イーサリアムとは？大幅アップグレードの内容まとめ

イーサリアムは、ビットコインに次ぐ時価総額を誇る、第二世代のブロックチェーンプラットフォームです。単なる暗号資産としての側面だけでなく、分散型アプリケーション（DApps）の基盤技術として、金融、ゲーム、サプライチェーン管理など、多岐にわたる分野で活用されています。本稿では、イーサリアムの基本的な概念から、大幅なアップグレードである「The Merge」以降の変更点、そして今後の展望について詳細に解説します。

1. イーサリアムの基礎知識

1.1 ブロックチェーンとは

ブロックチェーンは、取引履歴を記録する分散型台帳技術です。中央管理者が存在せず、ネットワークに参加する多数のノードによってデータの整合性が保たれます。各取引は「ブロック」と呼ばれる単位にまとめられ、暗号技術によって連結されて「チェーン」を形成します。この構造により、データの改ざんが極めて困難になり、高いセキュリティが実現されます。

1.2 イーサリアムの誕生と特徴

イーサリアムは、2015年にヴィタリック・ブテリンによって提唱されました。ビットコインが主に価値の保存・移転に特化しているのに対し、イーサリアムは「スマートコントラクト」という機能を導入し、より複雑な処理をブロックチェーン上で行えるようにしました。スマートコントラクトは、あらかじめ定められた条件が満たされた場合に自動的に実行されるプログラムであり、DAppsの構築を可能にします。

1.3 イーサリアムの構成要素

イーサリアムを構成する主な要素は以下の通りです。

• Ether (ETH): イーサリアム上で取引される暗号資産。取引手数料（Gas）の支払いや、スマートコントラクトの実行費用などに使用されます。
• スマートコントラクト: ブロックチェーン上で実行されるプログラム。
• DApps (Decentralized Applications): スマートコントラクトを利用して構築された分散型アプリケーション。
• EVM (Ethereum Virtual Machine): スマートコントラクトを実行するための仮想マシン。
• Gas: スマートコントラクトの実行に必要な計算資源の単位。

2. The Merge（マージ）とは？

2.1 PoWからPoSへの移行

イーサリアムは、これまで「Proof of Work (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では、複雑な計算問題を解くことで新しいブロックを生成し、ネットワークのセキュリティを維持します。しかし、PoWは大量の電力消費を伴うという課題がありました。そこで、イーサリアムは「The Merge」と呼ばれる大幅なアップグレードを実施し、コンセンサスアルゴリズムを「Proof of Stake (PoS)」に移行しました。

PoSでは、ETHを保有し、ネットワークに預ける（ステークする）ことで、ブロック生成の権利を得ます。PoWと比較して、電力消費を大幅に削減できるだけでなく、ネットワークのセキュリティ向上にも貢献します。

2.2 The Mergeによる変更点

The Mergeによって、イーサリアムには以下のような変更が加えられました。

• 電力消費の削減: PoWからPoSへの移行により、イーサリアムの電力消費量は99.95%以上削減されました。
• ETHの発行量の減少: PoSでは、ブロック生成の報酬としてETHが発行される量が減少するため、ETHのインフレ率が低下します。
• セキュリティの向上: PoSでは、悪意のある攻撃者がネットワークを支配するために、大量のETHをステークする必要があるため、セキュリティが向上します。
• ステーキングの導入: ETHの保有者は、ETHをステークすることで、ネットワークの運営に貢献し、報酬を得ることができます。

3. The Merge以降のアップグレード

3.1 Shanghai（上海）アップグレード

The Mergeに続き、イーサリアムは「Shanghai」と呼ばれるアップグレードを実施しました。Shanghaiアップグレードでは、ステークされたETHを引き出す機能が導入されました。これまで、ETHをステークすると、一定期間引き出すことができませんでしたが、Shanghaiアップグレードにより、ETHの流動性が向上しました。

3.2 Capella（カペラ）アップグレード

Capellaアップグレードは、イーサリアムのコンセンサスレイヤーのアップグレードであり、PoSの機能強化を目的としています。これにより、ネットワークの安定性とセキュリティがさらに向上しました。

3.3 Dencun（デンクン）アップグレード

Dencunアップグレードは、イーサリアム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。このアップグレードでは、「Proto-Danksharding」と呼ばれる技術が導入され、Layer 2ソリューションのコストを削減し、トランザクション処理能力を向上させます。

4. Layer 2ソリューション

4.1 スケーラビリティ問題とその解決策

イーサリアムは、DAppsの基盤技術として広く利用されていますが、トランザクション処理能力に限界があるという課題があります。この問題を「スケーラビリティ問題」と呼びます。スケーラビリティ問題を解決するために、Layer 2ソリューションと呼ばれる技術が開発されています。

4.2 主要なLayer 2ソリューション

主要なLayer 2ソリューションには、以下のものがあります。

• Rollups: イーサリアムのメインチェーンの外でトランザクションを処理し、その結果をまとめてメインチェーンに記録する技術。Optimistic RollupsとZK-Rollupsの2種類があります。
• State Channels: 参加者間で直接トランザクションを処理し、最終的な結果のみをメインチェーンに記録する技術。
• Sidechains: イーサリアムとは独立したブロックチェーンであり、イーサリアムとの間で資産を移動することができます。

5. イーサリアムの今後の展望

5.1 スケーラビリティのさらなる向上

イーサリアムは、Dencunアップグレード以降も、スケーラビリティの向上に向けた取り組みを継続していく予定です。Shardingと呼ばれる技術の導入により、トランザクション処理能力を飛躍的に向上させることが期待されています。

5.2 DeFi（分散型金融）の発展

イーサリアムは、DeFiの基盤技術として重要な役割を果たしています。DeFiは、従来の金融システムを代替する可能性を秘めており、イーサリアムの発展とともに、DeFiもさらに発展していくことが予想されます。

5.3 NFT（非代替性トークン）の普及

イーサリアムは、NFTの発行・取引プラットフォームとしても広く利用されています。NFTは、デジタルアート、ゲームアイテム、不動産など、様々な資産の所有権を証明するために使用されており、イーサリアムの発展とともに、NFTもさらに普及していくことが予想されます。

まとめ

イーサリアムは、ブロックチェーン技術の進化を牽引する重要なプラットフォームです。The MergeによるPoSへの移行は、電力消費の削減、セキュリティの向上、そしてステーキングの導入という大きな変化をもたらしました。また、Layer 2ソリューションの発展や、今後のアップグレードによって、スケーラビリティ問題の解決が期待されます。イーサリアムは、DeFi、NFTなど、様々な分野で革新的なサービスを生み出し、Web3の未来を形作る上で、ますます重要な役割を担っていくでしょう。