イーサリアムのアップデート情報まとめ！今後の展望は？

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。スマートコントラクトの実行能力を持ち、分散型アプリケーション（DApps）の開発を可能にしました。しかし、その初期の設計にはスケーラビリティ問題や高いガス代といった課題が存在しました。本稿では、イーサリアムがこれらの課題を克服するために実施してきた、そして今後予定されている主要なアップデートについて詳細に解説し、今後の展望について考察します。

1. イーサリアムの歴史と課題

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、その革新的なコンセプトは多くの開発者や投資家を魅了しました。しかし、初期のイーサリアムは、トランザクション処理能力が低く、ネットワークの混雑時にはガス代が急騰するという問題を抱えていました。これは、ブロックチェーンの根本的な特性である分散性とセキュリティを維持するために、トランザクションの検証に時間がかかることが原因でした。また、PoW（Proof of Work）によるコンセンサスアルゴリズムは、膨大な電力消費を招き、環境への負荷も問題視されていました。これらの課題を解決するために、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の概要

2.1. Byzantium (ビザンティウム)

2017年10月に実施されたByzantiumアップデートは、イーサリアムのセキュリティと効率性を向上させることを目的としていました。このアップデートでは、EIP（Ethereum Improvement Proposals）と呼ばれる提案に基づいて、様々な改善が加えられました。例えば、precompiled contractsと呼ばれる、特定の計算を効率的に実行するための機能が導入され、スマートコントラクトの実行速度が向上しました。また、セキュリティ脆弱性を修正するための変更も含まれていました。

2.2. Constantinople (コンスタンティノープル)

2019年2月に実施されたConstantinopleアップデートは、ガス代の削減とスマートコントラクトの開発を容易にすることを目的としていました。このアップデートでは、opcodeの最適化や、新しいopcodeの導入などが行われ、スマートコントラクトの実行に必要なガス量が削減されました。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。

2.3. Istanbul (イスタンブール)

2019年12月に実施されたIstanbulアップデートは、プライバシー保護機能の強化と、スマートコントラクトの柔軟性を向上させることを目的としていました。このアップデートでは、zk-SNARKsと呼ばれるゼロ知識証明技術を導入するための基盤が整備され、プライバシー保護型のDAppsの開発が可能になりました。また、スマートコントラクトのコードサイズ制限を緩和するための変更も含まれていました。

2.4. Berlin (ベルリン)

2021年4月に実施されたBerlinアップデートは、ガス代の削減と、ネットワークの安定性を向上させることを目的としていました。このアップデートでは、EIP-1559と呼ばれる提案が導入され、トランザクション手数料の仕組みが変更されました。EIP-1559では、トランザクション手数料の一部をバーン（焼却）することで、イーサリアムの供給量を抑制し、価値の向上を図る効果が期待されています。また、ネットワークの混雑時にトランザクションの優先度を調整するための機能も導入されました。

2.5. London (ロンドン) – EIP-1559の詳細

Berlinアップデートに含まれるEIP-1559は、イーサリアムの経済モデルに大きな変化をもたらしました。従来のトランザクション手数料は、マイナーが設定するオークション形式でしたが、EIP-1559では、base feeと呼ばれる基本手数料と、priority feeと呼ばれる優先手数料に分割されました。base feeは、ネットワークの混雑度に応じて自動的に調整され、トランザクションがブロックに含められるための最低限の手数料となります。priority feeは、マイナーにトランザクションを優先的に処理してもらうための手数料です。base feeはバーンされるため、イーサリアムの供給量が減少します。これにより、イーサリアムの価値が上昇する可能性があります。

3. The Merge (ザ・マージ) – PoSへの移行

2022年9月15日に実施されたThe Mergeは、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です。The Mergeでは、イーサリアムのコンセンサスアルゴリズムが、PoW（Proof of Work）からPoS（Proof of Stake）に移行されました。PoSは、PoWと比較して、電力消費量が大幅に少なく、環境負荷が低いという利点があります。また、PoSでは、トランザクションの検証をvalidatorと呼ばれるノードが行うため、ネットワークのセキュリティが向上します。The Mergeによって、イーサリアムは、より持続可能で、スケーラブルなプラットフォームへと進化しました。

3.1. PoSの仕組み

PoSでは、validatorと呼ばれるノードが、イーサリアムをステーキング（預け入れ）することで、トランザクションの検証を行う権利を得ます。validatorは、保有するイーサリアムの量に応じて、トランザクションの検証に選ばれる確率が高くなります。トランザクションを正しく検証したvalidatorは、報酬としてイーサリアムを受け取ることができます。不正なトランザクションを検証した場合、validatorはステーキングしたイーサリアムの一部を没収されます。この仕組みによって、validatorは不正行為を抑制され、ネットワークのセキュリティが維持されます。

4. 今後の展望

4.1. Sharding (シャーディング)

The Mergeに次ぐ重要なアップデートとして、Shardingが計画されています。Shardingは、ブロックチェーンを複数のシャード（断片）に分割することで、トランザクション処理能力を向上させる技術です。各シャードは、独立してトランザクションを処理するため、ネットワーク全体の処理能力が大幅に向上します。Shardingの導入によって、イーサリアムは、より多くのDAppsやユーザーをサポートできるようになり、より大規模なアプリケーションの開発が可能になります。

4.2. Danksharding (ダンクシャーディング)

Dankshardingは、Shardingの改良版であり、データ可用性サンプリングと呼ばれる技術を導入することで、Shardingの効率性とセキュリティを向上させます。データ可用性サンプリングは、すべてのノードがすべてのトランザクションデータを検証する必要がないようにすることで、ネットワークの負荷を軽減します。Dankshardingの導入によって、イーサリアムは、よりスケーラブルで、効率的なプラットフォームへと進化します。

4.3. Layer 2ソリューションの発展

イーサリアムのスケーラビリティ問題を解決するためのもう一つのアプローチとして、Layer 2ソリューションがあります。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）の上に構築された、別のブロックチェーンです。Layer 2ソリューションでは、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、トランザクション処理能力を向上させます。代表的なLayer 2ソリューションとしては、Optimistic RollupsやZK-Rollupsなどがあります。これらのLayer 2ソリューションは、イーサリアムのエコシステムを拡大し、より多くのユーザーに利用してもらうための重要な役割を担っています。

5. まとめ

イーサリアムは、The MergeによるPoSへの移行を完了し、持続可能でスケーラブルなプラットフォームへと進化しました。しかし、スケーラビリティ問題の完全な解決には、ShardingやDankshardingといった今後のアップデートが不可欠です。また、Layer 2ソリューションの発展も、イーサリアムのエコシステムを拡大し、より多くのユーザーに利用してもらうための重要な要素となります。イーサリアムは、今後も継続的なアップデートを通じて、ブロックチェーン技術の可能性を追求し、分散型Webの実現に貢献していくでしょう。