イーサリアム（ETH）のトランザクション速度はどのくらい？
イーサリアムは、ビットコインに次いで時価総額の大きい暗号資産であり、スマートコントラクトの実行を可能にするプラットフォームとして広く知られています。その基盤技術であるブロックチェーンのトランザクション速度は、イーサリアムの利用可能性と実用性に大きく影響します。本稿では、イーサリアムのトランザクション速度について、その仕組み、影響要因、現状、そして今後の展望について詳細に解説します。
1. イーサリアムのトランザクション処理の仕組み
イーサリアムのトランザクションは、以下のステップを経て処理されます。
- トランザクションの生成: ユーザーは、イーサリアムネットワーク上で何らかの操作（ETHの送金、スマートコントラクトの実行など）を行うためにトランザクションを生成します。
- トランザクションのブロードキャスト: 生成されたトランザクションは、イーサリアムネットワーク上のノードにブロードキャストされます。
- トランザクションの検証: ノードは、トランザクションの署名、残高、およびその他の有効性を検証します。
- トランザクションのマイニング: 検証されたトランザクションは、マイナーによってブロックにまとめられ、PoW（Proof of Work）と呼ばれるコンセンサスアルゴリズムを用いてブロックチェーンに追加されます。
- トランザクションの確定: ブロックがブロックチェーンに追加されると、トランザクションは確定されます。
このプロセスにおいて、トランザクション速度に影響を与える主な要素は、ブロック生成時間とブロックサイズです。イーサリアムのブロック生成時間は、平均して約12秒から15秒であり、これはビットコインの約10分と比較して非常に高速です。しかし、ブロックサイズはビットコインよりも小さいため、一度に処理できるトランザクション数には制限があります。
2. トランザクション速度に影響を与える要因
イーサリアムのトランザクション速度は、以下の要因によって変動します。
- ネットワークの混雑状況: イーサリアムネットワークが混雑している場合、トランザクションの処理に時間がかかります。これは、多くのユーザーが同時にトランザクションを送信し、マイナーが処理能力を超えている場合に発生します。
- ガス代（Gas Price）: イーサリアムでは、トランザクションを実行するためにガス代と呼ばれる手数料を支払う必要があります。ガス代が高いほど、マイナーはトランザクションを優先的に処理する傾向があります。
- トランザクションの複雑さ: スマートコントラクトの実行など、複雑なトランザクションは、単純なETHの送金よりも多くの計算リソースを必要とし、処理に時間がかかります。
- ブロックサイズ: ブロックサイズが小さいと、一度に処理できるトランザクション数が制限されます。
- コンセンサスアルゴリズム: イーサリアムは、現在PoWからPoS（Proof of Stake）への移行を進めており、この変更がトランザクション速度に影響を与える可能性があります。
3. イーサリアムのトランザクション速度の現状
イーサリアムのトランザクション速度は、ネットワークの混雑状況によって大きく変動します。通常時であれば、トランザクションは数秒から数分以内に確定されますが、ネットワークが混雑している場合は、数時間かかることもあります。2020年以降、DeFi（分散型金融）の普及やNFT（非代替性トークン）の取引増加により、ネットワークの混雑が頻発し、トランザクション速度が低下する傾向にあります。この問題を解決するために、イーサリアムはレイヤー2ソリューションの開発やPoSへの移行を進めています。
具体的なトランザクション速度の指標としては、TPS（Transactions Per Second：1秒あたりのトランザクション数）が挙げられます。イーサリアムのTPSは、理論上は15TPS程度ですが、実際のネットワークでは、混雑状況によって大きく変動します。平均的なTPSは、5TPSから15TPS程度とされています。これは、ビットコインの約7TPSよりも高いですが、VisaやMastercardなどの従来の決済ネットワークと比較すると、依然として低い水準です。
4. イーサリアムのトランザクション速度を向上させるための取り組み
イーサリアムのトランザクション速度を向上させるために、様々な取り組みが行われています。
- 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）の外でトランザクションを処理し、その結果をメインチェーンに記録することで、トランザクション速度を向上させる技術です。代表的なレイヤー2ソリューションとしては、ロールアップ（Optimistic Rollups、ZK-Rollups）、サイドチェーン、ステートチャネルなどがあります。
- PoSへの移行（The Merge）: イーサリアムは、PoWからPoSへの移行を進めており、この移行はトランザクション速度の向上に貢献すると期待されています。PoSでは、マイニングの代わりに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、ブロックを生成します。PoSは、PoWよりもエネルギー効率が高く、トランザクション処理能力も向上すると考えられています。
- シャーディング: シャーディングは、ブロックチェーンを複数のシャード（断片）に分割し、各シャードで並行してトランザクションを処理することで、トランザクション速度を向上させる技術です。シャーディングは、イーサリアムの将来的なスケーラビリティを向上させるための重要な要素とされています。
- EIP-1559: EIP-1559は、イーサリアムのトランザクション手数料の仕組み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、トランザクション手数料の予測可能性を高め、ネットワークの混雑を緩和する効果があります。
5. イーサリアムのトランザクション速度の今後の展望
イーサリアムのトランザクション速度は、上記の取り組みによって今後大幅に向上すると予想されます。特に、PoSへの移行とレイヤー2ソリューションの普及は、トランザクション速度の向上に大きく貢献すると考えられています。PoSへの移行により、トランザクション処理能力が向上し、レイヤー2ソリューションの普及により、メインチェーンの負荷が軽減されることで、トランザクション速度が向上すると期待されます。
シャーディングの実装も、イーサリアムのスケーラビリティを大幅に向上させる可能性があります。シャーディングが完全に実装されれば、イーサリアムは、VisaやMastercardなどの従来の決済ネットワークと同等のトランザクション速度を実現できるようになると考えられています。
しかし、イーサリアムのトランザクション速度の向上には、技術的な課題だけでなく、セキュリティや分散化とのトレードオフも考慮する必要があります。トランザクション速度を向上させるために、セキュリティや分散化を犠牲にすることは、イーサリアムの基本的な価値を損なう可能性があります。したがって、イーサリアムの開発者は、これらの要素をバランス良く考慮しながら、トランザクション速度の向上に取り組む必要があります。
まとめ
イーサリアムのトランザクション速度は、ネットワークの混雑状況、ガス代、トランザクションの複雑さ、ブロックサイズ、コンセンサスアルゴリズムなど、様々な要因によって変動します。現状では、平均的なTPSは5TPSから15TPS程度とされていますが、PoSへの移行、レイヤー2ソリューションの普及、シャーディングの実装など、様々な取り組みによって今後大幅に向上すると予想されます。イーサリアムのトランザクション速度の向上は、イーサリアムの利用可能性と実用性を高め、より多くのユーザーやアプリケーションをイーサリアムネットワークに引き付けることにつながると期待されます。
