イーサリアムネットワークのアップグレード進捗

はじめに

イーサリアムは、分散型アプリケーション（DApps）を構築するための基盤となるブロックチェーンプラットフォームです。その革新的な機能と柔軟性により、DeFi（分散型金融）、NFT（非代替性トークン）、そして様々なWeb3アプリケーションの成長を牽引してきました。しかし、イーサリアムネットワークは、スケーラビリティ、手数料、エネルギー消費といった課題に直面しており、これらの課題を克服するために、継続的なアップグレードが実施されています。本稿では、イーサリアムネットワークの主要なアップグレードの進捗状況について、技術的な詳細を含めて詳細に解説します。

イーサリアムの現状と課題

イーサリアムは、当初、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ました。PoWは、取引の検証とブロックの生成に膨大な計算リソースを必要とするため、スケーラビリティが低いという問題がありました。また、ネットワークの混雑時には、ガス代（取引手数料）が高騰し、DAppsの利用を妨げる要因となっていました。さらに、PoWは、大量のエネルギーを消費するため、環境への負荷も懸念されていました。

これらの課題を解決するために、イーサリアムの開発コミュニティは、長年にわたり、様々なアップグレードを計画・実施してきました。その中でも、最も重要なアップグレードが、コンセンサスアルゴリズムをプルーフ・オブ・ステーク（PoS）に移行する「The Merge（ザ・マージ）」です。

The Merge（ザ・マージ）の概要

The Mergeは、イーサリアムのコンセンサスアルゴリズムをPoWからPoSに移行するアップグレードです。PoSでは、取引の検証とブロックの生成に、暗号資産のステーキング（預け入れ）を利用します。これにより、PoWと比較して、エネルギー消費を大幅に削減し、スケーラビリティを向上させることが期待されています。

The Mergeは、以下の2つの主要なコンポーネントで構成されています。

• Beacon Chain（ビーコンチェーン）: PoSコンセンサスアルゴリズムを実装する新しいブロックチェーンです。
• Execution Layer（実行レイヤー）: 既存のイーサリアムメインネットであり、スマートコントラクトの実行を担当します。

The Mergeでは、Beacon ChainがExecution Layerを統括し、PoSによるコンセンサスを確立します。これにより、イーサリアムネットワークは、PoWからPoSにスムーズに移行し、より効率的で持続可能なブロックチェーンプラットフォームへと進化します。

The Mergeの進捗状況

The Mergeは、長年にわたる開発とテストを経て、2022年9月15日に正式に実行されました。The Mergeの実行により、イーサリアムネットワークのエネルギー消費は、約99.95%削減され、環境への負荷が大幅に軽減されました。また、PoSへの移行により、ネットワークのセキュリティも向上し、より安全なDAppsの構築が可能になりました。

The Merge後も、イーサリアムネットワークのアップグレードは継続されています。現在、開発コミュニティは、以下のアップグレードに注力しています。

Surge（サージ）

Surgeは、イーサリアムネットワーク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。Surgeでは、以下の技術が導入される予定です。

• Sharding（シャーディング）: ブロックチェーンを複数のシャード（断片）に分割し、並行処理を可能にすることで、トランザクション処理能力を向上させます。
• Data Availability Sampling（DAS）: シャードのデータ可用性を効率的に検証するための技術です。

Shardingは、イーサリアムネットワーク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が、実装には複雑な技術的な課題が伴います。開発コミュニティは、Shardingの実装に向けて、精力的に研究開発を進めています。

Scourge（スコード）

Scourgeは、イーサリアムネットワークのセキュリティを強化することを目的としたアップグレードです。Scourgeでは、以下の技術が導入される予定です。

• Proto-Danksharding（プロト・ダンクシャーディング）: シャーディングの初期段階として、データ可用性問題を解決するための技術です。
• Verkle Trees（バークルツリー）: ノードのストレージ要件を削減し、ネットワークの効率性を向上させるためのデータ構造です。

Scourgeは、イーサリアムネットワークのセキュリティと効率性を向上させるために不可欠なアップグレードです。開発コミュニティは、Scourgeの実装に向けて、着実に進捗を上げています。

Verge（バージ）

Vergeは、イーサリアムネットワークのプライバシーを強化することを目的としたアップグレードです。Vergeでは、以下の技術が導入される予定です。

• Account Abstraction（アカウント抽象化）: スマートコントラクトをアカウントとして利用できるようにすることで、ユーザーエクスペリエンスを向上させ、プライバシーを強化します。
• zk-SNARKs（ゼロ知識証明）: トランザクションの内容を公開せずに、その正当性を検証するための技術です。

Vergeは、イーサリアムネットワークのプライバシーを保護し、より安全なDAppsの構築を可能にするために重要なアップグレードです。開発コミュニティは、Vergeの実装に向けて、慎重に検討を進めています。

Purge（パージ）

Purgeは、イーサリアムネットワークのコードベースを整理し、不要な機能を削除することを目的としたアップグレードです。Purgeは、ネットワークの効率性を向上させ、将来のアップグレードを容易にするために不可欠です。開発コミュニティは、Purgeに向けて、コードベースの整理と最適化を進めています。

アップグレードのスケジュールと今後の展望

イーサリアムネットワークのアップグレードは、段階的に実施される予定です。The Mergeの完了後、Surge、Scourge、Verge、Purgeの順に、各アップグレードが実行される予定です。各アップグレードの具体的なスケジュールは、開発コミュニティの議論とテストの結果によって決定されます。

イーサリアムネットワークのアップグレードは、ブロックチェーン技術の進化を牽引し、Web3の未来を形作る上で重要な役割を果たします。開発コミュニティは、継続的な研究開発とテストを通じて、イーサリアムネットワークをより安全で効率的で持続可能なプラットフォームへと進化させていくでしょう。

まとめ

イーサリアムネットワークは、スケーラビリティ、手数料、エネルギー消費といった課題を克服するために、継続的なアップグレードを実施しています。The Mergeは、コンセンサスアルゴリズムをPoSに移行する重要なアップグレードであり、エネルギー消費を大幅に削減し、ネットワークのセキュリティを向上させました。現在、開発コミュニティは、Surge、Scourge、Verge、Purgeといったアップグレードに注力しており、これらのアップグレードを通じて、イーサリアムネットワークのスケーラビリティ、セキュリティ、プライバシー、効率性を向上させることを目指しています。イーサリアムネットワークのアップグレードは、ブロックチェーン技術の進化を牽引し、Web3の未来を形作る上で重要な役割を果たしていくでしょう。