イーサリアムのアップグレード情報まとめ
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、その進化を続けています。その進化の過程において、様々なアップグレードが実施されており、これらのアップグレードはイーサリアムの性能、セキュリティ、スケーラビリティに大きな影響を与えています。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、その背景、内容、影響を詳細に解説します。
1. イーサリアムの初期と課題
イーサリアムは、2015年にVitalik Buterinによって提唱された、ビットコインの次に大きな影響力を持つブロックチェーンプラットフォームです。ビットコインが主に価値の保存手段としての役割を担うのに対し、イーサリアムは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という特徴を持っています。これにより、金融、サプライチェーン、投票システムなど、様々な分野での応用が可能になりました。
しかし、初期のイーサリアムにはいくつかの課題が存在しました。最も大きな課題は、スケーラビリティの問題です。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向上しているものの、DAppsの利用者が増加するにつれて、トランザクションの遅延やガス代の高騰といった問題が発生しました。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たため、消費電力の高さも課題として挙げられました。
2. メトロポリス アップグレード
これらの課題を解決するために、イーサリアムは段階的なアップグレード計画を進めてきました。その最初の大きなステップが、メトロポリス アップグレードです。メトロポリス アップグレードは、2016年から2017年にかけて実施された一連のハードフォークであり、主に以下の2つのハードフォークで構成されています。
2.1. バイザンティウム (Byzantium)
バイザンティウムは、2017年10月に実施されたハードフォークであり、イーサリアム仮想マシン（EVM）の改善、セキュリティの強化、プライバシーの向上を目的としていました。具体的には、以下の変更が加えられました。
- EVMの最適化: EVMのコードを最適化することで、スマートコントラクトの実行効率を向上させました。
- Precompiled Contractsの導入: 特定の暗号学的演算を効率的に実行するためのPrecompiled Contractsを導入しました。
- State Rentの導入: ストレージの利用に対して料金を課すState Rentを導入し、ネットワークの肥大化を防ぐことを試みました（後に廃止）。
2.2. コンスタンティノープル (Constantinople)
コンスタンティノープルは、2019年2月に実施されたハードフォークであり、ガス代の削減、スマートコントラクトの開発の容易化、セキュリティの強化を目的としていました。具体的には、以下の変更が加えられました。
- ガス代の削減: スマートコントラクトの実行に必要なガス代を削減し、DAppsの利用コストを低減しました。
- 新しいopcodeの導入: スマートコントラクトの開発を容易にするための新しいopcodeを導入しました。
- セキュリティの強化: スマートコントラクトの脆弱性を軽減するためのセキュリティ対策を強化しました。
3. イスタンブール アップグレード
イスタンブール アップグレードは、2019年12月に実施されたハードフォークであり、主にガス代の削減とEVMの改善を目的としていました。具体的には、以下の変更が加えられました。
- ガス代の削減: スマートコントラクトの実行に必要なガス代をさらに削減し、DAppsの利用コストを低減しました。
- EVMの改善: EVMのコードを改善し、スマートコントラクトの実行効率を向上させました。
- データ圧縮の導入: ブロックチェーンのデータサイズを削減するためのデータ圧縮技術を導入しました。
4. ベールアップグレード (The Merge)
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が、ベールアップグレード、通称「The Merge」です。これは、2022年9月に実施されたハードフォークであり、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）に変更しました。
PoSへの移行は、イーサリアムのエネルギー消費量を大幅に削減し、セキュリティを向上させ、スケーラビリティの向上への道を開きました。PoSでは、トランザクションの検証者は、イーサリアムのトークンであるETHを預け入れることで、ブロックの生成権を得ます。これにより、PoWのような大規模な計算資源を必要とせず、より効率的なトランザクション処理が可能になりました。
5. シャンハイ アップグレード
ベールアップグレードに続く重要なアップグレードが、2023年2月に実施されたシャンハイ アップグレードです。シャンハイ アップグレードは、PoSに移行したイーサリアムにおいて、ステーキングされたETHの引き出しを可能にするためのハードフォークでした。具体的には、以下の変更が加えられました。
- ETHの引き出し機能の追加: ステーキングされたETHを自由に引き出すことができるようになりました。
- EVMの改善: EVMのコードを改善し、スマートコントラクトの実行効率を向上させました。
- セキュリティの強化: スマートコントラクトの脆弱性を軽減するためのセキュリティ対策を強化しました。
6. 今後のアップグレード計画
イーサリアムの開発は、ベールアップグレードとシャンハイ アップグレードをもって終わりではありません。イーサリアムの開発チームは、今後も様々なアップグレードを計画しており、その中でも特に重要なのが、以下の3つのアップグレードです。
6.1. Surge
Surgeは、イーサリアムのスケーラビリティを大幅に向上させることを目的としたアップグレードです。具体的には、シャーディングと呼ばれる技術を導入し、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向上させます。
6.2. Scourge
Scourgeは、イーサリアムのセキュリティをさらに強化することを目的としたアップグレードです。具体的には、EVMのセキュリティ機能を強化し、スマートコントラクトの脆弱性を軽減します。
6.3. Verge
Vergeは、イーサリアムの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。具体的には、プライバシー保護技術を導入し、トランザクションの送信者と受信者を匿名化します。
7. まとめ
イーサリアムは、メトロポリス、イスタンブール、ベールアップグレード、シャンハイ アップグレードといった一連のアップグレードを通じて、その性能、セキュリティ、スケーラビリティを向上させてきました。特に、ベールアップグレードによるPoSへの移行は、イーサリアムのエネルギー消費量を大幅に削減し、持続可能なブロックチェーンプラットフォームとしての地位を確立しました。今後のSurge、Scourge、Vergeといったアップグレードによって、イーサリアムはさらに進化し、分散型アプリケーションの基盤として、より多くの可能性を秘めていると言えるでしょう。これらのアップグレードは、イーサリアムのエコシステム全体に大きな影響を与え、DAppsの開発者やユーザーにとって、より効率的で安全な環境を提供することが期待されます。
