イーサのアップデートで何が変わる？

イーサリアム（Ethereum）は、分散型アプリケーション（DApps）を構築・実行するための基盤となるブロックチェーンプラットフォームです。その進化は常に進行しており、その中でも「イーサのアップデート」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ための重要な取り組みです。本稿では、イーサのアップデートがもたらす変化について、技術的な側面から詳細に解説します。

1. イーサリアムの現状と課題

イーサリアムは、スマートコントラクトというプログラム可能な契約をブロックチェーン上に記録・実行できるという特徴を持っています。これにより、金融、サプライチェーン、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、イーサリアムにはいくつかの課題が存在します。

• スケーラビリティ問題: イーサリアムのトランザクション処理能力は、ビットコインと比較して高いものの、大量のトランザクションが発生すると、ネットワークが混雑し、トランザクション手数料が高騰する問題があります。
• ガス代の高騰: スマートコントラクトの実行には「ガス」と呼ばれる手数料が必要であり、ネットワークの混雑時にはガス代が非常に高くなることがあります。
• セキュリティリスク: 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求められています。
• エネルギー消費: PoW（Proof of Work）というコンセンサスアルゴリズムを採用していたため、膨大なエネルギーを消費するという問題がありました。

2. イーサのアップデート：The Merge（マージ）

イーサリアムのアップデートの中でも最も重要なものの一つが「The Merge（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PoWからPoS（Proof of Stake）へと移行するもので、2022年9月に実行されました。この移行により、以下の変化がもたらされました。

• エネルギー消費の削減: PoSはPoWと比較して、大幅にエネルギー消費を削減できます。The Mergeにより、イーサリアムのエネルギー消費量は99.95%以上削減されたと報告されています。
• セキュリティの向上: PoSは、PoWよりも攻撃コストが高く、セキュリティが向上すると考えられています。
• ステーキングによる報酬: PoSでは、イーサをステーキングすることで、ネットワークの維持に貢献し、報酬を得ることができます。

The Mergeは、イーサリアムの基盤を大きく変えるものであり、今後の発展に向けた重要な一歩となりました。

3. イーサのアップデート：Sharding（シャーディング）

The Mergeに次いで重要なアップデートとして、Sharding（シャーディング）が挙げられます。シャーディングは、ブロックチェーンを複数の「シャード」に分割し、並行してトランザクションを処理することで、スケーラビリティ問題を解決する技術です。具体的には、以下の仕組みで機能します。

• データの分割: ブロックチェーンのデータを複数のシャードに分割します。
• 並行処理: 各シャードが独立してトランザクションを処理します。
• クロスシャード通信: シャード間でデータを共有するための仕組みを構築します。

シャーディングの導入により、イーサリアム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をサポートできるようになると期待されています。シャーディングの実装は複雑であり、現在も開発が進められています。

4. イーサのアップデート：EIP-4844 (Proto-Danksharding)

EIP-4844は、シャーディングへの移行を円滑にするためのプロトコルです。これは「Proto-Danksharding」とも呼ばれ、データ可用性サンプリング（Data Availability Sampling: DAS）という技術を導入します。DASは、ブロックチェーン全体のデータをダウンロードすることなく、一部のデータのみをサンプリングすることで、データの可用性を検証する技術です。これにより、ロールアップのトランザクション手数料を大幅に削減し、スケーラビリティを向上させることが期待されています。

5. イーサのアップデート：Rollups（ロールアップ）

Rollups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レイヤー2ソリューションの一つです。ロールアップは、複数のトランザクションをまとめてイーサリアムのメインチェーンに記録することで、トランザクション手数料を削減し、処理能力を向上させます。ロールアップには、Optimistic RollupsとZK-Rollupsの2つの主要なタイプがあります。

• Optimistic Rollups: トランザクションが有効であると仮定し、異議申し立て期間を設けます。異議申し立てがない場合、トランザクションは有効とみなされます。
• ZK-Rollups: ゼロ知識証明（Zero-Knowledge Proof）と呼ばれる暗号技術を使用して、トランザクションの有効性を証明します。

ロールアップは、現在、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最も有望なソリューションの一つと考えられています。

6. イーサのアップデート：EVM (Ethereum Virtual Machine) の改善

EVMは、イーサリアム上でスマートコントラクトを実行するための仮想マシンです。EVMの改善は、スマートコントラクトの実行効率を向上させ、ガス代を削減するために重要です。EVMの改善には、以下のような取り組みが含まれます。

• EVMの最適化: EVMのコードを最適化し、実行速度を向上させます。
• 新しい命令の追加: EVMに新しい命令を追加し、スマートコントラクトの開発を容易にします。
• EVMの互換性維持: 既存のスマートコントラクトとの互換性を維持しながら、EVMを改善します。

7. イーサのアップデート：セキュリティ対策の強化

イーサリアムのセキュリティ対策の強化は、DAppsの信頼性を高め、ハッキング事件を防止するために不可欠です。セキュリティ対策の強化には、以下のような取り組みが含まれます。

• スマートコントラクトの監査: スマートコントラクトの脆弱性を発見するために、専門家による監査を実施します。
• 形式検証: スマートコントラクトのコードを数学的に検証し、バグを検出します。
• セキュリティツールの開発: スマートコントラクトの開発者がセキュリティを考慮したコードを書くためのツールを開発します。

8. イーサのアップデートの今後の展望

イーサリアムのアップデートは、今後も継続的に行われる予定です。今後の展望としては、シャーディングの実装、ロールアップのさらなる発展、EVMの改善、セキュリティ対策の強化などが挙げられます。これらのアップデートにより、イーサリアムは、より高性能で、安全で、スケーラブルな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期待されます。

まとめ

イーサのアップデートは、イーサリアムの性能、セキュリティ、スケーラビリティを向上させるための重要な取り組みです。The MergeによるPoSへの移行、シャーディングによるスケーラビリティの向上、ロールアップによるトランザクション手数料の削減、EVMの改善、セキュリティ対策の強化など、様々なアップデートが実施されています。これらのアップデートにより、イーサリアムは、DAppsの基盤として、より多くの分野で活用されることが期待されます。イーサリアムの進化は、ブロックチェーン技術の発展を牽引し、Web3の実現に貢献していくでしょう。