イーサリアムEIP-でガス代はどう変わった？

イーサリアムは、分散型アプリケーション（DApps）を構築・実行するための主要なプラットフォームとして、その普及が進んでいます。しかし、ネットワークの利用に伴うガス代（取引手数料）の高さは、長年の課題でした。このガス代の問題を解決し、イーサリアムの利用を促進するために、様々なEthereum Improvement Proposals（EIPs）が提案・実装されてきました。本稿では、特に重要なEIPsに焦点を当て、それらがガス代にどのような影響を与えたのかを詳細に解説します。

1. ガス代の基本的な仕組み

イーサリアムにおけるガス代は、トランザクションを実行するために必要な計算リソースの量に応じて決定されます。具体的には、トランザクションに含まれる命令（opcode）の複雑さ、データのサイズ、トランザクションの実行時間などが考慮されます。ガス代は、Gwei（ギガウェー）という単位で表され、1 ETH（イーサ）の10億分の1に相当します。トランザクションを送信する際には、ガスリミット（最大ガス量）とガスプライス（ガス単価）を指定する必要があります。ガスリミットは、トランザクションの実行に必要な最大ガス量を設定し、ガスプライスは、ガス1 GweiあたりのETHの支払額を設定します。トランザクションが完了すると、実際に使用されたガス量にガスプライスを掛けたものがガス代として支払われます。未使用のガスは、トランザクション送信者に返却されます。

2. ガス代高騰の要因

イーサリアムのガス代が高騰する要因はいくつかあります。最も大きな要因の一つは、ネットワークの混雑です。DAppsの利用者が増加し、トランザクションの数が急増すると、ネットワークが処理しきれなくなり、ガスプライスが上昇します。また、複雑なスマートコントラクトの実行や、大量のデータを扱うトランザクションは、より多くのガスを消費するため、ガス代が高くなる傾向があります。さらに、DeFi（分散型金融）アプリケーションの普及は、イーサリアムのネットワーク負荷を増大させ、ガス代高騰を加速させました。特に、DEX（分散型取引所）での取引や、レンディングプラットフォームでの貸し借りなどの操作は、多くのガスを消費するため、ガス代が高騰しやすいです。

3. EIP-1559：ガス代メカニズムの改革

2021年8月に実装されたEIP-1559は、イーサリアムのガス代メカニズムを根本的に改革するものでした。従来のガス代メカニズムでは、トランザクション送信者がガスプライスを自由に設定することができ、ネットワークの混雑状況に応じてガスプライスを競り上げることが一般的でした。この結果、ガス代が予測不可能になり、高騰することがありました。EIP-1559では、ベースフィーとプライオリティフィーという2つの要素でガス代が構成されるようになりました。ベースフィーは、ブロックに含まれるトランザクションの数に応じて動的に調整され、ネットワークの混雑状況を反映します。ベースフィーはバーン（焼却）されるため、ETHの供給量を減少させる効果もあります。プライオリティフィーは、トランザクション送信者がマイナーに支払うインセンティブであり、トランザクションの優先度を上げることができます。EIP-1559の導入により、ガス代の予測可能性が向上し、ガス代の変動幅が縮小されました。また、ベースフィーのバーンにより、ETHの価値が上昇する可能性も示唆されています。

4. EIP-2929：ガス代削減のための取り組み

EIP-2929は、スマートコントラクトの実行に必要なガス量を削減するための取り組みです。具体的には、ストレージスロットへのアクセスにかかるガス代を削減し、スマートコントラクトの効率性を向上させることが目的です。ストレージスロットは、スマートコントラクトがデータを保存するために使用する領域であり、ストレージスロットへのアクセスは、多くのガスを消費します。EIP-2929では、ストレージスロットへのアクセスパターンを最適化し、不要なアクセスを削減することで、ガス代を削減します。このEIPの導入により、スマートコントラクトの実行コストが低下し、DAppsの利用が促進されることが期待されます。

5. EIP-3855：PUSH0命令の導入

EIP-3855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取り組みです。具体的には、PUSH0命令を導入し、定数0をスタックにプッシュする際に、より効率的な方法を提供します。従来のPUSH命令は、定数をスタックにプッシュする際に、定数のサイズに応じて異なる命令を使用する必要がありました。PUSH0命令を導入することで、定数0をプッシュする際のコードサイズを削減し、スマートコントラクト全体のコードサイズを小さくすることができます。コードサイズが小さくなることで、スマートコントラクトのデプロイコストが削減され、ガス代の削減にもつながります。

6. レイヤー2ソリューション：ガス代問題の根本的な解決策

EIPsによるガス代の改善策に加え、レイヤー2ソリューションは、イーサリアムのスケーラビリティ問題を解決し、ガス代問題を根本的に解決するための有望なアプローチです。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、ガス代を削減します。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、サイドチェーン、ステートチャネルなどがあります。ロールアップは、複数のトランザクションをまとめて1つのトランザクションとしてメインチェーンに記録するため、ガス代を大幅に削減することができます。サイドチェーンは、イーサリアム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を使用します。ステートチャネルは、2者間のトランザクションをオフチェーンで処理し、最終的な結果のみをメインチェーンに記録します。これらのレイヤー2ソリューションは、それぞれ異なる特徴を持ち、様々なユースケースに適しています。

7. その他のガス代最適化手法

EIPsやレイヤー2ソリューション以外にも、ガス代を最適化するための様々な手法が存在します。例えば、スマートコントラクトのコードを最適化することで、ガス消費量を削減することができます。不要なコードを削除したり、より効率的なアルゴリズムを使用したりすることで、スマートコントラクトの実行コストを下げることができます。また、データの構造を最適化することで、ストレージへのアクセス回数を減らし、ガス代を削減することができます。さらに、トランザクションをまとめて送信することで、ガス代を節約することができます。複数のトランザクションを1つのトランザクションにまとめることで、トランザクション手数料を削減することができます。

8. まとめ

イーサリアムのガス代問題は、長年の課題でしたが、EIP-1559、EIP-2929、EIP-3855などのEIPsの導入や、レイヤー2ソリューションの登場により、着実に改善が進んでいます。EIP-1559は、ガス代メカニズムを改革し、ガス代の予測可能性を向上させました。EIP-2929とEIP-3855は、スマートコントラクトの実行コストを削減し、ガス代の削減に貢献しています。レイヤー2ソリューションは、イーサリアムのスケーラビリティ問題を解決し、ガス代問題を根本的に解決するための有望なアプローチです。これらの取り組みにより、イーサリアムの利用が促進され、DAppsの普及が加速されることが期待されます。しかし、ガス代問題は依然として完全に解決されたわけではありません。ネットワークの混雑状況や、スマートコントラクトの複雑さによっては、ガス代が高騰することがあります。今後も、さらなる技術革新と、コミュニティの協力により、ガス代問題を克服し、イーサリアムをより使いやすいプラットフォームに発展させていく必要があります。