イーサリアムアップデートの注目ポイント

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、分散型アプリケーション（DApps）の基盤として広く利用されています。その進化は常に進行しており、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注目ポイントについて、技術的な側面を中心に詳細に解説します。

1. イーサリアムの基礎とアップデートの必要性

イーサリアムは、スマートコントラクトと呼ばれるプログラムを実行できる分散型プラットフォームです。これにより、金融、サプライチェーン、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、初期のイーサリアムには、スケーラビリティ問題、高いガス代、セキュリティ上の懸念といった課題が存在しました。これらの課題を解決し、イーサリアムの潜在能力を最大限に引き出すためには、継続的なアップデートが不可欠です。

2. メトロポリス アップデート (Metropolis Upgrade)

メトロポリスアップデートは、2017年から2018年にかけて実施された一連のアップデートであり、大きく分けて「Byzantium」と「Constantinople」の二つのハードフォークで構成されています。

2.1 Byzantium

Byzantiumは、イーサリアムの仮想マシン（EVM）の改善に焦点を当てました。具体的には、以下の点が挙げられます。

• EVMの最適化: EVMの実行効率を向上させ、スマートコントラクトの実行コストを削減しました。
• Precompiled Contractsの導入: 特定の暗号学的演算を効率的に実行するためのPrecompiled Contractsを導入しました。これにより、スマートコントラクトの開発者は、より複雑な処理を効率的に実装できるようになりました。
• State Rentの導入検討: イーサリアムの状態（State）のサイズを抑制するためのState Rentの導入が検討されましたが、最終的には実装されませんでした。

2.2 Constantinople

Constantinopleは、Byzantiumの改善に加え、ガス代の削減とスマートコントラクトのセキュリティ強化に重点を置きました。主な変更点は以下の通りです。

• ガス代の削減: スマートコントラクトの実行に必要なガス代を大幅に削減しました。これにより、DAppsの利用コストが低下し、より多くのユーザーが利用しやすくなりました。
• EVMの改善: EVMのopcodeを最適化し、スマートコントラクトの実行効率を向上させました。
• セキュリティ関連の修正: スマートコントラクトの脆弱性を修正し、セキュリティを強化しました。

3. イスタンブール アップデート (Istanbul Upgrade)

イスタンブールアップデートは、2019年12月に実施されたハードフォークであり、EVMの改善とガス代の削減をさらに進めました。主な変更点は以下の通りです。

• EVMの改善: EVMのopcodeをさらに最適化し、スマートコントラクトの実行効率を向上させました。
• ガス代の削減: スマートコントラクトの実行に必要なガス代をさらに削減しました。
• Zk-SNARKsのサポート: ゼロ知識証明の一種であるZk-SNARKsのサポートを導入しました。これにより、プライバシー保護に優れたDAppsの開発が可能になりました。

4. ベール アップデート (Berlin Upgrade)

ベールアップデートは、2021年4月に実施されたハードフォークであり、EVMの改善とガス代の削減、そしてEIP-1559の導入が主な特徴です。

4.1 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大きく変更する提案です。従来のオークション形式のガス代システムから、ベースフィーと優先手数料の二つの要素で構成されるシステムに変更されました。ベースフィーは、ブロックの需要に応じて動的に調整され、自動的にバーン（焼却）されます。優先手数料は、トランザクションを迅速に処理するためにマイナーに支払われる手数料です。EIP-1559の導入により、ガス代の予測可能性が向上し、イーサリアムの経済モデルが改善されることが期待されています。

4.2 その他の改善点

EIP-1559以外にも、ベールアップデートでは、EVMの改善とガス代の削減に関する様々な提案が導入されました。これにより、スマートコントラクトの実行効率が向上し、DAppsの利用コストが低下しました。

5. The Merge (PoSへの移行)

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）に移行するアップデートであり、2022年9月に実施されました。PoSは、PoWと比較して、エネルギー消費量が大幅に少なく、スケーラビリティが高いという利点があります。The Mergeにより、イーサリアムは、より持続可能で効率的なブロックチェーンプラットフォームへと進化しました。

5.1 PoSの仕組み

PoSでは、トランザクションの検証とブロックの生成は、暗号資産を保有するバリデーターによって行われます。バリデーターは、自身の保有するイーサリアムをステーク（預け入れ）することで、ネットワークに参加する権利を得ます。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、ステークしたイーサリアムの一部を没収されるリスクがあります。これにより、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与えられます。

5.2 The Mergeの影響

The Mergeは、イーサリアムのエネルギー消費量を99.95%削減し、環境負荷を大幅に軽減しました。また、PoSへの移行により、イーサリアムのスケーラビリティが向上し、より多くのトランザクションを処理できるようになりました。さらに、The Mergeは、イーサリアムのセキュリティを強化し、攻撃に対する耐性を高めました。

6. シャンハイ アップデート (Shanghai Upgrade)

シャンハイアップデートは、2023年4月に実施されたハードフォークであり、PoSへの移行後のイーサリアムの機能拡張に焦点を当てました。主な変更点は以下の通りです。

• ステーキングされたイーサリアムの引き出し: PoSに移行後、ステークされていたイーサリアムを引き出す機能が追加されました。これにより、ユーザーは、自身のイーサリアムを自由に管理できるようになりました。
• EVMの改善: EVMのopcodeを最適化し、スマートコントラクトの実行効率を向上させました。
• ガス代の削減: スマートコントラクトの実行に必要なガス代を削減しました。

7. 今後のアップデートと展望

イーサリアムの開発は、今後も継続的に行われます。主な今後のアップデートとしては、以下のものが挙げられます。

• Dencun: EVMの改善とガス代の削減に焦点を当てたアップデート。
• Verkle Trees: イーサリアムの状態（State）のサイズを削減するための技術。
• Data Availability Sampling: レイヤー2ソリューションのスケーラビリティを向上させるための技術。

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、安全なブロックチェーンプラットフォームへと進化し、DAppsの基盤として、より多くの分野で利用されることが期待されます。

まとめ

イーサリアムは、メトロポリス、イスタンブール、ベール、The Merge、シャンハイといった一連のアップデートを通じて、その技術的な課題を克服し、進化を続けてきました。特に、The MergeによるPoSへの移行は、イーサリアムの持続可能性とスケーラビリティを大きく向上させました。今後のアップデートにより、イーサリアムは、分散型アプリケーションの基盤として、ますます重要な役割を果たすことが期待されます。イーサリアムの進化は、ブロックチェーン技術の未来を形作る上で、重要な要素となるでしょう。