イーサリアム（ETH）のEthereumアップグレード詳細

はじめに

イーサリアムは、ビットコインに次ぐ時価総額を誇る主要な暗号資産であり、分散型アプリケーション（DApps）の基盤となるプラットフォームです。その進化は、暗号資産業界全体に大きな影響を与えており、継続的なアップグレードを通じて、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、イーサリアムの主要なアップグレードについて、技術的な詳細、目的、そして将来展望を含めて詳細に解説します。

イーサリアムの現状と課題

イーサリアムは、当初からスマートコントラクトの実行環境として設計されました。これにより、金融、サプライチェーン、投票システムなど、様々な分野での革新的なアプリケーションの開発が可能になりました。しかし、その普及に伴い、いくつかの課題が顕在化しました。

• スケーラビリティ問題: イーサリアムのトランザクション処理能力は、ビットコインと比較して高いものの、DAppsの利用増加に伴い、ネットワークの混雑とガス代の高騰が深刻化しました。
• セキュリティリスク: スマートコントラクトの脆弱性や、51%攻撃のリスクなど、セキュリティに関する懸念が存在します。
• エネルギー消費: Proof-of-Work（PoW）コンセンサスアルゴリズムを採用していたため、膨大な電力消費が環境問題として指摘されていました。

これらの課題を解決するために、イーサリアムの開発コミュニティは、長年にわたり様々なアップグレードを計画・実行してきました。

主要なアップグレード

1. Byzantium (ビザンティウム)

2017年10月に実装されたByzantiumは、イーサリアムのハードフォークであり、いくつかの重要な変更が導入されました。

• EIP-155: ガス代の計算方法を変更し、トランザクションのコストを最適化しました。
• EIP-161: スマートコントラクトのデプロイメントコストを削減しました。
• EIP-198: スマートコントラクトの実行時間を制限し、DoS攻撃のリスクを軽減しました。

Byzantiumは、イーサリアムの効率性とセキュリティを向上させるための基礎を築きました。

2. Constantinople (コンスタンティノープル)

2019年2月に実装されたConstantinopleも、ハードフォークであり、Byzantiumの改善と新たな機能の追加が行われました。

• EIP-1283: ガス代の削減と、スマートコントラクトの実行効率の向上。
• EIP-145: ビット単位のシフト演算を導入し、スマートコントラクトの機能を拡張。
• EIP-1077: スマートコントラクトのデプロイメントコストをさらに削減。

Constantinopleは、開発者にとってより使いやすいプラットフォームを提供し、DAppsの開発を促進しました。

3. Istanbul (イスタンブール)

2019年12月に実装されたIstanbulは、Constantinopleの継続的な改善と、より高度な機能の導入を目的としたハードフォークです。

• EIP-2028: ガス代の削減と、スマートコントラクトの実行効率の向上。
• EIP-2462: スマートコントラクトのデプロイメントコストの削減。
• EIP-2565: 署名アルゴリズムの変更により、セキュリティを強化。

Istanbulは、イーサリアムのパフォーマンスとセキュリティをさらに向上させ、DAppsの多様性を拡大しました。

4. Berlin (ベルリン)

2021年4月に実装されたBerlinは、ガス代の最適化と、将来のアップグレードに向けた準備を目的としたハードフォークです。

• EIP-2565: 署名アルゴリズムの変更により、ガス代を削減。
• EIP-2718: スマートコントラクトのデプロイメントコストを削減。
• EIP-2929: ガス代の計算方法を変更し、トランザクションのコストを最適化。

Berlinは、イーサリアムの経済性を向上させ、将来のアップグレードを円滑に進めるための基盤を整備しました。

5. London (ロンドン)

2021年8月に実装されたLondonは、EIP-1559の導入により、トランザクション手数料の仕組みを大きく変更したハードフォークです。

• EIP-1559: ベースフィーとチップの仕組みを導入し、トランザクション手数料の予測可能性を高め、ガス代の変動を抑制。
• EIP-3855: ブロックサイズを動的に調整し、ネットワークの混雑を緩和。
• EIP-3860: スマートコントラクトのデプロイメントコストを削減。

Londonは、イーサリアムの経済モデルを改善し、ユーザーエクスペリエンスを向上させました。

6. The Merge (ザ・マージ)

2022年9月に完了したThe Mergeは、イーサリアムのコンセンサスアルゴリズムをProof-of-Work（PoW）からProof-of-Stake（PoS）に変更する歴史的なアップグレードです。

• Proof-of-Stake (PoS): 検証者（バリデーター）がイーサリアムを保有し、その量に応じてブロックの生成権限を得る仕組み。PoWと比較して、エネルギー消費を大幅に削減し、セキュリティを向上させます。
• Beacon Chain: PoSコンセンサスアルゴリズムを管理する新しいブロックチェーン。The Mergeにより、イーサリアムメインネットとBeacon Chainが統合されました。

The Mergeは、イーサリアムの持続可能性を大幅に向上させ、環境負荷を軽減しました。また、セキュリティの強化と、将来のアップグレードへの道を開きました。

今後のアップグレード

1. Surge (サージ)

Surgeは、イーサリアムのスケーラビリティを大幅に向上させることを目的としたアップグレードです。シャーディングと呼ばれる技術を導入し、ネットワークを複数のシャードに分割することで、トランザクション処理能力を向上させます。

2. Scourge (スコード)

Scourgeは、イーサリアムのセキュリティをさらに強化することを目的としたアップグレードです。悪意のあるスマートコントラクトや、不正なトランザクションを検出し、排除するための技術を導入します。

3. Verge (バージ)

Vergeは、イーサリアムのプライバシーを向上させることを目的としたアップグレードです。プライベートトランザクションや、匿名化技術を導入し、ユーザーのプライバシーを保護します。

4. Purge (パージ)

Purgeは、イーサリアムのコードベースを整理し、不要な機能を削除することを目的としたアップグレードです。これにより、イーサリアムの効率性と保守性を向上させます。

まとめ

イーサリアムは、継続的なアップグレードを通じて、その技術的な課題を克服し、よりスケーラブルで、安全で、持続可能なプラットフォームへと進化しています。The Mergeの完了は、その進化における重要なマイルストーンであり、今後のSurge、Scourge、Verge、Purgeといったアップグレードを通じて、イーサリアムはDAppsの基盤として、さらなる発展を遂げることが期待されます。これらのアップグレードは、暗号資産業界全体に大きな影響を与え、Web3の実現を加速させるでしょう。イーサリアムの進化は、常に進行形であり、その動向から目が離せません。