでの最適化も、ガス代削減に貢献しています。例えば、EVM（Ethereum Virtual Machine）の最適化や、スマートコントラクトのガス効率を向上させるためのコンパイラ技術の開発などが挙げられます。また、スマートコントラクトの開発者が、ガス効率の高いコードを書くためのベストプラクティスを学ぶことも重要です。

ガス代削減の現状と今後の展望

EIP-1559の導入とLayer 2スケーリングソリューションの普及により、イーサリアムのガス代は、以前に比べて大幅に削減されました。しかし、ネットワークの混雑状況によっては、依然としてガス代が高くなることがあります。特に、人気のあるNFTのミントや、DeFiの取引など、需要の高い取引は、ガス代が高騰する傾向があります。

今後の展望としては、シャーディングの実装、DASの普及、プロトコルレベルのさらなる最適化などが期待されます。シャーディングが実装されれば、イーサリアムのスケーラビリティは飛躍的に向上し、ガス代は大幅に削減されるでしょう。DASの普及により、ロールアップのスケーラビリティが向上し、より多くのユーザーがLayer 2ソリューションを利用できるようになるでしょう。プロトコルレベルの最適化により、スマートコントラクトのガス効率が向上し、ガス代をさらに削減することができます。

結論

イーサリアムのガス代削減は、分散型アプリケーションの普及にとって不可欠な課題です。EIP-1559の導入、Layer 2スケーリングソリューションの普及、シャーディングの実装、DASの普及、プロトコルレベルの最適化など、様々な取り組みが進められています。これらの取り組みにより、イーサリアムのガス代は徐々に削減され、より多くのユーザーがイーサリアムのエコシステムに参加できるようになるでしょう。ガス代削減の進展は、イーサリアムの将来にとって重要な要素であり、今後の動向に注目していく必要があります。