イーサリアムへの移行で何が変わるのか？

ブロックチェーン技術は、金融、サプライチェーン管理、投票システムなど、様々な分野で革新をもたらす可能性を秘めています。その中でも、イーサリアムは、スマートコントラクトという独自の機能により、分散型アプリケーション（DApps）の開発を可能にし、ブロックチェーン技術の応用範囲を大きく広げました。現在、イーサリアムは、その基盤となるコンセンサスアルゴリズムをProof of Work（PoW）からProof of Stake（PoS）へと移行する過程にあります。この移行は、「The Merge（ザ・マージ）」と呼ばれ、イーサリアムの将来に大きな影響を与えると考えられています。本稿では、このイーサリアムへの移行がもたらす変化について、技術的な側面、経済的な側面、そして環境的な側面から詳細に解説します。

1. 技術的な変化：PoWからPoSへの移行

イーサリアムは当初、ビットコインと同様にPoWを採用していました。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ことでブロックを生成し、ネットワークのセキュリティを維持します。しかし、PoWには、膨大な電力消費、スケーラビリティの問題、そして中央集権化のリスクといった課題が存在します。これらの課題を解決するために、イーサリアムはPoSへの移行を決定しました。

PoSでは、マイナーの代わりにバリデーターと呼ばれる参加者が、イーサリアムを保有している量に応じてブロックを生成する権利を得ます。バリデーターは、自身のイーサリアムを「ステーク（担保）」として預け、ネットワークのセキュリティに貢献します。PoSは、PoWと比較して、電力消費を大幅に削減し、スケーラビリティを向上させ、より分散化されたネットワークを実現することが期待されています。

1.1. Beacon ChainとThe Merge

イーサリアムのPoSへの移行は、段階的に行われます。その最初のステップとして、Beacon Chainと呼ばれる新しいブロックチェーンが2020年にローンチされました。Beacon Chainは、PoSのコンセンサスアルゴリズムを実装し、バリデーターの登録と管理を行います。The Mergeは、既存のイーサリアムメインネット（PoW）とBeacon Chain（PoS）を統合するプロセスです。The Mergeが完了すると、イーサリアムはPoSに完全に移行し、PoWによるブロック生成は停止します。

1.2. スケーラビリティの向上：シャーディング

PoSへの移行は、イーサリアムのスケーラビリティ向上に向けた重要なステップですが、それだけでは十分ではありません。イーサリアムのスケーラビリティをさらに向上させるために、シャーディングと呼ばれる技術が導入される予定です。シャーディングは、ブロックチェーンを複数の「シャード」に分割し、各シャードが並行してトランザクションを処理することで、ネットワーク全体の処理能力を向上させる技術です。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の利用者が増加することが期待されます。

2. 経済的な変化：手数料とインフレ

イーサリアムへの移行は、ネットワークの経済的な側面にも大きな変化をもたらします。PoWでは、マイナーはブロックを生成することで報酬を得ていましたが、PoSでは、バリデーターはステークしたイーサリアムに対して利息のような報酬を得ます。また、トランザクション手数料の仕組みも変化します。

2.1. EIP-1559と手数料の変動

イーサリアムでは、2021年にEIP-1559と呼ばれるアップグレードが導入されました。EIP-1559は、トランザクション手数料の仕組みを改善し、手数料の予測可能性を高めることを目的としています。EIP-1559では、トランザクション手数料が「base fee（基本手数料）」と「priority fee（優先手数料）」の2つに分割されます。base feeは、ネットワークの混雑状況に応じて変動し、priority feeは、トランザクションを優先的に処理するために支払われます。EIP-1559の導入により、トランザクション手数料は、以前よりも変動しやすくなりましたが、より効率的な手数料の支払い方法が提供されるようになりました。

2.2. イーサリアムの発行量とインフレ

PoWでは、マイナーはブロックを生成することで新しいイーサリアムを受け取っていましたが、PoSでは、バリデーターはステークしたイーサリアムに対して報酬を得ます。PoSへの移行により、イーサリアムの発行量は減少することが予想されます。また、イーサリアムのインフレ率も低下することが期待されています。イーサリアムの発行量が減少することで、イーサリアムの価値が上昇する可能性があります。

3. 環境的な変化：電力消費の削減

PoWは、膨大な電力消費を必要とするため、環境への負荷が大きいという問題がありました。PoSは、PoWと比較して、電力消費を大幅に削減することができます。PoSへの移行により、イーサリアムの環境負荷を大幅に軽減することが期待されています。

3.1. PoWの電力消費量

PoWでは、マイナーは、複雑な計算問題を解くために、高性能なコンピューターを大量に稼働させる必要があります。これらのコンピューターは、膨大な電力を消費し、二酸化炭素を排出します。ビットコインのPoWによる電力消費量は、一部の国全体の電力消費量に匹敵すると言われています。イーサリアムのPoWによる電力消費量も、無視できないレベルでした。

3.2. PoSの電力消費量

PoSでは、バリデーターは、自身のイーサリアムをステークするだけでブロックを生成する権利を得ることができます。そのため、PoWのような膨大な電力消費は必要ありません。PoSは、PoWと比較して、電力消費を99%以上削減できると試算されています。PoSへの移行により、イーサリアムは、より環境に優しいブロックチェーンとなることが期待されています。

4. その他の変化

イーサリアムへの移行は、上記以外にも様々な変化をもたらします。例えば、セキュリティの向上、DAppsの開発の容易化、そして新たな金融商品の創出などが挙げられます。

4.1. セキュリティの向上

PoSは、PoWと比較して、51%攻撃と呼ばれる攻撃に対する耐性が高いと考えられています。51%攻撃とは、攻撃者がネットワークの過半数の計算能力を掌握し、トランザクションを改ざんする攻撃です。PoSでは、攻撃者が51%以上のイーサリアムをステークする必要があるため、攻撃コストが非常に高くなります。そのため、PoSは、PoWよりも安全なコンセンサスアルゴリズムであると言えます。

4.2. DAppsの開発の容易化

PoSへの移行は、DAppsの開発を容易にすると考えられています。PoWでは、トランザクション手数料が高く、トランザクションの処理速度が遅いため、DAppsの開発には制約がありました。PoSでは、トランザクション手数料が低くなり、トランザクションの処理速度が向上するため、DAppsの開発者は、より複雑で高度なDAppsを開発できるようになります。

4.3. 新たな金融商品の創出

イーサリアムへの移行は、新たな金融商品の創出を促進すると考えられています。PoSでは、バリデーターは、ステークしたイーサリアムに対して報酬を得ることができます。この報酬は、新たな金融商品の開発に活用することができます。例えば、ステーキングデリバティブと呼ばれる金融商品は、ステーキング報酬をトークン化し、取引可能な資産として提供するものです。ステーキングデリバティブは、ステーキング報酬をより効率的に活用するための手段として注目されています。

まとめ

イーサリアムへの移行は、技術的な側面、経済的な側面、そして環境的な側面において、大きな変化をもたらします。PoSへの移行により、イーサリアムは、よりスケーラブルで、より安全で、そしてより環境に優しいブロックチェーンとなることが期待されています。また、イーサリアムへの移行は、DAppsの開発を容易にし、新たな金融商品の創出を促進すると考えられています。イーサリアムへの移行は、ブロックチェーン技術の未来を形作る上で、重要な役割を果たすでしょう。