イーサリアム新機能「ザ・マージ」とは何か？
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。分散型アプリケーション（DApps）の構築やスマートコントラクトの実行を可能にし、DeFi（分散型金融）やNFT（非代替性トークン）といった分野の発展を牽引してきました。そのイーサリアムは、長年にわたる開発を経て、2022年9月に「ザ・マージ」（The Merge）と呼ばれる大規模なアップデートを完了しました。本稿では、この「ザ・マージ」がどのようなものであり、イーサリアムにどのような変化をもたらしたのか、技術的な詳細を含めて解説します。
1. 「ザ・マージ」とは何か？
「ザ・マージ」とは、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）へと移行するプロセスを指します。従来のイーサリアムは、ビットコインと同様に、複雑な計算問題を解くことでブロックを生成し、トランザクションを検証するPoWを採用していました。しかし、PoWは膨大な電力消費を伴うため、環境負荷が高いという問題がありました。また、スケーラビリティの問題も抱えており、トランザクション処理速度が遅く、手数料が高騰することがありました。
PoSは、ブロックを生成する権利を、仮想通貨の保有量に応じて与える仕組みです。PoWのように計算競争を行う必要がないため、電力消費を大幅に削減できます。また、PoSは、PoWよりもスケーラビリティが高いとされており、トランザクション処理速度の向上や手数料の低減が期待できます。
2. プルーフ・オブ・ワーク（PoW）の課題
PoWは、ブロックチェーンのセキュリティを確保する上で重要な役割を果たしてきました。しかし、その一方で、いくつかの課題も抱えていました。
- 電力消費の大きさ: PoWでは、マイナーと呼ばれる参加者が、複雑な計算問題を解くために大量の電力を消費します。この電力消費は、環境負荷の増大につながります。
- スケーラビリティの問題: PoWでは、ブロック生成速度が制限されているため、トランザクション処理速度が遅くなります。トランザクションが増加すると、手数料が高騰し、利用しにくくなります。
- 51%攻撃のリスク: PoWでは、マイニングハッシュパワーの51%以上を掌握した攻撃者が、ブロックチェーンを改ざんする可能性があります。
3. プルーフ・オブ・ステーク（PoS）の利点
PoSは、PoWの課題を解決するための代替案として登場しました。PoSには、以下のような利点があります。
- 電力消費の削減: PoSでは、計算競争を行う必要がないため、電力消費を大幅に削減できます。
- スケーラビリティの向上: PoSでは、ブロック生成速度を向上させることができ、トランザクション処理速度を向上させることができます。
- セキュリティの向上: PoSでは、攻撃者がブロックチェーンを改ざんするためには、仮想通貨の51%以上を保有する必要があり、PoWよりも攻撃コストが高くなります。
- 分散性の向上: PoSでは、マイニングプールに集中することなく、より多くの参加者がブロック生成に参加できるようになり、分散性が向上します。
4. 「ザ・マージ」の技術的な詳細
「ザ・マージ」は、イーサリアムのメインネット（実行層）と、Beacon Chain（コンセンサス層）と呼ばれる新しいブロックチェーンを統合するプロセスです。Beacon Chainは、PoSのコンセンサスアルゴリズムを実装しており、「ザ・マージ」によって、イーサリアムのメインネットもPoSに移行しました。
「ザ・マージ」のプロセスは、以下のステップで構成されています。
- Beacon Chainの立ち上げ: 2020年12月に、PoSのコンセンサスアルゴリズムを実装したBeacon Chainが立ち上げられました。
- 移行の準備: イーサリアムの開発者は、PoSへの移行に向けて、様々な準備を行いました。
- The Mergeの実行: 2022年9月15日に、「ザ・マージ」が実行され、イーサリアムのメインネットがPoSに移行しました。
「ザ・マージ」によって、イーサリアムのブロック生成プロセスは大きく変化しました。従来のPoWでは、マイナーが計算問題を解くことでブロックを生成していましたが、PoSでは、バリデーターと呼ばれる参加者が、仮想通貨をステーキング（預け入れ）することでブロックを生成する権利を得ます。バリデーターは、トランザクションを検証し、ブロックを生成することで、報酬を得ることができます。
5. 「ザ・マージ」による影響
「ザ・マージ」は、イーサリアムに様々な影響をもたらしました。
- 電力消費の削減: 「ザ・マージ」によって、イーサリアムの電力消費は、99.95%以上削減されました。
- トランザクション処理速度の向上: PoSへの移行により、トランザクション処理速度が向上し、手数料が低減されることが期待されます。
- セキュリティの向上: PoSは、PoWよりも攻撃コストが高いため、イーサリアムのセキュリティが向上しました。
- DeFiやNFTの発展: スケーラビリティの向上により、DeFiやNFTといった分野の発展が加速されることが期待されます。
6. 今後の展望
「ザ・マージ」は、イーサリアムの進化における重要な一歩です。しかし、これは最終的な目的地ではありません。イーサリアムの開発者は、今後も様々なアップデートを計画しており、スケーラビリティのさらなる向上や、より高度な機能の実装を目指しています。
今後の主なアップデートとしては、以下のものが挙げられます。
- シャーディング: ブロックチェーンを複数のシャード（断片）に分割することで、トランザクション処理速度を大幅に向上させる技術です。
- EIP-4844 (Proto-Danksharding): シャーディング導入の前段階として、データ可用性層を改善し、ロールアップのスケーラビリティを向上させる提案です。
- Verkle Trees: イーサリアムの状態サイズを削減し、ノードの同期時間を短縮する技術です。
これらのアップデートによって、イーサリアムは、よりスケーラブルで、安全で、使いやすいブロックチェーンプラットフォームへと進化していくことが期待されます。
7. まとめ
「ザ・マージ」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、歴史的なアップデートでした。このアップデートによって、イーサリアムの電力消費は大幅に削減され、セキュリティが向上し、スケーラビリティが向上することが期待されます。また、「ザ・マージ」は、イーサリアムの進化における重要な一歩であり、今後のアップデートによって、イーサリアムは、より優れたブロックチェーンプラットフォームへと進化していくでしょう。イーサリアムの今後の発展に注目が集まります。
