イーサリアムのアップデート内容完全理解ガイド

イーサリアムは、分散型アプリケーション（DApps）を構築するための基盤となるブロックチェーンプラットフォームです。その進化は常に続いており、様々なアップデートが実施されてきました。本ガイドでは、イーサリアムの主要なアップデート内容を詳細に解説し、その技術的な背景、目的、そして将来への影響について深く掘り下げていきます。

1. イーサリアムの初期とPoW (Proof of Work)

イーサリアムは、2015年にVitalik Buterinによって提唱され、ビットコインの課題を克服することを目指して誕生しました。当初、イーサリアムはビットコインと同様に、Proof of Work (PoW) というコンセンサスアルゴリズム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、ブロックチェーンに新しいトランザクションを追加します。しかし、PoWには、消費電力の高さ、スケーラビリティの問題、そして51%攻撃のリスクといった課題が存在していました。

2. Constantinople & St. Petersburg アップデート (2019年)

Constantinople & St. Petersburgアップデートは、イーサリアムのガス料金の最適化と、スマートコントラクトの実行効率の向上を目的として実施されました。具体的には、以下の変更が含まれています。

• ガス料金の削減: 特定のオペコードのガス料金が削減され、スマートコントラクトの実行コストが低下しました。
• 新しいオペコードの導入: より効率的なスマートコントラクトの記述を可能にする新しいオペコードが導入されました。
• EIP 145: ビットワイズ演算オペコードの導入により、スマートコントラクトの計算能力が向上しました。
• EIP 155: 契約アカウントの削除を容易にするための変更が加えられました。

これらの変更により、DAppsの開発者はより複雑なアプリケーションをより低いコストで構築できるようになりました。

3. Istanbul アップデート (2019年)

Istanbulアップデートは、Constantinople & St. Petersburgアップデートの継続として、さらなるガス料金の最適化と、プライバシー保護機能の強化を目的として実施されました。主な変更点は以下の通りです。

• ガス料金の削減: さらなるオペコードのガス料金が削減され、スマートコントラクトの実行コストがさらに低下しました。
• EIP 2028: 契約アカウントのストレージコストの削減により、長期的なDAppsの運用コストが低下しました。
• EIP 2078: 契約アカウントの自己破壊機能の改善により、スマートコントラクトのセキュリティが向上しました。

4. Berlin アップデート (2021年)

Berlinアップデートは、イーサリアムのガス料金の最適化と、EIP-1559の導入準備を目的として実施されました。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根本的に変更する提案であり、ガス料金の予測可能性を高め、ネットワークの効率を向上させることを目指しています。Berlinアップデートでは、EIP-1559の導入に必要な変更が加えられました。

5. London アップデート & EIP-1559 (2021年)

Londonアップデートは、イーサリアムの歴史において重要な転換点となりました。このアップデートでは、EIP-1559が正式に導入され、イーサリアムのトランザクション手数料の仕組みが大きく変更されました。EIP-1559では、トランザクション手数料が「ベースフィー」と「プライオリティフィー」の2つの要素に分割されます。ベースフィーは、ネットワークの混雑状況に応じて動的に調整され、自動的にバーン（焼却）されます。プライオリティフィーは、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あり、マイナーに支払われます。EIP-1559の導入により、ガス料金の予測可能性が高まり、ネットワークの効率が向上しました。また、ETHの供給量が減少することで、ETHの価値が上昇する可能性も期待されています。

6. The Merge (2022年) – PoS (Proof of Stake) 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PoWからPoS (Proof of Stake) に移行する、最も重要なアップデートの一つです。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、ETHをステーキング（預け入れ）することでブロックを生成し、ブロックチェーンに新しいトランザクションを追加します。PoSには、消費電力の削減、スケーラビリティの向上、そしてセキュリティの強化といったメリットがあります。The Mergeにより、イーサリアムの消費電力は大幅に削減され、環境負荷が軽減されました。また、PoSは、51%攻撃のリスクを低減し、ネットワークのセキュリティを向上させます。

7. Shanghai アップデート (2023年)

Shanghaiアップデートは、The Merge後の最初の主要なアップデートであり、バリデーターがステーキングしたETHを引き出す機能が追加されました。The Merge以降、バリデーターはETHをステーキングしていましたが、引き出す方法がありませんでした。Shanghaiアップデートにより、バリデーターはステーキングしたETHを引き出すことができるようになり、イーサリアムのエコシステムにおける流動性が向上しました。また、Shanghaiアップデートでは、いくつかの技術的な改善も加えられました。

8. Capella アップデート (2023年)

Capellaアップデートは、イーサリアムの実行層とコンセンサス層の分離を完了させるためのアップデートです。これにより、イーサリアムのモジュール化が進み、将来的なアップデートや改善がより容易になります。Capellaアップデートは、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となります。

9. Dencun アップデート (2024年)

Dencunアップデートは、Layer 2のスケーリングソリューションであるRollupのコスト削減を目的としたアップデートです。具体的には、EIP-4844「Proto-Danksharding」が導入され、Rollupがトランザクションデータをオンチェーンに投稿する際のコストが大幅に削減されます。これにより、Layer 2の利用が促進され、イーサリアムのスケーラビリティが向上することが期待されます。

10. 将来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ていきます。現在、検討されているアップデートとしては、以下のものが挙げられます。

• Verkle Trees: イーサリアムの状態サイズを削減し、ノードの同期時間を短縮するための技術です。
• Account Abstraction: スマートコントラクトアカウントを導入し、ユーザーエクスペリエンスを向上させるための技術です。
• Data Availability Sampling (DAS): Rollupのデータ可用性を検証するための技術です。

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、使いやすいプラットフォームへと進化していくことが期待されます。

まとめ

イーサリアムは、その誕生以来、数多くのアップデートを経て進化を続けてきました。PoWからPoSへの移行、EIP-1559の導入、そしてLayer 2のスケーリングソリューションの発展など、それぞれのアップデートは、イーサリアムの課題を克服し、その可能性を広げることを目的としています。今後も、イーサリアムの開発は継続的に行われ、より多くの人々がDAppsを利用できる、より良い未来が実現されることが期待されます。イーサリアムのアップデート内容を理解することは、ブロックチェーン技術の進化を理解する上で不可欠です。本ガイドが、その理解の一助となれば幸いです。