イーサリアムの手数料削減は成功するか？

イーサリアムは、分散型アプリケーション（DApps）の基盤として、また暗号資産としての利用が拡大してきた。しかし、その普及を阻む大きな要因の一つが、高い取引手数料である。特にネットワークの混雑時には、手数料が高騰し、小規模な取引や日常的な利用が困難になるという問題があった。本稿では、イーサリアムの手数料削減に向けた取り組みを詳細に分析し、その成功の可能性について考察する。

1. イーサリアム手数料の高騰の背景

イーサリアムの手数料は、ガス（Gas）と呼ばれる単位で計測される。ガスとは、イーサリアムネットワーク上でトランザクションを実行するために必要な計算資源の量を示す指標である。トランザクションの複雑さやネットワークの混雑状況によってガスの消費量は変動し、それに加えて、ユーザーはマイナー（採掘者）に支払う優先手数料（Priority Fee、チップ）を設定する必要がある。この優先手数料が、ネットワークの混雑時に高騰する主な原因となっている。

手数料高騰の背景には、以下の要因が挙げられる。

• 需要の増加: DeFi（分散型金融）アプリケーションやNFT（非代替性トークン）の普及により、イーサリアムネットワークの利用者が急増し、トランザクションの処理能力を超えた需要が発生している。
• ブロックサイズの制限: イーサリアムのブロックサイズは、他のブロックチェーンと比較して比較的制限されている。これにより、一度に処理できるトランザクションの数が限られ、混雑時には手数料が高騰する。
• EIP-1559の導入: EIP-1559は、手数料の仕組みを改善するために導入されたアップデートである。このアップデートにより、トランザクションごとに基本手数料が燃焼されるようになり、手数料の予測可能性が向上した一方で、ネットワークの混雑時には基本手数料が高騰する傾向がある。

2. 手数料削減に向けた取り組み

イーサリアム開発コミュニティは、手数料高騰の問題を解決するために、様々な取り組みを進めている。主な取り組みとしては、以下のものが挙げられる。

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、手数料を削減する技術である。代表的なレイヤー2ソリューションとしては、以下のものがある。

• 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ある。Optimistic RollupとZK-Rollupの2種類が存在する。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知する。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することで、異議申し立て期間を設けることなく、不正なトランザクションを検知する。
• サイドチェーン: サイドチェーンは、イーサリアムとは独立したブロックチェーンであり、イーサリアムのメインチェーンと双方向の通信が可能である。サイドチェーン上でトランザクションを処理することで、手数料を削減することができる。
• 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ある。

2.2. イーサリアム2.0（The Merge）

イーサリアム2.0は、イーサリアムのコンセンサスアルゴリズムをPoW（プルーフ・オブ・ワーク）からPoS（プルーフ・オブ・ステーク）に変更するアップデートである。PoSは、PoWと比較して、エネルギー消費量が少なく、トランザクションの処理能力が高いという特徴がある。The Mergeにより、イーサリアムのトランザクション処理能力が向上し、手数料の削減が期待される。

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ある。シャーディングにより、イーサリアムのトランザクション処理能力が大幅に向上し、手数料の削減が期待される。

2.4. EIP-4844（Proto-Danksharding）

EIP-4844は、シャーディングの導入に向けた前段階として提案されたアップデートである。EIP-4844では、データ可用性レイヤーと呼ばれる新しいレイヤーを導入し、ロールアップがトランザクションデータを効率的に公開できるようにする。これにより、ロールアップの手数料が削減され、イーサリアム全体のトランザクション処理能力が向上する。

3. 手数料削減の現状と課題

レイヤー2ソリューションの導入が進み、ArbitrumやOptimismなどのロールアップネットワークでは、イーサリアムのメインチェーンと比較して、大幅に低い手数料でトランザクションを実行することが可能になっている。The Mergeも完了し、PoSへの移行は成功した。しかし、手数料削減には依然として課題が残されている。

主な課題としては、以下のものが挙げられる。

• レイヤー2ソリューションの複雑性: 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と比較して、技術的な複雑性が高く、ユーザーが利用するには一定の知識が必要となる。
• ブリッジングのリスク: レイヤー2ソリューションとイーサリアムのメインチェーンの間で資産を移動させるためには、ブリッジングと呼ばれる技術が必要となる。ブリッジングには、セキュリティ上のリスクが伴う可能性がある。
• シャーディングの遅延: シャーディングの導入は、技術的な課題が多く、実現には時間がかかると予想されている。
• ネットワーク効果の分散: 複数のレイヤー2ソリューションが存在するため、ネットワーク効果が分散し、特定のソリューションが圧倒的な優位性を確立することが難しい。

4. 手数料削減の成功の可能性

イーサリアムの手数料削減に向けた取り組みは、着実に進展している。レイヤー2ソリューションの普及、The Mergeの完了、EIP-4844の導入などにより、手数料は徐々に低下していくと予想される。しかし、手数料を大幅に削減し、イーサリアムを真に普及させるためには、上記の課題を克服する必要がある。

手数料削減の成功の可能性を高めるためには、以下の点が重要となる。

• ユーザーエクスペリエンスの向上: レイヤー2ソリューションの利用を容易にし、ユーザーが直感的に操作できるようにする必要がある。
• セキュリティの強化: ブリッジングのリスクを軽減し、ユーザーの資産を保護するためのセキュリティ対策を強化する必要がある。
• シャーディングの早期実現: シャーディングの導入を加速させ、イーサリアムのトランザクション処理能力を大幅に向上させる必要がある。
• ネットワーク効果の集約: 相互運用性の高いレイヤー2ソリューションを開発し、ネットワーク効果を集約する必要がある。

5. まとめ

イーサリアムの手数料削減は、容易な道のりではない。しかし、開発コミュニティの努力と技術革新により、手数料は徐々に低下していくと予想される。レイヤー2ソリューションの普及、The Mergeの完了、EIP-4844の導入、そしてシャーディングの実現は、イーサリアムの普及にとって不可欠な要素である。これらの取り組みが成功すれば、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、真に分散型のプラットフォームとなることができるだろう。