イーサリアム（ETH）ガス代節約が可能な新技術まとめ

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広く利用されていますが、ネットワークの混雑時にはガス代（取引手数料）が高騰するという課題を抱えています。このガス代の高騰は、DAppsの利用を妨げ、特に小規模な取引や頻繁な操作を行うユーザーにとって大きな負担となっています。本稿では、イーサリアムのガス代を節約するための様々な新技術について、その原理、利点、および現状について詳細に解説します。

1. レイヤー2スケーリングソリューション

イーサリアムのガス代問題を解決するための最も有望なアプローチの一つが、レイヤー2スケーリングソリューションです。これは、イーサリアムのメインチェーン（レイヤー1）の外で取引を処理し、その結果のみをメインチェーンに記録することで、ネットワークの負荷を軽減し、ガス代を削減する技術です。

1.1. ロールアップ

ロールアップは、複数の取引をまとめて1つの取引としてメインチェーンに記録する技術です。これにより、メインチェーン上のデータ量を削減し、ガス代を大幅に削減できます。ロールアップには、主にOptimistic RollupとZK-Rollupの2種類があります。

1.1.1. Optimistic Rollup

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、不正な取引を検出する仕組みです。異議申し立て期間中に不正な取引が発見された場合、その取引はロールバックされます。Optimistic Rollupは、比較的実装が容易であり、多くのプロジェクトで採用されています。代表的なプロジェクトとしては、ArbitrumやOptimismなどが挙げられます。

1.1.2. ZK-Rollup

ZK-Rollupは、ゼロ知識証明（Zero-Knowledge Proof）と呼ばれる暗号技術を用いて、取引の有効性を証明する仕組みです。ゼロ知識証明を用いることで、異議申し立て期間を設ける必要がなく、より迅速な取引処理が可能になります。ZK-Rollupは、セキュリティ面で高い評価を得ていますが、実装が複雑であり、開発コストが高いという課題があります。代表的なプロジェクトとしては、zkSyncやStarkNetなどが挙げられます。

1.2. 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とルールを持っています。サイドチェーン上で取引を処理し、定期的にメインチェーンに状態を同期することで、ネットワークの負荷を軽減し、ガス代を削減できます。サイドチェーンは、特定のDAppsやユースケースに特化して設計されることが多く、高いスループットと低いガス代を実現できます。代表的なプロジェクトとしては、Polygon（旧Matic Network）などが挙げられます。

1.3. 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技術です。ステートチャネルを開設し、その中で複数の取引を処理した後、最終的な結果のみをメインチェーンに記録することで、ガス代を削減できます。ステートチャネルは、頻繁な取引を行う2者間の決済に適しています。代表的なプロジェクトとしては、Raiden Networkなどが挙げられます。

2. ガス代最適化技術

レイヤー2スケーリングソリューションに加えて、スマートコントラクトのコードを最適化することで、ガス代を削減することも可能です。以下に、代表的なガス代最適化技術を紹介します。

2.1. データ圧縮

スマートコントラクトで扱うデータを圧縮することで、ストレージコストを削減し、ガス代を削減できます。データの圧縮には、様々なアルゴリズムが利用できますが、コントラクトの特性に合わせて最適なアルゴリズムを選択する必要があります。

2.2. コードの効率化

スマートコントラクトのコードを効率化することで、実行に必要なガス量を削減できます。コードの効率化には、不要な処理の削除、アルゴリズムの最適化、およびデータ構造の改善などが含まれます。

2.3. キャッシング

頻繁にアクセスされるデータをキャッシュに保存することで、ストレージコストを削減し、ガス代を削減できます。キャッシュには、コントラクトのストレージや外部のストレージサービスを利用できます。

2.4. イベントの最適化

スマートコントラクトで発生するイベントの数を削減することで、ログストレージコストを削減し、ガス代を削減できます。イベントの最適化には、不要なイベントの削除、イベントデータの圧縮、およびイベントの発行タイミングの調整などが含まれます。

3. その他のガス代節約技術

上記以外にも、イーサリアムのガス代を節約するための様々な技術が開発されています。

3.1. EIP-1559

EIP-1559は、イーサリアムの取引手数料メカニズムを改善するための提案であり、2021年に実装されました。EIP-1559は、ベースフィーと優先手数料を導入し、ガス代の予測可能性を高め、ガス代のバーン（焼却）量を増やすことで、ETHの供給量を減らす効果があります。

3.2. ガス代予測ツール

ガス代予測ツールは、ネットワークの混雑状況に基づいて、最適なガス代を予測するツールです。ガス代予測ツールを利用することで、過剰なガス代を支払うことを避け、効率的な取引処理が可能になります。代表的なガス代予測ツールとしては、GasNowやEthGasStationなどが挙げられます。

3.3. バッチ処理

複数の取引をまとめて1つの取引として処理するバッチ処理は、ガス代を削減するための有効な手段です。バッチ処理は、特にDAppsのバックエンド処理や定期的なタスクの実行に適しています。

4. 各技術の現状と課題

上述した各技術は、それぞれ異なる段階にあり、様々な課題を抱えています。レイヤー2スケーリングソリューションは、まだ開発段階であり、セキュリティや互換性の問題が残されています。ガス代最適化技術は、スマートコントラクトの開発者に高度な知識とスキルを要求します。その他のガス代節約技術は、まだ普及が進んでいません。

しかし、これらの技術は、イーサリアムのガス代問題を解決するための重要な鍵であり、今後の開発と普及が期待されます。特に、レイヤー2スケーリングソリューションは、イーサリアムのスケーラビリティを向上させ、DAppsの利用を促進するための不可欠な要素です。

まとめ

イーサリアムのガス代は、DAppsの利用を妨げる大きな課題ですが、様々な新技術が開発されており、その解決に向けて着実に進んでいます。レイヤー2スケーリングソリューション、ガス代最適化技術、およびその他のガス代節約技術を組み合わせることで、イーサリアムのガス代を大幅に削減し、より多くのユーザーがDAppsを利用できるようになるでしょう。今後の技術開発と普及に注目し、イーサリアムのエコシステム全体の発展に貢献していくことが重要です。