イーサリアムアップグレード後の新機能まとめ

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、その進化を続けています。過去数年間にわたる計画的なアップグレードを経て、イーサリアムはスケーラビリティ、セキュリティ、持続可能性の面で大きな進歩を遂げました。本稿では、これらのアップグレードによって導入された新機能について、技術的な詳細を含めて詳細に解説します。

1. The Merge（PoSへの移行）

イーサリアムの歴史における最も重要な出来事の一つが、2022年9月に行われたThe Mergeです。これは、イーサリアムのコンセンサスメカニズムをプルーフ・オブ・ワーク（PoW）からプルーフ・オブ・ステーク（PoS）へと移行するものでした。PoWは、計算能力を競い合うことでブロックを生成する方式でしたが、莫大な電力消費が問題視されていました。PoSは、イーサリアムのトークンであるETHをステークすることで、ブロック生成の権利を得る方式であり、電力消費を大幅に削減することができます。

1.1 PoSの仕組み

PoSでは、バリデーターと呼ばれるETHの保有者が、ネットワークのセキュリティを維持するためにETHをステークします。バリデーターは、新しいブロックを提案し、トランザクションを検証する役割を担います。ブロックを正しく検証したバリデーターは、報酬としてETHを受け取ることができます。不正なブロックを提案した場合、ステークしたETHの一部を失う可能性があります。この仕組みにより、バリデーターはネットワークのセキュリティを維持するインセンティブを持つことになります。

1.2 The Mergeによる影響

The Mergeは、イーサリアムのエネルギー消費量を99.95%以上削減しました。これにより、イーサリアムはより環境に優しいブロックチェーンとなりました。また、PoSへの移行は、イーサリアムのスケーラビリティ向上にも貢献します。PoSでは、PoWよりも高速なブロック生成が可能であり、トランザクションのスループットを向上させることができます。

2. EIP-4844 (Proto-Danksharding)

EIP-4844は、Dankshardingと呼ばれるスケーリングソリューションの最初のステップです。Dankshardingは、イーサリアムのトランザクションデータを複数のシャードと呼ばれる小さなブロックチェーンに分割することで、ネットワークの処理能力を向上させることを目的としています。EIP-4844は、Blobトランザクションと呼ばれる新しいトランザクションタイプを導入します。Blobトランザクションは、通常のトランザクションよりも安価であり、データ可用性レイヤーにデータを保存するために使用されます。

2.1 Blobトランザクションの仕組み

Blobトランザクションは、通常のトランザクションとは異なり、状態への変更を伴いません。Blobトランザクションは、単にデータをネットワークにブロードキャストするだけであり、そのデータはデータ可用性レイヤーに保存されます。データ可用性レイヤーは、データの冗長性を確保し、データの可用性を高めるために使用されます。Blobトランザクションは、ロールアップなどのレイヤー2ソリューションにとって非常に重要であり、ロールアップのスケーラビリティを向上させることができます。

2.2 EIP-4844による影響

EIP-4844は、ロールアップのスケーラビリティを大幅に向上させることができます。Blobトランザクションを使用することで、ロールアップはより多くのトランザクションを処理できるようになり、トランザクション手数料を削減することができます。EIP-4844は、イーサリアムのスケーリングロードマップにおける重要なステップであり、イーサリアムがより多くのユーザーとアプリケーションをサポートできるようになることを目指しています。

3. EIP-3860 (Limit and Meter Initcode)

EIP-3860は、スマートコントラクトのデプロイメントコストを削減するためのアップグレードです。以前は、スマートコントラクトのデプロイメント時に、初期化コードのサイズに制限がありませんでした。これにより、悪意のあるコントラクトが初期化コードを非常に大きくすることで、ネットワークをDoS攻撃する可能性がありました。EIP-3860は、初期化コードのサイズに制限を設け、初期化コードの実行コストをメーターすることで、この問題を解決します。

3.1 初期化コードの制限

EIP-3860は、初期化コードのサイズを制限することで、悪意のあるコントラクトがネットワークをDoS攻撃する可能性を低減します。初期化コードのサイズが制限されているため、悪意のあるコントラクトは初期化コードを非常に大きくすることができなくなり、ネットワークへの影響を最小限に抑えることができます。

3.2 初期化コードの実行コストのメーター

EIP-3860は、初期化コードの実行コストをメーターすることで、コントラクトのデプロイメントコストを削減します。初期化コードの実行コストがメーターされているため、コントラクトのデプロイメント時に、初期化コードの実行に必要なガス代を正確に支払うことができます。これにより、コントラクトのデプロイメントコストを削減し、より多くのユーザーがスマートコントラクトをデプロイできるようになります。

4. EVM (Ethereum Virtual Machine) の改善

イーサリアムの仮想マシンであるEVMは、スマートコントラクトの実行環境です。EVMは、継続的に改善されており、パフォーマンスとセキュリティが向上しています。最近のEVMの改善には、ガス代の最適化、opcodeの追加、およびセキュリティ脆弱性の修正が含まれます。

4.1 ガス代の最適化

ガス代は、スマートコントラクトの実行に必要な計算リソースのコストです。ガス代の最適化は、スマートコントラクトの実行コストを削減し、より多くのユーザーがスマートコントラクトを使用できるようにするために重要です。EVMの改善により、ガス代が最適化され、スマートコントラクトの実行コストが削減されています。

4.2 Opcodeの追加

Opcodeは、EVMが実行できる命令です。新しいopcodeの追加は、EVMの機能を拡張し、より複雑なスマートコントラクトを構築できるようにするために重要です。EVMの改善により、新しいopcodeが追加され、EVMの機能が拡張されています。

4.3 セキュリティ脆弱性の修正

EVMには、セキュリティ脆弱性が存在する可能性があります。セキュリティ脆弱性の修正は、イーサリアムネットワークのセキュリティを維持するために重要です。EVMの改善により、セキュリティ脆弱性が修正され、イーサリアムネットワークのセキュリティが向上しています。

5. その他の改善

上記以外にも、イーサリアムには多くの改善が加えられています。これらの改善には、ネットワークの安定性の向上、トランザクションの処理速度の向上、および開発者ツールの改善が含まれます。これらの改善は、イーサリアムをより使いやすく、信頼性の高いプラットフォームにするために重要です。

まとめ

イーサリアムのアップグレードは、スケーラビリティ、セキュリティ、持続可能性の面で大きな進歩をもたらしました。The MergeによるPoSへの移行は、イーサリアムのエネルギー消費量を大幅に削減し、EIP-4844は、ロールアップのスケーラビリティを向上させます。EIP-3860は、スマートコントラクトのデプロイメントコストを削減し、EVMの改善は、パフォーマンスとセキュリティを向上させます。これらのアップグレードにより、イーサリアムは分散型アプリケーションを構築するためのより強力で効率的なプラットフォームとなり、Web3の未来を牽引していくことが期待されます。今後の開発ロードマップにも注目し、イーサリアムの更なる進化を見守ることが重要です。