イーサリアム（ETH）のネットワーク改善計画とは？

イーサリアムは、ビットコインに次ぐ時価総額を誇る暗号資産であり、分散型アプリケーション（DApps）の基盤として広く利用されています。しかし、イーサリアムネットワークは、スケーラビリティ問題、高いガス代、そして環境負荷といった課題を抱えてきました。これらの課題を解決し、より持続可能で効率的なネットワークへと進化させるため、様々な改善計画が進行中です。本稿では、イーサリアムのネットワーク改善計画について、その背景、主要な取り組み、そして今後の展望を詳細に解説します。

1. イーサリアムが抱える課題

イーサリアムネットワークが直面している主な課題は以下の通りです。

• スケーラビリティ問題: イーサリアムは、取引処理能力が限られており、ネットワークの混雑時には取引の遅延やガス代の高騰が発生します。これは、DAppsの利用拡大を阻害する要因となっています。
• 高いガス代: イーサリアムネットワーク上で取引を行うためには、ガス代と呼ばれる手数料を支払う必要があります。ネットワークの混雑時にはガス代が急騰し、少額の取引を行うことが困難になる場合があります。
• 環境負荷: イーサリアムは、プルーフ・オブ・ワーク（PoW）というコンセンサスアルゴリズムを採用していました。PoWは、大量の電力を消費するため、環境負荷が高いという批判がありました。

2. 主要なネットワーク改善計画

イーサリアムの課題を解決するために、以下の主要なネットワーク改善計画が進行中です。

2.1. Ethereum 2.0（Serenity）

Ethereum 2.0は、イーサリアムネットワークの根本的な変革を目指す大規模なアップグレードです。Ethereum 2.0の主な特徴は以下の通りです。

• プルーフ・オブ・ステーク（PoS）への移行: PoWからPoSへの移行により、電力消費量を大幅に削減し、環境負荷を低減します。PoSでは、取引の検証者を「バリデーター」と呼び、イーサリアムを保有している量に応じてバリデーターになる資格を得ます。
• シャーディング: シャーディングは、ネットワークを複数の「シャード」に分割し、並行して取引を処理することで、スケーラビリティを向上させる技術です。これにより、ネットワーク全体の処理能力を大幅に向上させることができます。
• Beacon Chain: Beacon Chainは、Ethereum 2.0の中核となるブロックチェーンであり、PoSコンセンサスアルゴリズムを管理し、シャード間の調整を行います。

Ethereum 2.0の移行は段階的に行われ、Beacon Chainの立ち上げ、PoSへの移行、そしてシャーディングの導入という順序で進められています。

2.2. Layer 2 スケーリングソリューション

Layer 2スケーリングソリューションは、イーサリアムメインチェーンの外で取引を処理し、その結果をメインチェーンに記録することで、スケーラビリティを向上させる技術です。代表的なLayer 2スケーリングソリューションには、以下のものがあります。

• ロールアップ: ロールアップは、複数の取引をまとめて1つの取引としてメインチェーンに記録することで、ガス代を削減し、スケーラビリティを向上させます。Optimistic RollupとZK-Rollupの2つの主要なタイプがあります。
• サイドチェーン: サイドチェーンは、イーサリアム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採用しています。サイドチェーンは、メインチェーンよりも高速で安価な取引処理を可能にします。
• ステートチャネル: ステートチャネルは、2者間の取引をオフチェーンで行い、最終的な結果のみをメインチェーンに記録することで、スケーラビリティを向上させます。

Layer 2スケーリングソリューションは、Ethereum 2.0の完成までの間、イーサリアムネットワークのスケーラビリティ問題を緩和するための重要な手段として期待されています。

2.3. EIP（Ethereum Improvement Proposals）

EIPは、イーサリアムネットワークの改善提案であり、コミュニティによって議論され、承認されたものが実装されます。EIPには、新しい機能の追加、既存機能の改善、そしてネットワークのセキュリティ強化など、様々な提案が含まれています。EIPは、イーサリアムネットワークの進化を促進するための重要なメカニズムです。

3. 改善計画の進捗状況

Ethereum 2.0の移行は、当初の計画よりも遅延していますが、着実に進捗しています。Beacon Chainは2020年12月に立ち上げられ、PoSへの移行は2022年9月に完了しました。シャーディングの導入は、今後の段階で進められる予定です。

Layer 2スケーリングソリューションは、既に多くのプロジェクトが開発・運用されており、Arbitrum、Optimism、Polygonなどのプラットフォームが広く利用されています。これらのプラットフォームは、イーサリアムネットワークのスケーラビリティ問題を緩和し、DAppsの利用拡大に貢献しています。

EIPは、常に新しい提案が提出され、議論されています。コミュニティによる活発な議論を通じて、イーサリアムネットワークは継続的に改善されています。

4. 改善計画の今後の展望

イーサリアムのネットワーク改善計画は、今後も継続的に進められる予定です。Ethereum 2.0の完成により、イーサリアムネットワークは、よりスケーラブルで、効率的で、そして持続可能なものへと進化することが期待されます。Layer 2スケーリングソリューションは、Ethereum 2.0の完成後も、引き続き重要な役割を果たすと考えられます。EIPは、コミュニティによる継続的な改善活動を通じて、イーサリアムネットワークの進化を促進していくでしょう。

イーサリアムの改善計画は、暗号資産業界全体にも大きな影響を与える可能性があります。イーサリアムネットワークの改善は、DAppsの利用拡大を促進し、分散型金融（DeFi）の発展を加速させ、そしてWeb3の実現に貢献することが期待されます。

5. まとめ

イーサリアムは、スケーラビリティ問題、高いガス代、そして環境負荷といった課題を抱えていましたが、Ethereum 2.0、Layer 2スケーリングソリューション、そしてEIPといった様々な改善計画を通じて、これらの課題の解決に取り組んでいます。これらの改善計画は、イーサリアムネットワークをより持続可能で効率的なものへと進化させ、DAppsの利用拡大、DeFiの発展、そしてWeb3の実現に貢献することが期待されます。イーサリアムのネットワーク改善計画は、暗号資産業界全体にとっても重要な意味を持つ、継続的な進化のプロセスです。