イーサリアム：アップグレードのポイント解説

イーサリアムは、ビットコインに次ぐ時価総額を誇る暗号資産であり、分散型アプリケーション（DApps）の基盤として広く利用されています。その進化は常に続いており、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、技術的な詳細を含めて解説します。

1. イーサリアムの基礎

イーサリアムは、単なる暗号資産ではなく、スマートコントラクトと呼ばれるプログラムを実行できるプラットフォームです。スマートコントラクトは、事前に定義された条件が満たされた場合に自動的に実行される契約であり、金融、サプライチェーン管理、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。イーサリアムの基軸となる暗号資産は「Ether（ETH）」と呼ばれ、スマートコントラクトの実行に必要な「Gas」の支払いに使用されます。

2. アップグレードの必要性

イーサリアムは、その普及に伴い、スケーラビリティ、セキュリティ、持続可能性といった課題に直面してきました。スケーラビリティの問題は、トランザクション処理能力の限界に起因し、ネットワークの混雑とGas料金の高騰を引き起こします。セキュリティの問題は、スマートコントラクトの脆弱性や51%攻撃のリスクなどが挙げられます。持続可能性の問題は、プルーフ・オブ・ワーク（PoW）によるエネルギー消費の大きさに起因します。

3. 主要なアップグレード

3.1. Byzantium (ビザンティウム)

2017年10月に実施されたByzantiumは、イーサリアムのハードフォークであり、様々な改善が導入されました。主な変更点としては、EIP-155（Gas料金の計算方法の変更）、EIP-161（状態クリアのコスト削減）、EIP-198（Precompiled Contractsの導入）などが挙げられます。これらの変更により、スマートコントラクトの効率性とセキュリティが向上しました。

3.2. Constantinople (コンスタンティノープル)

2019年2月に実施されたConstantinopleも、ハードフォークであり、Byzantiumの改善をさらに進めました。主な変更点としては、EIP-128（Gas料金の削減）、EIP-513（Gas料金の計算方法の変更）、EIP-145（ビット単位のGas料金のサポート）などが挙げられます。これらの変更により、スマートコントラクトの実行コストが削減され、より多くのユーザーがイーサリアムを利用できるようになりました。

3.3. Istanbul (イスタンブール)

2019年12月に実施されたIstanbulは、Constantinopleに続くハードフォークであり、EIP-2387（Gas料金の削減）、EIP-2565（zk-SNARKsの導入）、EIP-2863（Gas料金の計算方法の変更）などが導入されました。特に、zk-SNARKsの導入は、プライバシー保護技術の導入を可能にし、イーサリアムの応用範囲を広げました。

3.4. Berlin (ベルリン)

2021年4月に実施されたBerlinは、Gas料金の最適化に焦点を当てたハードフォークです。EIP-2929（Gas料金の削減）、EIP-2718（Gas料金の計算方法の変更）、EIP-2568（Gas料金の計算方法の変更）などが導入され、トランザクション処理の効率が向上しました。

3.5. London (ロンドン)

2021年8月に実施されたLondonは、EIP-1559という重要な変更を導入しました。EIP-1559は、トランザクション手数料の仕組みを根本的に見直し、ベースフィーと優先手数料の2層構造を導入しました。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、自動的にバーン（焼却）されます。これにより、ETHの供給量が抑制され、ETHの価値が向上する可能性があります。また、EIP-1559は、トランザクション手数料の予測可能性を高め、ユーザーエクスペリエンスを向上させました。

3.6. The Merge (ザ・マージ)

2022年9月に実施されたThe Merge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）に変更する歴史的なアップグレードです。PoSは、PoWと比較してエネルギー消費量が大幅に少なく、より環境に優しいコンセンサスアルゴリズムです。The Mergeにより、イーサリアムの持続可能性が向上し、より多くの機関投資家からの関心を集めることが期待されます。また、The Mergeは、イーサリアムのスケーラビリティ向上に向けた重要なステップであり、今後のLayer 2ソリューションとの組み合わせにより、さらなるスケーラビリティ向上が期待されます。

4. 今後のアップグレード

4.1. Surge (サージ)

Surgeは、The Mergeに続く次の主要なアップグレードであり、スケーラビリティの向上に焦点を当てています。Surgeでは、シャーディングと呼ばれる技術が導入され、ネットワークを複数のシャードに分割することで、トランザクション処理能力を大幅に向上させることが目指されています。シャーディングは、ネットワークの負荷を分散し、トランザクションの処理速度を向上させる効果が期待されます。

4.2. Scourge (スコード)

Scourgeは、イーサリアムのセキュリティとプライバシーを向上させることを目的としたアップグレードです。Scourgeでは、様々なセキュリティ対策が導入され、スマートコントラクトの脆弱性や51%攻撃のリスクを軽減することが目指されています。また、Scourgeでは、プライバシー保護技術の導入も検討されており、ユーザーのプライバシーを保護しながら、イーサリアムを利用できるようになることが期待されます。

4.3. Verge (バージ)

Vergeは、イーサリアムの長期的な持続可能性とスケーラビリティを向上させることを目的としたアップグレードです。Vergeでは、様々な技術的な改善が導入され、イーサリアムのパフォーマンスと効率を向上させることが目指されています。また、Vergeでは、イーサリアムのガバナンスモデルの改善も検討されており、より分散化された意思決定プロセスを実現することが期待されます。

5. まとめ

イーサリアムは、その進化を続けるプラットフォームであり、様々なアップグレードを通じて、スケーラビリティ、セキュリティ、持続可能性といった課題に取り組んできました。The Mergeは、その中でも特に重要なアップグレードであり、イーサリアムの未来を大きく変える可能性があります。今後のSurge、Scourge、Vergeといったアップグレードも、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、分散型アプリケーションの基盤として、今後も様々な分野で革新をもたらす可能性を秘めています。