暗号資産（仮想通貨）のイーサリアム最新アップグレード解説

イーサリアムは、ビットコインに次ぐ時価総額を誇る主要な暗号資産であり、分散型アプリケーション（DApps）やスマートコントラクト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、ネットワークの性能向上、セキュリティ強化、そしてスケーラビリティ問題の解決を目指した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とその技術的な詳細、そして今後の展望について詳細に解説します。

イーサリアムの基礎と課題

イーサリアムは、2015年にヴィタリック・ブテリンによって提唱された分散型プラットフォームです。ビットコインと同様にブロックチェーン技術を基盤としていますが、ビットコインが主に価値の保存と送金に焦点を当てているのに対し、イーサリアムはより汎用的なプラットフォームとして設計されています。これにより、開発者はスマートコントラクトと呼ばれる自己実行型の契約をブロックチェーン上に展開し、様々なDAppsを構築することが可能になりました。

しかし、イーサリアムにはいくつかの課題が存在します。最も重要な課題の一つが、スケーラビリティ問題です。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、DAppsの利用増加に伴い、ネットワークの混雑とガス代の高騰が深刻化しました。また、プルーフ・オブ・ワーク（PoW）というコンセンサスアルゴリズムを採用しているため、消費電力の高さも問題視されていました。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、長年にわたり様々なアップグレードに取り組んできました。

主要なアップグレードの歴史

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、ネットワークのセキュリティとプライバシーを強化することを目的としていました。このアップグレードでは、EIP-155やEIP-156などの重要な改善が導入されました。EIP-155は、replay attackと呼ばれる攻撃を防ぐための対策であり、EIP-156は、トランザクションのガス消費量を削減するための改善でした。Byzantiumは、イーサリアムの基盤をより堅牢なものにする上で重要な役割を果たしました。

Constantinople (コンスタンティノープル)

2019年2月に実施されたConstantinopleは、ガス代の削減とスマートコントラクトの効率化を目的としたアップグレードでした。このアップグレードでは、EIP-1283やEIP-145などの改善が導入されました。EIP-1283は、スマートコントラクトの実行に必要なガス消費量を削減するためのものであり、EIP-145は、スマートコントラクトのコードサイズを削減するためのものでした。Constantinopleは、DAppsの開発者にとって、より効率的なスマートコントラクトを作成するための環境を提供しました。

Istanbul (イスタンブール)

2019年12月に実施されたIstanbulは、プライバシー保護とスケーラビリティの向上を目的としたアップグレードでした。このアップグレードでは、EIP-1980やEIP-2028などの改善が導入されました。EIP-1980は、zk-SNARKsと呼ばれるゼロ知識証明技術を導入するためのものであり、EIP-2028は、スマートコントラクトのコードサイズをさらに削減するためのものでした。Istanbulは、イーサリアムのプライバシー保護機能を強化し、より複雑なDAppsの開発を可能にしました。

Berlin (ベルリン)

2021年4月に実施されたBerlinは、EIP-2929を導入し、ガス代の削減とネットワークの効率化を図りました。EIP-2929は、スマートコントラクトのストレージコストを最適化し、ガス代を削減するためのものでした。Berlinは、DAppsの利用コストを削減し、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することを目的としていました。

The Merge (ザ・マージ) – PoWからPoSへの移行

2022年9月15日に実施されたThe Merge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す。このアップグレードにより、イーサリアムはプルーフ・オブ・ワーク（PoW）からプルーフ・オブ・ステーク（PoS）という新しいコンセンサスアルゴリズムに移行しました。PoSは、PoWと比較して消費電力が大幅に低く、より環境に優しいコンセンサスアルゴリズムです。また、PoSは、ネットワークのセキュリティを向上させ、スケーラビリティ問題を解決するための基盤となります。

The Mergeでは、Beacon Chainと呼ばれる新しいブロックチェーンが導入されました。Beacon Chainは、PoSコンセンサスアルゴリズムを管理し、バリデーターと呼ばれるノードがトランザクションを検証し、新しいブロックを生成する役割を担います。バリデーターは、イーサリアムをステークすることで、ネットワークのセキュリティに貢献し、報酬を得ることができます。

Dencun (デンクン) アップグレード

2024年3月13日に実施されたDencunは、イーサリアムのスケーラビリティを向上させるための重要なアップグレードです。このアップグレードの主要な機能は、EIP-4844「Proto-Danksharding」の導入です。Proto-Dankshardingは、データ可用性サンプリング（DAS）と呼ばれる技術を導入し、Layer 2ソリューションのガス代を大幅に削減することを目的としています。

DASは、Layer 2トランザクションのデータをブロックチェーン全体に保存するのではなく、データ可用性層と呼ばれる別の層に保存します。これにより、Layer 2トランザクションのガス代を大幅に削減し、より多くのユーザーがLayer 2ソリューションを利用できるようにします。Dencunは、イーサリアムのスケーラビリティ問題を解決し、より多くのDAppsが利用可能になるための重要なステップとなります。

今後の展望

イーサリアムの開発は、The MergeとDencunの成功を受けて、今後も継続的に進められていく予定です。今後の主要な開発目標は、スケーラビリティのさらなる向上、セキュリティの強化、そしてDAppsの開発者にとってより使いやすいプラットフォームの提供です。

Shardingと呼ばれる技術は、イーサリアムのスケーラビリティを飛躍的に向上させる可能性を秘めています。Shardingは、ブロックチェーンを複数のシャードと呼ばれる小さなブロックチェーンに分割し、各シャードが並行してトランザクションを処理することで、ネットワーク全体の処理能力を向上させる技術です。Shardingの実装には、技術的な課題がいくつかありますが、イーサリアムの開発チームは、これらの課題を克服するために積極的に取り組んでいます。

また、イーサリアムのセキュリティを強化するために、様々な研究開発が進められています。ゼロ知識証明技術やマルチパーティ計算（MPC）などの技術は、プライバシー保護とセキュリティを両立させるための有望な手段として注目されています。これらの技術を導入することで、イーサリアムは、より安全で信頼性の高いプラットフォームとなることが期待されます。

まとめ

イーサリアムは、その進化を止めることなく、常に新しい技術を取り入れ、ネットワークの性能向上とセキュリティ強化に努めています。The MergeによるPoSへの移行とDencunによるスケーラビリティの向上は、イーサリアムの将来にとって重要なマイルストーンとなりました。今後のShardingやゼロ知識証明技術の導入により、イーサリアムは、より多くのDAppsが利用可能になり、より多くのユーザーが利用するプラットフォームへと成長していくことが期待されます。イーサリアムの進化は、暗号資産業界全体に大きな影響を与え、Web3の実現を加速させるでしょう。