イーサリアムのアップデートで何が変わるのか？

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）やスマートコントラクトの基盤として広く利用されています。そのイーサリアムは、常に進化を続けており、様々なアップデートが実施されています。本稿では、イーサリアムの主要なアップデートとその影響について、技術的な側面を含めて詳細に解説します。

1. イーサリアムの現状と課題

イーサリアムは、当初プルーフ・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、取引の検証とブロックの生成に膨大な計算資源を必要とするため、スケーラビリティ問題、つまり取引処理能力の低さが課題となっていました。また、PoWは消費電力も多く、環境負荷が高いという問題も抱えていました。さらに、ガス代（取引手数料）の高騰も、DAppsの利用を妨げる要因となっていました。

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デートを計画・実施してきました。その中でも、最も重要なアップデートの一つが、プルーフ・オブ・ステーク（PoS）への移行です。

2. The Merge（PoSへの移行）

2022年9月15日に実施されたThe Mergeは、イーサリアムの歴史における画期的な出来事でした。The Mergeによって、イーサリアムはPoWからPoSへとコンセンサスアルゴリズムを移行しました。PoSでは、取引の検証とブロックの生成に暗号資産の保有量（ステーク）が利用されます。これにより、PoWと比較して消費電力を大幅に削減し、スケーラビリティを向上させることが可能になりました。

2.1 PoSの仕組み

PoSでは、バリデーターと呼ばれるノードが取引を検証し、ブロックを生成します。バリデーターは、イーサリアムの暗号資産であるETHをステークすることで、ネットワークに参加する資格を得ます。バリデーターは、不正な取引を検証したり、ネットワークのルールに違反する行為を行ったりすると、ステークしたETHを没収される可能性があります。このため、バリデーターは誠実にネットワークに参加するインセンティブが働きます。

2.2 The Mergeによる影響

The Mergeによって、イーサリアムの消費電力は99.95%以上削減されたと報告されています。これは、環境負荷の低減に大きく貢献します。また、PoSへの移行は、スケーラビリティの向上にもつながります。PoSでは、PoWと比較してブロック生成時間が短縮され、より多くの取引を処理できるようになります。ただし、The Merge自体はスケーラビリティを劇的に向上させるものではなく、さらなるスケーラビリティ向上のためには、他のアップデートが必要となります。

3. シャーディング

シャーディングは、イーサリアムのスケーラビリティを向上させるための重要な技術の一つです。シャーディングでは、イーサリアムのブロックチェーンを複数のシャード（断片）に分割し、各シャードが並行して取引を処理します。これにより、ネットワーク全体の取引処理能力を大幅に向上させることが可能になります。

3.1 シャーディングの仕組み

シャーディングでは、各シャードが独自のブロックチェーンを持ち、独自の取引を処理します。各シャードは、他のシャードと相互に通信し、取引を共有することができます。これにより、ネットワーク全体として一貫性を保ちながら、並行処理を実現します。シャーディングの実装には、データの可用性、整合性、セキュリティを確保するための複雑な技術が必要です。

3.2 シャーディングの進捗状況

シャーディングの開発は、現在も進行中です。イーサリアムの開発コミュニティは、シャーディングの実装に向けて、様々な研究開発を行っています。シャーディングの完全な実装には、まだ時間がかかると予想されていますが、イーサリアムのスケーラビリティを大幅に向上させる可能性を秘めています。

4. EIP-4844（Proto-Danksharding）

EIP-4844は、シャーディングへの移行段階として導入されるアップデートであり、Proto-Dankshardingと呼ばれています。これは、データ可用性サンプリング（DAS）という技術を導入することで、ロールアップ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。ロールアップは、イーサリアムのメインチェーンの負荷を軽減するために、オフチェーンで取引を処理する技術です。

4.1 DASの仕組み

DASでは、ブロックに含まれる取引データの一部をランダムにサンプリングし、そのサンプリング結果に基づいてブロック全体のデータ可用性を検証します。これにより、ブロック全体のデータをダウンロードする必要がなくなり、ロールアップのデータ可用性検証のコストを大幅に削減することができます。

4.2 EIP-4844による影響

EIP-4844は、ロールアップのスケーラビリティを向上させ、ガス代を削減することを期待されています。これにより、DAppsの利用が促進され、イーサリアムのエコシステム全体の活性化につながると考えられます。EIP-4844は、2024年中に実装される予定です。

5. その他のアップデート

イーサリアムでは、The Merge、シャーディング、EIP-4844以外にも、様々なアップデートが実施されています。例えば、EIP-1559は、ガス代の計算方法を変更し、ETHの供給量を調整するアップデートです。EIP-1559によって、ガス代の予測可能性が向上し、ETHの価値が安定化することが期待されています。また、EVM（Ethereum Virtual Machine）の改善も、継続的に行われています。EVMは、イーサリアム上でスマートコントラクトを実行するための仮想マシンであり、その性能向上は、DAppsのパフォーマンス向上につながります。

6. イーサリアムの将来展望

イーサリアムは、PoSへの移行、シャーディング、EIP-4844などのアップデートを通じて、スケーラビリティ、セキュリティ、持続可能性を向上させ、より多くのユーザーに利用されるプラットフォームとなることを目指しています。これらのアップデートは、DAppsの開発者にとって、より効率的で低コストな環境を提供し、新たなイノベーションを促進すると期待されています。また、イーサリアムは、DeFi（分散型金融）、NFT（非代替性トークン）、メタバースなどの分野において、重要な役割を果たすと考えられています。

まとめ

イーサリアムは、継続的なアップデートを通じて進化を続けており、その将来性は非常に明るいと言えます。The MergeによるPoSへの移行は、消費電力の削減とセキュリティの向上を実現しました。シャーディングとEIP-4844は、スケーラビリティを大幅に向上させる可能性を秘めています。これらのアップデートは、イーサリアムをより強力で持続可能なプラットフォームへと変貌させ、分散型アプリケーションのエコシステムをさらに発展させるでしょう。イーサリアムの今後の動向に注目し、その進化を理解することは、暗号資産市場全体を理解する上で不可欠です。