イーサリアムのガス代削減に期待！最新技術を紹介

イーサリアムは、分散型アプリケーション（DApps）を構築するための主要なプラットフォームとして、その地位を確立してきました。しかし、ネットワークの利用が増加するにつれて、トランザクション処理にかかるガス代（手数料）の高騰が深刻な問題となっています。このガス代の高騰は、DAppsの利用を妨げ、イーサリアムの普及を阻害する要因の一つとなっています。本稿では、イーサリアムのガス代削減に向けた最新技術について、詳細に解説します。

1. ガス代高騰の背景

イーサリアムのガス代は、トランザクションを処理するために必要な計算資源の量によって決定されます。計算資源の需要が高まると、ガス代も上昇します。ガス代高騰の主な要因としては、以下の点が挙げられます。

• ネットワークの混雑: イーサリアムの利用者が増加し、DAppsの利用が活発化すると、ネットワークが混雑し、トランザクションの処理に時間がかかります。その結果、ガス代が高騰します。
• 複雑なスマートコントラクト: スマートコントラクトのコードが複雑であるほど、処理に必要な計算資源が増加し、ガス代が高くなります。
• NFTの普及: 非代替性トークン（NFT）の取引は、スマートコントラクトの実行を伴うため、ネットワークの負荷を高め、ガス代の上昇に寄与します。
• DeFiの成長: 分散型金融（DeFi）アプリケーションの利用は、複雑なスマートコントラクトの実行を頻繁に行うため、ネットワークの負荷を高め、ガス代の上昇に寄与します。

2. ガス代削減に向けた技術的アプローチ

イーサリアムのガス代削減に向けて、様々な技術的アプローチが開発されています。以下に、主要な技術を紹介します。

2.1. レイヤー2ソリューション

レイヤー2ソリューションは、イーサリアムのメインチェーン（レイヤー1）の外でトランザクションを処理し、その結果をメインチェーンに記録することで、ネットワークの負荷を軽減し、ガス代を削減する技術です。代表的なレイヤー2ソリューションとしては、以下のものが挙げられます。

• ロールアップ: ロールアップは、複数のトランザクションをまとめて1つのトランザクションとしてメインチェーンに記録する技術です。これにより、メインチェーンの負荷を軽減し、ガス代を削減できます。ロールアップには、Optimistic RollupとZK-Rollupの2種類があります。
• Optimistic Rollup: 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する仕組みです。
• ZK-Rollup: ゼロ知識証明（Zero-Knowledge Proof）を用いて、トランザクションの有効性を証明することで、不正なトランザクションを検出する仕組みです。
• サイドチェーン: サイドチェーンは、イーサリアムのメインチェーンとは独立したブロックチェーンであり、独自のコンセンサスアルゴリズムを使用します。サイドチェーンでトランザクションを処理し、その結果をメインチェーンに定期的に記録することで、ネットワークの負荷を軽減し、ガス代を削減できます。
• ステートチャネル: ステートチャネルは、2者間のトランザクションをオフチェーンで処理し、最終的な結果のみをメインチェーンに記録する技術です。これにより、頻繁なトランザクションを伴うアプリケーションにおいて、ガス代を大幅に削減できます。

2.2. EIP-1559

EIP-1559は、イーサリアムのトランザクション手数料の仕組みを改善するための提案であり、2021年8月に実装されました。EIP-1559は、ベースフィーとプライオリティフィーの2種類のフィーを導入しました。

• ベースフィー: トランザクションをブロックに含めるために必要な最低限のフィーです。ベースフィーは、ブロックのガスリミットに応じて動的に調整されます。
• プライオリティフィー: トランザクションを優先的に処理するために支払うフィーです。プライオリティフィーは、トランザクションの送信者が自由に設定できます。

EIP-1559は、ベースフィーを燃焼させることで、イーサリアムの供給量を減らし、価値を高める効果も期待されています。また、トランザクション手数料の予測可能性を高め、ユーザーエクスペリエンスを向上させる効果も期待されています。

2.3. シャーディング

シャーディングは、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、各シャードで並行してトランザクションを処理する技術です。これにより、ネットワークのスケーラビリティを向上させ、ガス代を削減できます。シャーディングは、イーサリアム2.0（Serenity）の主要な機能の一つとして開発が進められています。

2.4. スマートコントラクトの最適化

スマートコントラクトのコードを最適化することで、処理に必要な計算資源を削減し、ガス代を削減できます。スマートコントラクトの最適化には、以下の手法が挙げられます。

• 不要なコードの削除: スマートコントラクトのコードから、不要な部分を削除することで、コードのサイズを小さくし、処理に必要な計算資源を削減できます。
• 効率的なデータ構造の使用: スマートコントラクトで使用するデータ構造を効率的に選択することで、データの読み書きにかかるコストを削減できます。
• ガスコストの低い演算の使用: スマートコントラクトで使用する演算を、ガスコストの低いものに置き換えることで、処理に必要な計算資源を削減できます。

3. 最新の動向

現在、イーサリアムのガス代削減に向けて、様々なプロジェクトが開発を進めています。例えば、ArbitrumやOptimismといったOptimistic Rollupのプロバイダーは、ユーザーに低コストなトランザクションを提供しています。また、zkSyncやStarkNetといったZK-Rollupのプロバイダーも、同様のサービスを提供しています。これらのレイヤー2ソリューションは、DeFiやNFTといったアプリケーションの利用を促進し、イーサリアムのエコシステムを拡大する上で重要な役割を果たしています。

さらに、イーサリアム2.0の開発も着実に進んでいます。シャーディングの実装により、イーサリアムのスケーラビリティが大幅に向上し、ガス代が大幅に削減されることが期待されています。イーサリアム2.0の完成は、イーサリアムの将来にとって重要なマイルストーンとなるでしょう。

4. まとめ

イーサリアムのガス代高騰は、DAppsの利用を妨げ、イーサリアムの普及を阻害する深刻な問題です。しかし、レイヤー2ソリューション、EIP-1559、シャーディング、スマートコントラクトの最適化といった技術的アプローチにより、ガス代削減に向けた取り組みが進められています。これらの技術が成熟し、普及することで、イーサリアムはより多くのユーザーにとって利用しやすいプラットフォームとなり、その可能性を最大限に発揮することが期待されます。イーサリアムのガス代削減は、分散型Webの発展にとって不可欠な要素であり、今後の動向に注目していく必要があります。