イーサリアムで何が変わる？アップグレード徹底解説

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、DeFi（分散型金融）やNFT（非代替性トークン）といった革新的な分野を牽引しています。しかし、イーサリアムは当初から、スケーラビリティ問題、高いガス代、複雑なプログラミングといった課題を抱えてきました。これらの課題を克服し、より高性能で持続可能なプラットフォームへと進化させるため、イーサリアムは継続的なアップグレードを行っています。本稿では、イーサリアムのアップグレードの歴史と現状、そして今後の展望について、技術的な詳細を含めて徹底的に解説します。

1. イーサリアムの歴史と課題

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、ビットコインの持つスクリプト機能の拡張を目指しました。ビットコインが主に価値の保存と送金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呼ばれるプログラムを実行できる機能を備え、より多様なアプリケーションの開発を可能にしました。しかし、このスマートコントラクト機能は、同時にイーサリアムの課題を生み出す要因ともなりました。

• 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向上しているものの、依然として限られています。トランザクションが増加すると、ネットワークが混雑し、処理速度が低下する問題が発生します。
• 高いガス代: トランザクションを実行するためには、ガス代と呼ばれる手数料を支払う必要があります。ネットワークが混雑すると、ガス代が高騰し、DAppsの利用コストが増加します。
• 複雑なプログラミング: イーサリアムのスマートコントラクトは、Solidityと呼ばれるプログラミング言語で記述されます。Solidityは、他のプログラミング言語と比較して、学習コストが高く、セキュリティ上の脆弱性を生みやすいという課題があります。

2. アップグレードの歴史：The Merge以前

イーサリアムは、これらの課題を克服するために、様々なアップグレードを実施してきました。初期のアップグレードとしては、Homestead、Byzantium、Constantinopleなどが挙げられます。これらのアップグレードは、主にネットワークの安定性向上や、スマートコントラクトの効率化を目的としていました。しかし、これらのアップグレードだけでは、スケーラビリティ問題や高いガス代といった根本的な課題を解決することはできませんでした。

そこで、イーサリアムの開発チームは、より大規模なアップグレード計画である「Ethereum 2.0」を策定しました。Ethereum 2.0は、以下の主要な要素で構成されています。

• プルーフ・オブ・ステーク（PoS）への移行: イーサリアムは、当初プルーフ・オブ・ワーク（PoW）と呼ばれるコンセンサスアルゴリズムを採用していました。PoWは、大量の計算資源を必要とするため、エネルギー消費量が大きいという問題がありました。PoSは、暗号資産を保有していることで、トランザクションの検証に参加できる仕組みであり、PoWと比較してエネルギー効率が高いという利点があります。
• シャーディング: シャーディングは、ブロックチェーンを複数の断片（シャード）に分割し、並行してトランザクションを処理する技術です。シャーディングを導入することで、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ができます。

3. The Merge：コンセンサスレイヤーの移行

2022年9月15日、イーサリアムは歴史的なアップグレードである「The Merge」を完了しました。The Mergeは、イーサリアムのコンセンサスアルゴリズムをPoWからPoSへと移行するものであり、Ethereum 2.0の最初の主要なマイルストーンとなりました。The Mergeによって、イーサリアムのエネルギー消費量は99.95%以上削減され、環境負荷が大幅に軽減されました。また、PoSへの移行は、イーサリアムのセキュリティを向上させ、より持続可能なプラットフォームへと進化させるための基盤となりました。

The Mergeは、技術的な複雑さを伴うアップグレードであり、多くの課題を克服する必要がありました。例えば、PoSへの移行に伴い、バリデーターと呼ばれるトランザクション検証者の役割が重要になりました。バリデーターは、イーサリアムネットワークのセキュリティを維持するために、一定量のETHをステーキングする必要があります。また、The Mergeは、イーサリアムの経済モデルにも影響を与えました。PoW時代には、マイナーと呼ばれるトランザクション検証者が、ブロック報酬としてETHを獲得していました。PoS時代には、バリデーターが、トランザクション手数料とステーキング報酬としてETHを獲得します。

4. The Surge, The Scourge, The Verge, The Purge, The Splurge：今後のアップグレード計画

The Mergeは、イーサリアムのアップグレードの終わりではありません。イーサリアムの開発チームは、The Merge以降も、継続的にアップグレードを実施していく計画です。今後のアップグレード計画は、以下の5つの段階に分けられています。

• The Surge: シャーディングの導入により、イーサリアムのスケーラビリティを大幅に向上させる段階です。シャーディングを導入することで、イーサリアムの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できます。
• The Scourge: イーサリアムネットワークから、不要なデータを削除し、効率化を図る段階です。The Scourgeによって、イーサリアムのストレージコストを削減し、ネットワークのパフォーマンスを向上させることができます。
• The Verge: バリデーターのインセンティブ構造を最適化し、ネットワークのセキュリティを向上させる段階です。The Vergeによって、イーサリアムのセキュリティをさらに強化し、より信頼性の高いプラットフォームへと進化させることができます。
• The Purge: イーサリアムの技術的負債を解消し、コードベースを簡素化する段階です。The Purgeによって、イーサリアムのメンテナンスコストを削減し、開発効率を向上させることができます。
• The Splurge: イーサリアムのさらなる改善と、新しい機能の追加を行う段階です。The Splurgeによって、イーサリアムの可能性をさらに広げ、より多様なアプリケーションの開発を促進することができます。

5. イーサリアムの将来展望

イーサリアムのアップグレードは、ブロックチェーン技術の進化を牽引し、DeFi、NFT、Web3といった分野に大きな影響を与えています。The Mergeの完了により、イーサリアムは、より持続可能でスケーラブルなプラットフォームへと進化し、より多くのユーザーと開発者を引き付けることが期待されます。今後のアップグレード計画の実現により、イーサリアムは、ブロックチェーン技術のリーディングプラットフォームとしての地位をさらに確立し、社会に大きな変革をもたらす可能性を秘めています。

しかし、イーサリアムのアップグレードは、常にリスクを伴います。例えば、シャーディングの導入は、技術的な複雑さを伴い、セキュリティ上の脆弱性を生み出す可能性があります。また、アップグレードの過程で、ネットワークが一時的に停止する可能性もあります。そのため、イーサリアムの開発チームは、慎重にアップグレードを進め、セキュリティと安定性を確保する必要があります。

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、スケーラビリティ問題、高いガス代、複雑なプログラミングといった課題を克服し、より高性能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、その大きな一歩であり、今後のアップグレード計画の実現により、イーサリアムは、ブロックチェーン技術のリーディングプラットフォームとしての地位をさらに確立し、社会に大きな変革をもたらす可能性を秘めています。イーサリアムの進化は、ブロックチェーン技術の未来を形作る上で、重要な役割を果たすでしょう。