イーサリアムのアップデートで出来ることが変わる！

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。当初はスマートコントラクトの実行環境として設計されましたが、その応用範囲は金融、サプライチェーン管理、ゲーム、デジタルアートなど多岐にわたります。しかし、イーサリアムは、スケーラビリティ問題、高いガス代、そしてエネルギー消費量の多さといった課題を抱えてきました。これらの課題を解決し、より持続可能で効率的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にアップデートされています。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、技術的な詳細を含めて解説します。

1. イーサリアムの歴史と現状

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、その年の7月にローンチされました。ビットコインが主に価値の保存手段としての役割を担うのに対し、イーサリアムは分散型アプリケーション（DApps）の構築と実行を可能にするプラットフォームとしての特徴を持っています。このDAppsは、スマートコントラクトと呼ばれる自動実行される契約によって制御されます。スマートコントラクトは、事前に定義された条件が満たされると自動的に実行されるため、仲介者を必要とせず、透明性と信頼性を高めることができます。

しかし、イーサリアムの初期の設計は、トランザクション処理能力に限界がありました。トランザクションが増加すると、ネットワークが混雑し、ガス代（トランザクション手数料）が高騰するという問題が発生しました。また、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たため、膨大なエネルギーを消費するという批判もありました。これらの課題を解決するため、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。

2. 主要なアップデート：The Merge（マージ）

イーサリアムの歴史において最も重要なアップデートの一つが、2022年9月に行われた「The Merge（マージ）」です。The Merge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）へと移行するものでした。PoSは、トランザクションの検証者を「バリデーター」と呼び、彼らがイーサリアムのトークン（ETH）を預け入れることで、ネットワークのセキュリティを維持する仕組みです。バリデーターは、ETHを預け入れる量に応じてトランザクションの検証権限を得て、その報酬としてETHを受け取ることができます。

The Mergeによって、イーサリアムのエネルギー消費量は大幅に削減されました。PoWでは、複雑な計算問題を解くために大量の電力が必要でしたが、PoSでは、ETHの預け入れという経済的なインセンティブによってネットワークが維持されるため、電力消費を大幅に抑えることができます。また、The Mergeは、イーサリアムのスケーラビリティ向上への第一歩とも言えます。PoSは、PoWよりもトランザクション処理能力が高く、より多くのトランザクションを処理することができます。

3. スケーラビリティ問題への取り組み：Layer 2ソリューション

The Mergeは、イーサリアムのスケーラビリティ問題を完全に解決するものではありません。トランザクション処理能力をさらに向上させるためには、Layer 2ソリューションと呼ばれる技術が不可欠です。Layer 2ソリューションは、イーサリアムのメインチェーン（Layer 1）の上で動作する別のレイヤーであり、トランザクションをオフチェーンで処理することで、メインチェーンの負荷を軽減します。代表的なLayer 2ソリューションとしては、ロールアップ、サイドチェーン、ステートチャネルなどが挙げられます。

3.1 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。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用いて、トランザクションの有効性を証明します。ZK-Rollupは、Optimistic Rollupよりもセキュリティが高いとされていますが、実装が複雑です。

3.2 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とルールを持っています。サイドチェーンは、メインチェーンと双方向の通信が可能であり、メインチェーンの資産をサイドチェーンに移動させることができます。サイドチェーンは、特定のアプリケーションに特化したブロックチェーンを構築するのに適しています。

3.3 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する技術です。ステートチャネルは、トランザクションの開始時と終了時にのみメインチェーンにトランザクションを記録するため、メインチェーンの負荷を大幅に軽減することができます。ステートチャネルは、頻繁にトランザクションが発生するアプリケーションに適しています。

4. その他のアップデート：EIP-4844（Proto-Danksharding）と今後の展望

イーサリアムの開発コミュニティは、スケーラビリティ問題をさらに解決するために、EIP-4844（Proto-Danksharding）と呼ばれるアップデートを計画しています。EIP-4844は、データ可用性サンプリングと呼ばれる技術を導入し、Layer 2ソリューションのコストを削減することを目的としています。データ可用性サンプリングは、Layer 2ソリューションのトランザクションデータを完全にダウンロードする必要なく、一部のデータのみをサンプリングすることで、データの可用性を検証する技術です。EIP-4844は、2024年中に実装される予定です。

また、イーサリアムの開発コミュニティは、将来的にはシャーディングと呼ばれる技術を導入することを検討しています。シャーディングは、ブロックチェーンを複数のシャード（断片）に分割し、各シャードが独立してトランザクションを処理する技術です。シャーディングは、イーサリアムのスケーラビリティを飛躍的に向上させることが期待されています。

5. イーサリアムのアップデートがもたらす変化

イーサリアムのアップデートは、様々な変化をもたらします。まず、ガス代の削減が期待されます。Layer 2ソリューションの普及とEIP-4844の実装により、トランザクション手数料が大幅に削減され、より多くの人々がイーサリアムのDAppsを利用できるようになります。次に、トランザクション処理能力の向上です。Layer 2ソリューションとシャーディングの導入により、イーサリアムはより多くのトランザクションを処理できるようになり、DAppsのパフォーマンスが向上します。さらに、エネルギー消費量の削減です。The Mergeにより、イーサリアムのエネルギー消費量は大幅に削減され、より持続可能なプラットフォームへと進化します。これらの変化は、イーサリアムの応用範囲をさらに広げ、より多くの人々がイーサリアムの恩恵を受けられるようにするでしょう。

まとめ

イーサリアムは、継続的なアップデートを通じて、よりスケーラブルで、効率的で、持続可能なプラットフォームへと進化しています。The Mergeは、コンセンサスアルゴリズムの変更という大きな転換点であり、エネルギー消費量の削減とスケーラビリティ向上への第一歩となりました。Layer 2ソリューションは、トランザクション処理能力をさらに向上させ、ガス代を削減するための重要な技術です。EIP-4844とシャーディングは、イーサリアムのスケーラビリティを飛躍的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、イーサリアムの応用範囲をさらに広げ、分散型アプリケーションの普及を加速させるでしょう。イーサリアムの未来は、これらの技術革新によって、より明るいものとなることが期待されます。