イーサリアムのアップグレードまとめ

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。その進化の過程において、様々なアップグレードが実施されてきました。本稿では、イーサリアムの主要なアップグレードについて、技術的な詳細、目的、そしてその影響について詳細に解説します。

1. Frontier (フロンティア)

イーサリアムの最初のリリースであるFrontierは、2015年7月に公開されました。これは、イーサリアムブロックチェーンの基盤を確立するものであり、スマートコントラクトのデプロイと実行を可能にしました。Frontierは、開発者向けのツールとドキュメントが限られており、主に開発者コミュニティによって利用されていました。この段階では、セキュリティとスケーラビリティはまだ十分ではありませんでしたが、イーサリアムの可能性を示す重要な一歩となりました。

2. Homestead (ホームステッド)

2016年3月にリリースされたHomesteadは、Frontierの改善版であり、より安定したプラットフォームを提供しました。Homesteadでは、スマートコントラクトの開発とデプロイが容易になり、より多くの開発者がイーサリアムに参加できるようになりました。また、ガス料金の概念が導入され、トランザクションのコストを制御できるようになりました。Homesteadは、イーサリアムの初期の成長を支える重要な役割を果たしました。

3. Metropolis (メトロポリス)

Metropolisは、2段階に分けてリリースされました。最初の段階であるByzantium (ビザンティウム)は、2017年10月に公開され、スマートコントラクトのセキュリティと効率性を向上させることを目的としていました。Byzantiumでは、EIP-145 (ビットワイズシフト演算子の導入)やEIP-228 (ストレージポインタの最適化)などの重要な変更が導入されました。2番目の段階であるConstantinople (コンスタンティノープル)は、2019年2月に公開され、ガス料金の削減や、新しいプリコンパイルされたコントラクトの導入など、さらなる改善が行われました。Metropolisは、イーサリアムのパフォーマンスと使いやすさを大幅に向上させました。

4. Istanbul (イスタンブール)

2019年12月にリリースされたIstanbulは、Metropolisの継続的な改善であり、ガス料金の削減と、より複雑なスマートコントラクトの実行を容易にすることを目的としていました。Istanbulでは、EIP-1559 (ガス料金メカニズムの変更)やEIP-2565 (JITコンパイルの導入)などの重要な変更が導入されました。これらの変更により、イーサリアムのトランザクションコストが削減され、スマートコントラクトの開発がより効率的になりました。

5. Berlin (ベルリン)

2021年4月にリリースされたBerlinは、Istanbulの改善版であり、ガス料金の削減と、スマートコントラクトのセキュリティを向上させることを目的としていました。Berlinでは、EIP-2929 (ガス料金の削減)やEIP-3267 (スマートコントラクトのセキュリティ強化)などの重要な変更が導入されました。これらの変更により、イーサリアムのトランザクションコストがさらに削減され、スマートコントラクトのセキュリティが向上しました。

6. London (ロンドン)

2021年8月にリリースされたLondonは、イーサリアムの歴史において最も重要なアップグレードの一つであり、EIP-1559を導入しました。EIP-1559は、トランザクション手数料のメカニズムを根本的に変更し、ベースフィーと優先手数料の2つの要素に分割しました。ベースフィーは、ネットワークの混雑状況に応じて動的に調整され、トランザクションの実行に必要な最小限のコストを反映します。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インセンティブとして機能します。EIP-1559の導入により、トランザクション手数料の予測可能性が向上し、ネットワークの効率性が向上しました。また、Londonアップグレードでは、EIP-3855 (PUSH命令のコスト削減)やEIP-3860 (同じブロック内のトランザクションの制限)などの変更も導入されました。

7. The Merge (ザ・マージ)

2022年9月に完了したThe Merge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）に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、トランザクションを検証していました。PoSでは、バリデーターがイーサリアムをステークすることでブロックを生成し、トランザクションを検証します。The Mergeにより、イーサリアムのエネルギー消費量が大幅に削減され、スケーラビリティが向上しました。また、The Mergeは、イーサリアムのセキュリティを強化し、より持続可能なプラットフォームへと進化させました。

8. Shanghai (上海)

2023年4月に実施されたShanghaiアップグレードは、The Merge後の最初の主要なアップグレードであり、PoSでステークされたイーサリアム（ETH）の引き出しを可能にしました。以前は、バリデーターはステークしたETHを引き出すことができませんでしたが、Shanghaiアップグレードにより、バリデーターはETHを引き出すことができるようになりました。これにより、イーサリアムの流動性が向上し、PoSへの参加が促進されました。また、Shanghaiアップグレードでは、EIP-3855 (PUSH命令のコスト削減)やEIP-3860 (同じブロック内のトランザクションの制限)などの変更も導入され、ネットワークの効率性が向上しました。

9. Capella (カペラ)

Capellaは、イーサリアムの実行層とコンセンサス層の分離を完了させるためのアップグレードであり、2023年中に実施される予定です。Capellaにより、イーサリアムのモジュール性が向上し、将来のアップグレードがより容易になります。また、Capellaは、イーサリアムのスケーラビリティをさらに向上させるための基盤となります。

今後のアップグレード

イーサリアムの開発は、今後も継続的に行われます。主な今後のアップグレードとしては、以下のものが挙げられます。

• Dencun (デンクン): EIP-4844 (Proto-Danksharding)を導入し、レイヤー2ソリューションの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。
• Verkle Trees (バークルツリー): イーサリアムの状態サイズを削減し、ノードの同期時間を短縮することを目的としています。
• Rollups (ロールアップ): イーサリアムのメインチェーンの負荷を軽減し、トランザクションのスループットを向上させることを目的としています。

まとめ

イーサリアムは、FrontierからThe Merge、そしてShanghaiに至るまで、数多くのアップグレードを経て進化してきました。これらのアップグレードは、イーサリアムのセキュリティ、スケーラビリティ、効率性を向上させ、分散型アプリケーション（DApps）の構築と実行をより容易にしました。今後のアップグレードも、イーサリアムのさらなる発展に貢献することが期待されます。イーサリアムは、ブロックチェーン技術の未来を形作る上で、重要な役割を果たし続けるでしょう。