イーサリアムで起こる大変化とは？最新情報まとめ

イーサリアムは、ビットコインに次ぐ時価総額を誇る暗号資産であり、単なるデジタル通貨にとどまらず、分散型アプリケーション（DApps）やスマートコントラクトを構築するためのプラットフォームとして、その重要性を増しています。近年、イーサリアムネットワークは、スケーラビリティ問題、高いガス代、環境負荷といった課題に直面してきましたが、これらの課題を克服するために、大規模なアップデートが計画・実行されています。本稿では、イーサリアムで起こる大変化について、技術的な詳細、経済的な影響、そして将来展望を含めて、網羅的に解説します。

1. イーサリアムの現状と課題

イーサリアムは、2015年にヴィタリック・ブテリンによって提唱された、ブロックチェーン技術を基盤とするプラットフォームです。ビットコインが主に価値の保存と送金に焦点を当てているのに対し、イーサリアムは、スマートコントラクトと呼ばれる自動実行可能な契約をブロックチェーン上に記録し、実行することを可能にしました。これにより、金融、サプライチェーン管理、投票システムなど、様々な分野での応用が期待されています。

しかし、イーサリアムネットワークは、以下の課題を抱えています。

• 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、依然として十分ではありません。ネットワークの混雑時には、トランザクションの処理に時間がかかり、ユーザーエクスペリエンスを損なう可能性があります。
• 高いガス代: イーサリアム上で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。ネットワークの混雑時には、ガス代が高騰し、DAppsの利用コストが増加します。
• 環境負荷: 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、大量の電力を消費するため、環境負荷が高いという批判がありました。

2. The Merge（マージ）とプルーフ・オブ・ステーク（PoS）への移行

イーサリアムの課題を克服するための最も重要なアップデートの一つが、The Merge（マージ）と呼ばれる、コンセンサスアルゴリズムをプルーフ・オブ・ステーク（PoS）に移行するプロセスです。PoSは、PoWと比較して、電力消費量が大幅に少なく、環境負荷を低減することができます。また、PoSは、ネットワークのセキュリティを向上させ、スケーラビリティ問題を緩和する効果も期待されています。

The Mergeは、2022年9月に完了しました。これにより、イーサリアムネットワークは、PoWからPoSへと移行し、エネルギー効率が大幅に向上しました。PoSでは、バリデーターと呼ばれるノードが、イーサリアムを保有することで、トランザクションの検証とブロックの生成を行うことができます。バリデーターは、不正なトランザクションを検証した場合、保有するイーサリアムの一部を失うリスクがあるため、誠実な行動をとるインセンティブが働きます。

3. シャーディング（Sharding）によるスケーラビリティ向上

The Mergeに加えて、イーサリアムのスケーラビリティを向上させるためのもう一つの重要なアップデートが、シャーディング（Sharding）です。シャーディングは、ブロックチェーンを複数のシャードと呼ばれる小さなブロックチェーンに分割する技術です。これにより、トランザクションの処理能力を向上させることができます。

シャーディングは、複数の段階に分けて実装される予定です。最初の段階では、データ可用性サンプリング（DAS）と呼ばれる技術が導入され、ネットワークのセキュリティを向上させながら、シャーディングのテストが行われます。その後、より多くのシャードが導入され、トランザクションの処理能力が大幅に向上することが期待されています。

4. EIP-4844（Proto-Danksharding）とデータ可用性層

EIP-4844は、シャーディングへの移行を加速させるための重要な提案であり、Proto-Danksharding（プロト・ダンクシャーディング）と呼ばれています。この提案は、データ可用性層（Data Availability Layer）を導入することで、ロールアップと呼ばれるスケーリングソリューションの効率を向上させます。

ロールアップは、複数のトランザクションをまとめて処理し、イーサリアムメインネットに単一のトランザクションとして記録する技術です。これにより、トランザクションの処理コストを削減し、スケーラビリティを向上させることができます。EIP-4844は、ロールアップのデータ可用性を確保するためのコストを削減し、より多くのDAppsがロールアップを利用できるようにします。

5. ロールアップ（Rollups）の進化とLayer 2ソリューション

イーサリアムのスケーラビリティ問題を解決するための重要なアプローチとして、Layer 2ソリューションと呼ばれる技術があります。ロールアップは、Layer 2ソリューションの一種であり、イーサリアムメインネットのセキュリティを維持しながら、トランザクションの処理能力を向上させることができます。

ロールアップには、Optimistic RollupとZK-Rollupの2つの主要なタイプがあります。Optimistic Rollupは、トランザクションが有効であると仮定し、異議申し立て期間を設けることで、不正なトランザクションを検出します。ZK-Rollupは、ゼロ知識証明と呼ばれる暗号技術を使用して、トランザクションの有効性を証明します。ZK-Rollupは、Optimistic Rollupと比較して、セキュリティが高いものの、実装が複雑です。

6. イーサリアムの経済的影響

イーサリアムのアップデートは、経済的な影響も大きく及ぼします。The MergeによるPoSへの移行は、イーサリアムの発行量を抑制し、インフレ率を低下させる可能性があります。また、PoSは、バリデーターに報酬を与えることで、ネットワークのセキュリティを維持するためのインセンティブを提供します。

シャーディングとロールアップの導入は、トランザクションの処理コストを削減し、DAppsの利用コストを低下させる可能性があります。これにより、より多くのユーザーがイーサリアムネットワークを利用できるようになり、DAppsのエコシステムが拡大することが期待されます。

7. イーサリアムの将来展望

イーサリアムは、今後も継続的に進化していくことが予想されます。シャーディングの完全な実装、EIP-4844の導入、ロールアップのさらなる進化など、様々なアップデートが計画されています。これらのアップデートにより、イーサリアムは、よりスケーラブルで、効率的で、安全なプラットフォームへと進化し、Web3の基盤となる重要な役割を担うことが期待されます。

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、様々な分野での応用が期待されています。これらの分野でのイノベーションは、イーサリアムのエコシステムをさらに拡大し、新たな価値を創造する可能性があります。

まとめ

イーサリアムは、The MergeによるPoSへの移行、シャーディングによるスケーラビリティ向上、ロールアップの進化など、大規模なアップデートを通じて、その課題を克服し、進化を続けています。これらのアップデートは、イーサリアムの経済的な影響も大きく、DAppsのエコシステムを拡大し、Web3の基盤となる重要な役割を担うことが期待されます。イーサリアムの将来展望は明るく、今後も継続的なイノベーションと成長が期待されます。