イーサリアムのガス代高騰問題への対策まとめ

はじめに

イーサリアムは、分散型アプリケーション（DApps）を構築・実行するための主要なプラットフォームとして、その地位を確立してきました。しかし、その普及と利用の拡大に伴い、ガス代（取引手数料）の高騰が深刻な問題となっています。ガス代の高騰は、DAppsの利用を阻害し、イーサリアムのエコシステム全体の成長を妨げる要因となりかねません。本稿では、イーサリアムのガス代高騰問題の原因を詳細に分析し、現在実施されている、あるいは将来的に期待される対策について、技術的な側面を含めて包括的にまとめます。

ガス代高騰の原因

イーサリアムのガス代は、ネットワークの混雑状況と取引の計算量によって決定されます。ガス代高騰の主な原因は以下の通りです。

1. ネットワークの混雑

イーサリアムのブロックチェーンは、取引を処理するために限られた帯域幅しか持っていません。DAppsの利用者が増加し、特にDeFi（分散型金融）関連の取引が活発化すると、ネットワークが混雑し、ガス代が上昇します。これは、需要と供給の基本的な原理に基づいています。多くの人が同時に取引を行おうとすると、その競争によってガス代が高騰します。

2. 取引の計算量

イーサリアムの取引には、スマートコントラクトの実行に必要な計算量が含まれます。複雑なスマートコントラクトを実行する取引ほど、より多くの計算資源を必要とし、結果としてガス代が高くなります。例えば、複雑なロジックを含むDeFiプロトコルの取引や、NFT（非代替性トークン）のミント（発行）などは、高いガス代を伴う傾向があります。

3. EIP-1559の影響

2021年に導入されたEIP-1559は、ガス代のメカニズムを大きく変更しました。EIP-1559以前は、ガス代はオークション形式で決定され、マイナーが最も高いガス代を提示した取引を優先的に処理していました。EIP-1559では、ベースフィーとプライオリティフィーという2つの要素でガス代が構成されるようになりました。ベースフィーはネットワークの混雑状況に応じて自動的に調整され、バーン（焼却）されます。プライオリティフィーは、マイナーへのインセンティブとして、取引の優先度を上げるためにユーザーが追加で支払うものです。EIP-1559は、ガス代の予測可能性を高めることを目的としていましたが、ネットワークの混雑時にはベースフィーが上昇し、結果としてガス代が高騰する要因となることもあります。

ガス代高騰への対策

イーサリアムのガス代高騰問題に対処するため、様々な対策が講じられています。以下に、主要な対策を技術的な側面を含めて解説します。

1. レイヤー2ソリューション

レイヤー2ソリューションは、イーサリアムのメインチェーン（レイヤー1）の負荷を軽減し、取引のスループットを向上させることを目的とした技術です。レイヤー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、様々な種類があります。

ロールアップ

ロールアップは、複数の取引をまとめて1つの取引としてレイヤー1に記録することで、ガス代を削減します。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ることで不正な取引を検出します。ZK-Rollupは、ゼロ知識証明と呼ばれる暗号技術を用いて、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とされていますが、実装が複雑です。

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アルゴリズムを使用します。サイドチェーンは、メインチェーンよりも高速かつ安価な取引を処理できますが、セキュリティが低い場合があります。

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行うことで、ガス代を削減します。ステートチャネルは、特定のDAppsに限定される傾向があります。

2. イーサリアム2.0（The Merge）

イーサリアム2.0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）に変更するアップグレードです。PoSは、PoWよりもエネルギー効率が高く、スケーラビリティを向上させることができます。イーサリアム2.0のThe Mergeと呼ばれる主要なアップグレードが完了し、PoSへの移行が実現しました。これにより、ガス代の直接的な低下は限定的ですが、将来的なスケーリングソリューションの導入を促進し、長期的にガス代の安定化に貢献することが期待されます。

3. 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）に分割することで、スケーラビリティを向上させる技術です。各シャードは、独立して取引を処理できるため、ネットワーク全体の処理能力が向上します。シャーディングは、イーサリアム2.0の重要な機能の1つであり、将来的に実装される予定です。

4. スマートコントラクトの最適化

スマートコントラクトのコードを最適化することで、取引の計算量を削減し、ガス代を下げることができます。スマートコントラクトの開発者は、不要なコードを削除したり、より効率的なアルゴリズムを使用したりすることで、ガス代を削減することができます。

5. ガス代の予測ツール

ガス代の予測ツールは、ネットワークの混雑状況に基づいて、最適なガス代を提案します。これらのツールを使用することで、ユーザーは過剰なガス代を支払うことなく、取引を迅速に処理することができます。

その他の対策

上記以外にも、ガス代高騰問題に対処するための様々な対策が検討されています。

1. EIP-4844（Proto-Danksharding）

EIP-4844は、シャーディングの導入に向けた前段階として、データ可用性レイヤーを導入する提案です。EIP-4844は、ロールアップのスケーラビリティを向上させ、ガス代を削減することが期待されています。

2. ガス代のダイナミック調整

ガス代のダイナミック調整は、ネットワークの混雑状況に応じて、ガス代を自動的に調整する仕組みです。ガス代のダイナミック調整は、ガス代の予測可能性を高め、ユーザーの負担を軽減することが期待されています。

結論

イーサリアムのガス代高騰問題は、DAppsの普及と利用を阻害する深刻な課題です。しかし、レイヤー2ソリューション、イーサリアム2.0、シャーディング、スマートコントラクトの最適化など、様々な対策が講じられています。これらの対策が効果的に実施されれば、ガス代は安定化し、イーサリアムのエコシステムはさらに成長するでしょう。ガス代高騰問題の解決は、イーサリアムの将来にとって不可欠であり、開発者、ユーザー、そしてコミュニティ全体が協力して取り組むべき課題です。今後も、技術革新とコミュニティの議論を通じて、より効率的で持続可能なイーサリアムの実現を目指していく必要があります。