イーサリアムで何が変わる？アップグレード内容まとめ

イーサリアムは、ビットコインに次ぐ時価総額を誇る、第二世代のブロックチェーンプラットフォームです。分散型アプリケーション（DApps）の構築やスマートコントラクトの実行を可能にし、DeFi（分散型金融）やNFT（非代替性トークン）といった分野の発展を牽引してきました。しかし、イーサリアムは、スケーラビリティ問題、高いガス代、そしてプルーフ・オブ・ワーク（PoW）による環境負荷といった課題を抱えていました。これらの課題を解決するため、イーサリアムは大規模なアップグレードを重ねてきました。本稿では、イーサリアムの主要なアップグレード内容を詳細にまとめ、それがイーサリアム及びブロックチェーン業界全体にどのような影響を与えるのかを解説します。

1. イーサリアム2.0（The Merge）とその影響

イーサリアムのアップグレードの最も重要なマイルストーンの一つが、2022年9月15日に完了した「The Merge（ザ・マージ）」です。これは、イーサリアム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）へと移行するものでした。PoWでは、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し、ネットワークを維持していましたが、PoSでは、バリデーターと呼ばれる参加者がイーサリアムを預け入れ（ステーク）、その量に応じてブロック生成の権利を得ます。

1.1 PoSへの移行によるメリット

• エネルギー効率の向上: PoWと比較して、PoSは大幅にエネルギー消費量を削減します。これにより、イーサリアムの環境負荷が軽減され、持続可能性への貢献が期待されます。
• セキュリティの強化: PoSでは、ネットワークを攻撃するためには、ネットワーク全体のイーサリアムの3分の2以上を所有する必要があり、攻撃コストが非常に高くなります。
• スケーラビリティの向上: PoSは、将来的なスケーラビリティソリューション（シャーディングなど）の実装を容易にします。

1.2 The Merge後の課題

The Mergeは大きな成功でしたが、いくつかの課題も残されています。例えば、トランザクション処理速度の向上は限定的であり、ガス代の高騰は依然として問題となっています。これらの課題は、今後のアップグレードによって解決される予定です。

2. EIP-1559とその影響

EIP-1559は、2021年8月に実装されたイーサリアム改善提案（Ethereum Improvement Proposal）の一つで、トランザクション手数料の仕組みを大きく変更しました。従来のイーサリアムでは、トランザクション手数料は、マイナーがトランザクションを優先的に処理するために支払う「チップ」と、ブロック生成の報酬としてマイナーに支払われる「ベースフィー」で構成されていました。EIP-1559では、この仕組みが変更され、トランザクション手数料は「ベースフィー」と「プライオリティフィー」で構成されるようになりました。

2.1 EIP-1559によるメリット

• 手数料の予測可能性の向上: 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るため、トランザクション手数料の予測可能性が向上します。
• ETHの焼却: ベースフィーは、ネットワークから焼却されるため、ETHの供給量が減少します。これにより、ETHの価値が上昇する可能性があります。
• ユーザーエクスペリエンスの向上: トランザクション手数料の予測可能性が向上することで、ユーザーはより安心してイーサリアムを利用できるようになります。

2.2 EIP-1559の限界

EIP-1559は、トランザクション手数料の予測可能性を向上させ、ETHの供給量を減少させる効果がありましたが、ガス代の高騰を根本的に解決するものではありませんでした。ネットワークが混雑すると、プライオリティフィーが高騰し、トランザクション手数料全体が高くなることがあります。

3. シャーディングとその影響

シャーディングは、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ソリューションの一つです。シャーディングとは、ブロックチェーンを複数の「シャード」に分割し、各シャードが独立してトランザクションを処理する仕組みです。これにより、ネットワーク全体のトランザクション処理能力を大幅に向上させることができます。

3.1 シャーディングの仕組み

シャーディングでは、各シャードが独自のトランザクション履歴と状態を保持します。トランザクションは、特定のシャードに割り当てられ、そのシャードでのみ処理されます。これにより、ネットワーク全体の負荷が分散され、トランザクション処理速度が向上します。また、シャーディングは、データの可用性を向上させ、ネットワークのセキュリティを強化する効果も期待されます。

3.2 シャーディングの課題

シャーディングの実装には、いくつかの課題があります。例えば、シャード間のデータの整合性を維持すること、シャード間のクロス・シャード通信を効率的に行うこと、そして、シャードのセキュリティを確保することなどです。これらの課題を解決するために、イーサリアムの開発チームは、様々な研究開発に取り組んでいます。

4. その他のアップグレード

上記以外にも、イーサリアムは様々なアップグレードを重ねてきました。例えば、Londonハードフォークでは、EIP-1559が実装されただけでなく、EIP-3855（BLS署名）やEIP-3860（ステート試行）なども実装されました。これらのアップグレードは、イーサリアムのパフォーマンスを向上させ、セキュリティを強化する効果があります。

4.1 EIP-3855（BLS署名）

BLS署名は、複数の署名を1つの署名に集約することができる技術です。これにより、トランザクションのサイズを削減し、トランザクション処理速度を向上させることができます。

4.2 EIP-3860（ステート試行）

ステート試行は、スマートコントラクトの実行環境を改善する技術です。これにより、スマートコントラクトの実行速度を向上させ、ガス代を削減することができます。

5. イーサリアムの将来展望

イーサリアムは、The Merge、EIP-1559、シャーディングなどのアップグレードを通じて、スケーラビリティ問題、高いガス代、そして環境負荷といった課題の解決に向けて着実に進んでいます。これらのアップグレードが完了すれば、イーサリアムは、より高速で、より安価で、より持続可能なブロックチェーンプラットフォームへと進化するでしょう。そして、DeFi、NFT、Web3といった分野の発展をさらに加速させ、ブロックチェーン業界全体に大きな影響を与えることが期待されます。

今後のイーサリアムは、Layer 2ソリューションとの連携を強化し、より多様なアプリケーションに対応できるようになるでしょう。また、プライバシー保護技術やゼロ知識証明などの新しい技術を取り入れ、より安全で、よりプライバシーを尊重したブロックチェーンプラットフォームへと進化していくことが予想されます。

まとめ

イーサリアムは、継続的なアップグレードを通じて、ブロックチェーン技術の可能性を広げ続けています。The MergeによるPoSへの移行は、エネルギー効率の向上とセキュリティの強化を実現し、EIP-1559は、トランザクション手数料の予測可能性を高めました。そして、シャーディングは、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鍵となります。これらのアップグレードは、イーサリアムを、より強力で、より柔軟で、より持続可能なブロックチェーンプラットフォームへと変貌させるでしょう。イーサリアムの進化は、ブロックチェーン業界全体に革新をもたらし、私たちの社会に大きな影響を与えることが期待されます。