イーサリアム（ETH）の最新技術開発プロジェクト一覧
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を提供する、世界をリードするブロックチェーンプラットフォームです。その継続的な進化は、技術開発プロジェクトによって推進されており、スケーラビリティ、セキュリティ、持続可能性の向上を目指しています。本稿では、現在進行中の主要なイーサリアム技術開発プロジェクトを詳細に解説します。
1. The Merge（PoSへの移行）
イーサリアムの歴史において最も重要なアップグレードの一つであるThe Mergeは、コンセンサスメカニズムをプルーフ・オブ・ワーク（PoW）からプルーフ・オブ・ステーク（PoS）へと移行するものです。PoWは、計算能力を競い合うことでブロックを生成する方式であり、莫大なエネルギー消費が課題でした。一方、PoSは、イーサリアムネットワークに一定量のETHを預け入れることで、ブロック生成の権利を得る方式であり、エネルギー効率が大幅に向上します。The Mergeは、2022年9月に完了し、イーサリアムのエネルギー消費量を99.95%削減することに成功しました。これにより、環境への負荷を軽減し、より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した。PoSへの移行は、スケーラビリティ向上への道筋も開きます。
2. シャーディング（Sharding）
シャーディングは、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重要な技術です。現在のイーサリアムは、すべてのノードがすべてのトランザクションを処理する必要があるため、トランザクション処理能力に限界があります。シャーディングは、ブロックチェーンを複数の「シャード」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できるようにすることで、ネットワーク全体の処理能力を向上させます。各シャードは、独自のトランザクション履歴と状態を持ち、異なるノードグループによって管理されます。これにより、ネットワーク全体の負荷を分散し、トランザクションのスループットを大幅に向上させることが期待されます。シャーディングの実装は複雑であり、データの整合性とセキュリティを確保するための高度な技術が必要です。現在、開発チームは、シャーディングの設計と実装に取り組んでおり、段階的な導入を目指しています。
3. EIP-4844（Proto-Danksharding）
EIP-4844は、シャーディングへの移行段階として提案されたもので、「Proto-Danksharding」とも呼ばれます。これは、完全なシャーディングの実装前に、データ可用性サンプリング（DAS）を導入することで、ロールアップのスケーラビリティを向上させることを目的としています。DASは、トランザクションデータ全体をダウンロードせずに、データの可用性を検証するための技術です。これにより、ロールアップは、より少ないリソースでトランザクションを処理できるようになり、手数料を削減することができます。EIP-4844は、2024年上期に実装される予定であり、イーサリアムのスケーラビリティ向上に大きく貢献すると期待されています。
4. ロールアップ（Rollups）
ロールアップは、イーサリアムのスケーラビリティを向上させるためのレイヤー2ソリューションです。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イーサリアムメインネットに送信することで、ネットワークの負荷を軽減します。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。
4.1 Optimistic Rollup
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。異議申し立て期間中に不正なトランザクションが発見された場合、そのトランザクションはロールバックされます。Optimistic Rollupは、実装が比較的容易であり、多くのプロジェクトで採用されています。代表的なOptimistic Rollupとしては、ArbitrumとOptimismがあります。
4.2 ZK-Rollup
ZK-Rollupは、ゼロ知識証明（Zero-Knowledge Proof）を使用して、トランザクションの有効性を証明します。ゼロ知識証明は、トランザクションの内容を明らかにすることなく、その正当性を検証できる技術です。ZK-Rollupは、Optimistic Rollupよりもセキュリティが高いとされていますが、実装がより複雑です。代表的なZK-Rollupとしては、zkSyncとStarkNetがあります。
5. Verkle Trees
Verkle Treesは、イーサリアムの状態サイズを削減するための新しいデータ構造です。現在のイーサリアムは、Merkle Treesを使用して状態を保存していますが、状態サイズが大きくなるにつれて、ノードのストレージ要件が増加し、ネットワークの効率が低下します。Verkle Treesは、Merkle Treesよりも効率的に状態を保存できるため、ノードのストレージ要件を削減し、ネットワークの効率を向上させることができます。Verkle Treesの実装は、シャーディングと組み合わせて、イーサリアムのスケーラビリティをさらに向上させることが期待されています。
6. Account Abstraction（EIP-4337）
Account Abstractionは、イーサリアムのアカウントモデルを改善するための提案です。現在のイーサリアムのアカウントは、外部所有アカウント（EOA）とコントラクトアカウントの2つのタイプがあります。EOAは、秘密鍵によって制御されるアカウントであり、コントラクトアカウントは、コードによって制御されるアカウントです。Account Abstractionは、EOAとコントラクトアカウントの機能を組み合わせることで、より柔軟で強力なアカウントモデルを提供します。これにより、ユーザーは、スマートコントラクトを使用して、アカウントの動作をカスタマイズできるようになり、セキュリティと利便性を向上させることができます。EIP-4337は、Account Abstractionを実現するための標準であり、2024年中の実装が期待されています。
7. Confidential Transactions
Confidential Transactionsは、トランザクションの金額を隠蔽するための技術です。現在のイーサリアムでは、トランザクションの金額が公開されているため、プライバシーが懸念されています。Confidential Transactionsは、暗号化技術を使用して、トランザクションの金額を隠蔽することで、プライバシーを保護します。Confidential Transactionsの実装は、プライバシーを重視するアプリケーションの開発を促進することが期待されています。
8. State Expiry
State Expiryは、古い状態データを削除することで、イーサリアムの状態サイズを削減するための提案です。現在のイーサリアムは、すべての状態データを保存しているため、状態サイズが大きくなり、ノードのストレージ要件が増加しています。State Expiryは、一定期間アクセスされていない状態データを削除することで、状態サイズを削減し、ネットワークの効率を向上させることができます。State Expiryの実装は、シャーディングと組み合わせて、イーサリアムのスケーラビリティをさらに向上させることが期待されています。
まとめ
イーサリアムは、The Merge、シャーディング、ロールアップ、Verkle Trees、Account Abstractionなど、多くの技術開発プロジェクトによって継続的に進化しています。これらのプロジェクトは、スケーラビリティ、セキュリティ、持続可能性の向上を目指しており、イーサリアムをより強力で柔軟なブロックチェーンプラットフォームへと変貌させるでしょう。これらの技術開発の進展は、分散型金融（DeFi）、非代替性トークン（NFT）、その他の分散型アプリケーションの発展を加速させ、Web3の未来を形作る上で重要な役割を果たすと期待されます。イーサリアムの開発コミュニティは、これらのプロジェクトを積極的に推進し、ブロックチェーン技術の可能性を最大限に引き出すために努力を続けています。
