イーサリアム（ETH）のガス代高騰時の対策方法まとめ

イーサリアム（ETH）は、分散型アプリケーション（DApps）やスマートコントラクトの基盤として広く利用されていますが、ネットワークの混雑状況によってはガス代（取引手数料）が著しく高騰することがあります。ガス代の高騰は、DAppsの利用コストを増加させ、ユーザーエクスペリエンスを損なうだけでなく、小規模な取引やスマートコントラクトの実行を困難にする可能性があります。本稿では、イーサリアムのガス代高騰時の対策方法について、技術的な側面から詳細に解説します。

1. ガス代高騰のメカニズム

イーサリアムのガス代は、取引を実行するために必要な計算リソースの量と、ネットワークの混雑状況によって決定されます。具体的には、以下の要素がガス代に影響を与えます。

• 計算量（Gas Limit）： 取引を実行するために必要な計算ステップの最大数。複雑なスマートコントラクトの実行には、より多くの計算量が必要です。
• ガス価格（Gas Price）： 1単位のガスに対して支払うETHの価格。ネットワークが混雑しているほど、ガス価格は上昇します。
• ネットワークの混雑状況： イーサリアムネットワーク上で実行される取引の数。取引数が増加すると、ネットワークが混雑し、ガス価格が上昇します。

ガス代は、以下の式で計算されます。

ガス代 = Gas Limit × Gas Price

したがって、ガス代を抑えるためには、Gas Limitを適切に設定するか、Gas Priceを下げる必要があります。しかし、Gas Priceを下げすぎると、取引が遅延したり、実行されなかったりする可能性があります。

2. ガス代高騰時の対策方法

2.1. ガス代の最適化

スマートコントラクトの開発者は、コードの最適化によってガス代を削減することができます。具体的には、以下の点に注意する必要があります。

• 不要な計算の削減： スマートコントラクト内で不要な計算処理を削除することで、Gas Limitを削減できます。
• データ構造の最適化： 効率的なデータ構造を使用することで、ストレージコストを削減し、ガス代を抑えることができます。
• キャッシュの利用： 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、ストレージへのアクセス回数を減らし、ガス代を削減できます。
• 外部コントラクトとのインタラクションの最小化： 外部コントラクトとのインタラクションは、ガス代を増加させる可能性があるため、できる限り最小限に抑える必要があります。

2.2. ガス代の監視と予測

ガス代の変動を監視し、適切なタイミングで取引を実行することで、ガス代を抑えることができます。ガス代の監視ツールや予測サービスを利用することで、ガス代の動向を把握し、最適な取引タイミングを見つけることができます。

2.3. レイヤー2ソリューションの利用

イーサリアムのスケーラビリティ問題を解決するために、レイヤー2ソリューションが開発されています。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の外で取引を処理することで、ガス代を削減し、トランザクションのスループットを向上させます。代表的なレイヤー2ソリューションとしては、以下のものがあります。

• ロールアップ（Rollups）： 複数の取引をまとめてイーサリアムのメインチェーンに記録することで、ガス代を削減します。Optimistic RollupsとZK-Rollupsの2種類があります。
• サイドチェーン（Sidechains）： イーサリアムと並行して動作する独立したブロックチェーン。サイドチェーン上で取引を処理することで、ガス代を削減し、トランザクションのスループットを向上させます。
• ステートチャネル（State Channels）： 2者間のオフチェーン取引を可能にする技術。ステートチャネルを使用することで、ガス代を削減し、トランザクションのプライバシーを保護できます。

2.4. ガス代の動的な調整

取引の重要度や緊急度に応じて、ガス価格を動的に調整することで、ガス代を最適化することができます。例えば、緊急度の高い取引には高いガス価格を設定し、重要度の低い取引には低いガス価格を設定することで、取引の優先順位を制御し、ガス代を抑えることができます。

2.5. EIP-1559の活用

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では、ベースフィーとプライオリティフィーの2種類のフィーが導入されました。ベースフィーは、ネットワークの混雑状況に応じて自動的に調整され、プライオリティフィーは、取引の優先順位を上げるためにユーザーが支払うフィーです。EIP-1559の導入により、ガス代の予測可能性が向上し、ユーザーはより効率的にガス代を管理できるようになりました。

3. 各レイヤー2ソリューションの詳細

3.1. Optimistic Rollups

Optimistic Rollupsは、取引の有効性を前提とし、異議申し立て期間を設けることで、ガス代を削減します。異議申し立て期間中に不正な取引が発見された場合、取引はロールバックされます。Optimistic Rollupsは、比較的実装が容易であり、多くのDAppsで採用されています。

3.2. ZK-Rollups

ZK-Rollupsは、ゼロ知識証明（Zero-Knowledge Proof）を使用して、取引の有効性を証明することで、ガス代を削減します。ゼロ知識証明は、取引の内容を明らかにすることなく、取引が有効であることを証明する技術です。ZK-Rollupsは、高いセキュリティとスケーラビリティを提供しますが、実装が複雑です。

3.3. Polygon

Polygonは、イーサリアムのスケーラビリティ問題を解決するためのレイヤー2ソリューションであり、サイドチェーンとPlasmaの技術を組み合わせたものです。Polygonは、高速かつ低コストなトランザクションを提供し、多くのDAppsで採用されています。

4. 今後の展望

イーサリアムのガス代高騰問題は、今後も継続的に解決していく必要があります。イーサリアム2.0（Serenity）の完全な移行、レイヤー2ソリューションのさらなる発展、新しいコンセンサスアルゴリズムの開発など、様々な取り組みが進められています。これらの取り組みによって、イーサリアムのガス代が大幅に削減され、より多くのユーザーがDAppsを利用できるようになることが期待されます。

5. まとめ

イーサリアムのガス代高騰は、DAppsの利用を阻害する大きな課題です。本稿では、ガス代高騰のメカニズム、ガス代高騰時の対策方法、各レイヤー2ソリューションの詳細、今後の展望について解説しました。スマートコントラクトの開発者は、コードの最適化によってガス代を削減し、ユーザーはガス代の監視と予測、レイヤー2ソリューションの利用、ガス代の動的な調整などの対策を講じることで、ガス代高騰の影響を軽減することができます。イーサリアムの進化とともに、ガス代問題が解決され、より多くの人々が分散型技術の恩恵を受けられるようになることを期待します。