イーサリアム（ETH）のアップグレード内容まとめ

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。その進化は常に続いており、様々なアップグレードが実施されてきました。本稿では、イーサリアムの主要なアップグレード内容について、技術的な詳細を含めて詳細に解説します。

1. Frontier (フロンティア)

イーサリアムの最初のリリースであるFrontierは、2015年7月に公開されました。これは、イーサリアムブロックチェーンの基礎を築いた重要な段階であり、スマートコントラクトの実行環境を提供しました。しかし、Frontierはまだ開発初期段階であり、セキュリティや安定性の面で課題が残されていました。主な特徴としては、以下の点が挙げられます。

• スマートコントラクトの導入： Solidityなどのプログラミング言語を用いて、ブロックチェーン上で自動実行されるプログラムを作成・実行できるようになりました。
• ガス（Gas）の概念： スマートコントラクトの実行に必要な計算資源の量を表すガスが導入され、不正なプログラムの実行を防ぐ仕組みが組み込まれました。
• イーサリアム仮想マシン（EVM）： スマートコントラクトを実行するための仮想マシンが導入されました。

2. Homestead (ホームステッド)

Frontierの課題を克服し、より安定したプラットフォームとするために、2016年3月にHomesteadがリリースされました。Homesteadは、Frontierの機能を改善し、開発者にとって使いやすい環境を提供することを目指しました。主な変更点としては、以下の点が挙げられます。

• セキュリティの向上： バグの修正や脆弱性の対策が行われ、セキュリティが大幅に向上しました。
• ガス料金の調整： ガス料金の計算方法が調整され、より効率的なスマートコントラクトの実行が可能になりました。
• 開発ツールの改善： 開発者向けのツールが改善され、スマートコントラクトの開発が容易になりました。

3. Metropolis (メトロポリス)

Metropolisは、2017年10月に段階的にリリースされたアップグレードであり、イーサリアムのスケーラビリティとセキュリティを向上させることを目的としていました。Metropolisは、ByzantiumとConstantinopleの2つのハードフォークで構成されています。

3.1 Byzantium (ビザンティウム)

Byzantiumは、2017年10月に実施されたハードフォークであり、以下の変更点が含まれています。

• EIP-155： ネットワークのフォークに対する保護機能を強化しました。
• EIP-158： スマートコントラクトのデプロイコストを削減しました。
• EIP-161： スマートコントラクトのコードサイズ制限を緩和しました。
• EIP-196： スマートコントラクトのコールデータサイズ制限を緩和しました。

3.2 Constantinople (コンスタンティノープル)

Constantinopleは、2019年2月に実施されたハードフォークであり、以下の変更点が含まれています。

• EIP-128： ガス料金の計算方法を改善し、スマートコントラクトの実行コストを削減しました。
• EIP-145： ブロック報酬の削減スケジュールを変更しました。
• EIP-208： スマートコントラクトのコードサイズ制限をさらに緩和しました。
• EIP-858： ブロックのガス制限を増加させました。

4. Istanbul (イスタンブール)

Istanbulは、2019年12月に実施されたハードフォークであり、Metropolisの改善を継続し、イーサリアムのパフォーマンスとセキュリティを向上させることを目的としていました。主な変更点としては、以下の点が挙げられます。

• EIP-2387： ガス料金の計算方法をさらに改善し、スマートコントラクトの実行コストを削減しました。
• EIP-2565： 複数のアカウントをまとめて署名できる仕組みを導入しました。
• EIP-2863： ガス料金の計算方法を改善し、ストレージコストを削減しました。

5. Berlin (ベルリン)

Berlinは、2021年4月に実施されたハードフォークであり、イーサリアムのガス料金問題を緩和し、DAppsの開発を促進することを目的としていました。主な変更点としては、以下の点が挙げられます。

• EIP-2565： 複数のアカウントをまとめて署名できる仕組みを導入しました。（Istanbulで提案されたEIPの再提案）
• EIP-2718： スマートコントラクトのデプロイコストを削減しました。
• EIP-2929： ガス料金の計算方法を改善し、スマートコントラクトの実行コストを削減しました。

6. London (ロンドン)

Londonは、2021年8月に実施されたハードフォークであり、EIP-1559を導入し、イーサリアムのトランザクション手数料の仕組みを大きく変更しました。EIP-1559は、トランザクション手数料の予測可能性を高め、ガス料金の変動を抑制することを目的としています。主な変更点としては、以下の点が挙げられます。

• EIP-1559： トランザクション手数料の仕組みをBase FeeとPriority Feeに分割し、Base Feeを自動的に調整する仕組みを導入しました。
• EIP-3855： ブロックのガス制限を動的に調整する仕組みを導入しました。
• EIP-3860： スマートコントラクトのデプロイコストを削減しました。

7. The Merge (ザ・マージ)

The Mergeは、2022年9月に実施されたアップグレードであり、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）に移行しました。この移行により、イーサリアムのエネルギー消費量を大幅に削減し、スケーラビリティを向上させることが期待されています。主な変更点としては、以下の点が挙げられます。

• コンセンサスアルゴリズムの変更： PoWからPoSに移行し、バリデーターがイーサリアムのトランザクションを検証するようになりました。
• エネルギー消費量の削減： PoWと比較して、PoSはエネルギー消費量が大幅に少ないため、環境負荷を軽減することができます。
• スケーラビリティの向上： PoSは、PoWよりもスケーラビリティが高いとされており、より多くのトランザクションを処理できるようになります。

8. Shanghai (上海)

Shanghaiは、2023年4月に実施されたアップグレードであり、The Mergeによって導入されたステークされたETHの引き出しを可能にしました。これにより、イーサリアムの流動性が向上し、PoSへの参加障壁が低くなりました。主な変更点としては、以下の点が挙げられます。

• ETHの引き出し機能： ステークされたETHをイーサリアムから引き出すことができるようになりました。
• ガス料金の最適化： 引き出しに関連するガス料金が最適化されました。

まとめ

イーサリアムは、FrontierからThe Merge、そしてShanghaiに至るまで、様々なアップグレードを経て進化を続けてきました。これらのアップグレードは、イーサリアムのセキュリティ、スケーラビリティ、パフォーマンスを向上させ、分散型アプリケーションの基盤としての地位を確立する上で重要な役割を果たしてきました。今後のイーサリアムの進化にも注目が集まっており、さらなる技術革新が期待されます。特に、スケーリングソリューションの導入や、より効率的なスマートコントラクトの実行環境の構築などが重要な課題として挙げられます。イーサリアムは、これらの課題を克服し、より多くのユーザーにとって使いやすいプラットフォームとなることを目指しています。