イーサリアムのガス代削減法と最新アップデート情報
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広く認識されていますが、そのガス代（取引手数料）の高さは、長年にわたり議論の的となってきました。ガス代の高騰は、DAppsの利用を妨げ、開発者やユーザーにとって大きな障壁となっています。本稿では、イーサリアムのガス代削減に向けた様々な手法と、最新のアップデート情報を詳細に解説します。
1. ガス代の仕組みと高騰の要因
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を示す指標です。ガス代は、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（ガスプライス）によって変動します。ガス代の計算式は以下の通りです。
ガス代 = ガス使用量 × ガスプライス
ガス使用量は、トランザクションの実行に必要な計算ステップの数であり、スマートコントラクトの複雑さやデータのサイズに依存します。ガスプライスは、ユーザーがトランザクションを優先的に処理してもらうために支払う金額であり、ネットワークの混雑状況に応じて変動します。ネットワークが混雑しているほど、ガスプライスは高くなります。
ガス代の高騰の主な要因としては、以下の点が挙げられます。
- DAppsの普及と利用者の増加: イーサリアムネットワークの利用者が増加するにつれて、トランザクションの処理量が増加し、ネットワークが混雑しやすくなります。
- DeFi（分散型金融）の隆盛: DeFiアプリケーションは、複雑なスマートコントラクトを使用することが多く、ガス使用量が多くなりがちです。
- NFT（非代替性トークン）の取引活発化: NFTの取引も、スマートコントラクトの実行を伴うため、ガス代の増加に寄与しています。
- ブロックサイズ制限: イーサリアムのブロックサイズには制限があり、一度に処理できるトランザクションの数に限界があります。
2. ガス代削減に向けた様々な手法
イーサリアムのガス代削減に向けて、様々な手法が開発・実装されています。以下に、主な手法を紹介します。
2.1. EIP-1559
EIP-1559は、2021年8月に実装された重要なアップデートであり、ガス代の仕組みを大きく変更しました。従来のオークション形式のガスプライス設定から、ベースフィーと優先手数料の二重構造に変更されました。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、トランザクションの実行に必要な最低限のガス代となります。優先手数料は、トランザクションを優先的に処理してもらうためにユーザーが支払う金額であり、ベースフィーに上乗せされます。EIP-1559の導入により、ガス代の予測可能性が向上し、ガス代の変動幅が抑制される効果が期待されています。また、ベースフィーはETHのバーン（焼却）に充てられるため、ETHの供給量減少にも貢献します。
2.2. 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速度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、ロールアップ、サイドチェーン、ステートチャネルなど、様々な種類があります。
- 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メインチェーン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使用して、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あり、独自のコンセンサスアルゴリズムを使用します。サイドチェーンは、メインチェーンとの間で資産を移動することができます。
- 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メインチェーンに記録する技術です。
2.3. スマートコントラクトの最適化
スマートコントラクトのコードを最適化することで、ガス使用量を削減することができます。例えば、不要なコードを削除したり、効率的なデータ構造を使用したり、ループ処理を最小限に抑えたりすることで、ガス使用量を削減することができます。また、Solidityコンパイラのバージョンを最新に保つことも、ガス効率の向上に役立ちます。
2.4. データ圧縮
トランザクションに含まれるデータを圧縮することで、ガス使用量を削減することができます。例えば、文字列データを圧縮したり、不要な情報を削除したりすることで、ガス使用量を削減することができます。
3. 最新のアップデート情報
3.1. The Merge（PoSへの移行）
The Mergeは、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）に移行するアップデートです。The Mergeは、2022年9月に完了しました。PoSへの移行により、イーサリアムのエネルギー消費量が大幅に削減され、セキュリティが向上しました。また、The Mergeは、将来的なスケーラビリティ向上に向けた基盤を築きました。
3.2. シャーディング
シャーディングは、イーサリアムのネットワークを複数のシャード（断片）に分割し、各シャードでトランザクションを並行して処理する技術です。シャーディングの導入により、イーサリアムのスケーラビリティが大幅に向上し、ガス代の削減が期待されています。シャーディングの実装は、段階的に進められており、今後のアップデートに注目が集まっています。
3.3. Proto-Danksharding
Proto-Dankshardingは、シャーディングの初期段階として導入されるアップデートであり、データ可用性サンプリング（DAS）と呼ばれる技術を導入します。DASにより、ノードはすべてのトランザクションデータをダウンロードする必要がなくなり、ネットワークの負荷が軽減されます。Proto-Dankshardingは、ガス代の削減に貢献すると期待されています。
4. 今後の展望
イーサリアムのガス代削減に向けた取り組みは、今後も継続的に進められていくと考えられます。レイヤー2ソリューションのさらなる発展、シャーディングの実装、スマートコントラクトの最適化など、様々な技術が組み合わされることで、イーサリアムのガス代は徐々に低下していくと予想されます。また、イーサリアムのコミュニティは、ガス代削減に向けた新たなアイデアや技術を常に模索しており、今後の動向に注目が集まっています。
まとめ
イーサリアムのガス代は、DAppsの利用を妨げる大きな課題でしたが、EIP-1559、レイヤー2ソリューション、スマートコントラクトの最適化など、様々な手法によって削減が進められています。The Mergeやシャーディングなどの最新のアップデートも、イーサリアムのスケーラビリティ向上とガス代削減に貢献すると期待されています。今後も、イーサリアムのコミュニティによる継続的な取り組みによって、ガス代は徐々に低下し、より多くの人々がDAppsを利用できるようになるでしょう。
