イーサリアム（ETH）のガス代高騰問題への最新対応策

はじめに

イーサリアムは、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、その利用拡大に伴い、ガス代（取引手数料）の高騰が深刻な問題となっています。ガス代の高騰は、DAppsの利用を阻害し、イーサリアムエコシステムの成長を妨げる要因となりかねません。本稿では、イーサリアムのガス代高騰問題の現状を詳細に分析し、その根本的な原因を解明するとともに、現在実施されている最新の対応策について、技術的な側面を含めて深く掘り下げて解説します。

イーサリアムのガス代とは

ガス代は、イーサリアムネットワーク上でトランザクションを実行するために必要な手数料です。トランザクションの複雑さ、ネットワークの混雑状況、そしてユーザーが設定する優先度によって変動します。ガス代は、Gwei（ギガウェー）という単位で表され、1 ETH = 1,000,000,000 Gwei です。ガス代は、トランザクションを処理するマイナーへの報酬として支払われ、ネットワークのセキュリティ維持に貢献しています。

ガス代高騰の根本原因

イーサリアムのガス代高騰には、複数の要因が複雑に絡み合っています。

• ネットワークの混雑：イーサリアムのブロックチェーンは、トランザクションの処理能力に限界があります。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、ネットワークが混雑し、ガス代が高騰します。
• DeFi（分散型金融）の隆盛：DeFiは、イーサリアム上で構築された金融アプリケーションの総称です。DeFiの利用が拡大すると、スマートコントラクトの実行回数が増加し、ネットワークの負荷が高まります。
• NFT（非代替性トークン）の普及：NFTは、デジタルアートやゲームアイテムなどの固有の資産を表すトークンです。NFTの取引が活発化すると、トランザクションの数が急増し、ガス代が高騰します。
• EIP-1559の導入：EIP-1559は、イーサリアムのトランザクション手数料メカニズムを改善するための提案です。EIP-1559は、ベースフィーと優先手数料を導入し、トランザクションの処理をより効率的にすることを目的としていましたが、結果としてガス代の予測が難しくなり、高騰を招く要因の一つとなっています。

現在実施されている対応策

イーサリアムのガス代高騰問題に対処するため、様々な対応策が実施されています。

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）の負荷を軽減し、トランザクションの処理能力を向上させるための技術です。レイヤー2ソリューションには、以下の種類があります。

• ロールアップ：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レイヤー1に記録する技術です。ロールアップには、Optimistic RollupとZK-Rollupの2つの主要なタイプがあります。Optimistic Rollupは、トランザクションが有効であると仮定し、異議申し立て期間を設けることで不正なトランザクションを検出します。ZK-Rollupは、ゼロ知識証明と呼ばれる暗号技術を用いて、トランザクションの有効性を証明します。
• サイドチェーン：サイドチェーンは、イーサリアムのメインチェーンとは独立したブロックチェーンです。サイドチェーンは、独自のコンセンサスアルゴリズムを使用し、トランザクションの処理能力を向上させることができます。
• ステートチャネル：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レイヤー1に記録する技術です。ステートチャネルは、頻繁なトランザクションを行うアプリケーションに適しています。

EIP-4844（Proto-Danksharding）

EIP-4844は、イーサリアムのスケーラビリティを向上させるための提案です。EIP-4844は、データ可用性サンプリングと呼ばれる技術を導入し、レイヤー2ソリューションが利用するデータのコストを削減することを目的としています。EIP-4844は、Dankshardingと呼ばれるより大規模なスケーラビリティ改善策の前段階として位置づけられています。

シャーディング

シャーディングは、イーサリアムのブロックチェーンを複数のシャード（断片）に分割し、各シャードが独立してトランザクションを処理する技術です。シャーディングは、トランザクションの処理能力を大幅に向上させることができますが、実装には高度な技術的な課題があります。

代替コンセンサスアルゴリズムの研究

イーサリアムは、現在、プルーフ・オブ・ワーク（PoW）と呼ばれるコンセンサスアルゴリズムを使用していますが、PoWは、エネルギー消費量が大きいという問題があります。そのため、プルーフ・オブ・ステーク（PoS）と呼ばれる代替コンセンサスアルゴリズムの研究が進められています。PoSは、PoWよりもエネルギー効率が高く、スケーラビリティも向上させることができます。

DApps開発者向けのガス代削減テクニック

DApps開発者は、以下のテクニックを用いることで、スマートコントラクトのガス代を削減することができます。

• コードの最適化：スマートコントラクトのコードを最適化することで、実行に必要なガス量を削減することができます。
• データの効率的な保存：スマートコントラクトで保存するデータの量を最小限に抑えることで、ガス代を削減することができます。
• キャッシュの利用：頻繁にアクセスするデータをキャッシュに保存することで、ガス代を削減することができます。
• 外部コントラクトの利用を最小限に：外部コントラクトを呼び出すと、ガス代が増加します。外部コントラクトの利用を最小限に抑えることで、ガス代を削減することができます。

ユーザー向けのガス代削減テクニック

ユーザーは、以下のテクニックを用いることで、ガス代を削減することができます。

• ネットワークの混雑状況を確認：ガス代は、ネットワークの混雑状況によって変動します。ネットワークが混雑していない時間帯にトランザクションを実行することで、ガス代を削減することができます。
• ガス代の推定値を調整：ガス代の推定値を調整することで、トランザクションの処理速度とガス代のバランスを取ることができます。
• ガス代の安いレイヤー2ソリューションを利用：ガス代の安いレイヤー2ソリューションを利用することで、ガス代を大幅に削減することができます。

今後の展望

イーサリアムのガス代高騰問題は、依然として解決すべき課題が多く残されています。しかし、レイヤー2ソリューションの開発、EIP-4844の導入、シャーディングの研究など、様々な取り組みが進められています。これらの取り組みが実を結び、イーサリアムのスケーラビリティが向上すれば、ガス代高騰問題は徐々に解消されると期待されます。また、代替コンセンサスアルゴリズムの研究も進められており、PoSへの移行が実現すれば、エネルギー効率の向上とスケーラビリティの改善が期待されます。

まとめ

イーサリアムのガス代高騰問題は、ネットワークの混雑、DeFiの隆盛、NFTの普及、EIP-1559の導入など、複数の要因が複雑に絡み合って発生しています。現在、レイヤー2ソリューション、EIP-4844、シャーディング、代替コンセンサスアルゴリズムの研究など、様々な対応策が実施されています。DApps開発者とユーザーは、ガス代削減テクニックを駆使することで、ガス代を削減することができます。今後の技術革新とコミュニティの努力によって、イーサリアムのガス代高騰問題は徐々に解消され、より多くの人々がイーサリアムエコシステムに参加できるようになることが期待されます。