イーサリアム（ETH）アップグレード後の変化とは？

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）やスマートコントラクトの基盤として広く利用されています。その進化は常に続いており、特に大規模なアップグレードは、ネットワークの性能、セキュリティ、スケーラビリティに大きな変化をもたらします。本稿では、イーサリアムの主要なアップグレードとその影響について、技術的な側面を中心に詳細に解説します。

1. イーサリアムの歴史とアップグレードの必要性

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、ビットコインの持つスクリプト機能の拡張を目指しました。これにより、単なる暗号資産としての機能を超え、様々なアプリケーションを構築できるプラットフォームとしての役割を担うようになりました。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の低さや、ガス代の高騰といった課題を抱えていました。これらの課題を解決し、より多くのユーザーが利用できる環境を整備するため、継続的なアップグレードが必要とされてきました。

2. 主要なアップグレードとその技術的詳細

2.1. Byzantium (ビザンティウム)

2017年10月に実施されたByzantiumは、イーサリアムの仮想マシン（EVM）の改善に焦点を当てたアップグレードでした。具体的には、以下の点が改善されました。

• EVMの最適化: コードの実行効率が向上し、ガス代の削減に貢献しました。
• Precompiled Contracts (事前コンパイル済みコントラクト): 特定の暗号学的演算を効率的に実行するためのコントラクトが導入され、スマートコントラクトの開発が容易になりました。
• State Rent (状態賃料): ストレージの利用状況に応じてガス代を課す仕組みが導入されましたが、後に廃止されました。

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は、Byzantiumの改善をさらに進めたアップグレードでした。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が大幅に削減され、DAppsの利用コストが低下しました。
• EVMの改善: コードの最適化が継続され、実行効率が向上しました。
• 新たなopcodeの導入: スマートコントラクトの開発に役立つ新たな命令が追加されました。

2.3. Istanbul (イスタンブール)

2019年12月に実施されたIstanbulは、Constantinopleの改善を継続し、プライバシー保護の強化に重点を置いたアップグレードでした。主な変更点は以下の通りです。

• EVMの改善: コードの最適化が継続され、実行効率が向上しました。
• Zk-SNARKsのサポート: ゼロ知識証明の一種であるzk-SNARKsのサポートが強化され、プライバシー保護されたスマートコントラクトの開発が可能になりました。
• ガス代の削減: 特定の演算に必要なガス代が削減され、DAppsの利用コストが低下しました。

2.4. Berlin (ベルリン)

2021年4月に実施されたBerlinは、EIP-1559の導入が最大の変更点でした。EIP-1559は、トランザクション手数料の仕組みを大きく変更し、ガス代の予測可能性を高めました。

• EIP-1559: トランザクション手数料を「Base Fee」と「Priority Fee」に分割し、Base Feeはトランザクションの需要に応じて自動的に調整されるようになりました。これにより、ガス代の変動が抑制され、ユーザーはより安定した手数料でトランザクションを実行できるようになりました。
• EVMの改善: コードの最適化が継続され、実行効率が向上しました。

2.5. London (ロンドン) – The Merge (ザ・マージ)

2022年9月に実施されたLondonアップグレードは、イーサリアムの歴史において最も重要な出来事の一つであるThe Mergeを含んでいます。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）に移行するものでした。

• プルーフ・オブ・ステーク (PoS) への移行: PoWでは、マイナーが複雑な計算問題を解くことでブロックを生成し、トランザクションを検証していました。PoSでは、バリデーターと呼ばれるユーザーがETHを預け入れ（ステーク）、そのETHの量に応じてブロック生成の権利が与えられます。これにより、エネルギー消費量が大幅に削減され、ネットワークのセキュリティが向上しました。
• 発行量の減少: PoSへの移行により、ETHの発行量が大幅に減少しました。
• ネットワークのセキュリティ向上: PoSは、PoWよりも攻撃コストが高く、ネットワークのセキュリティが向上しました。

3. アップグレード後の変化

3.1. スケーラビリティの向上

The Mergeは、直接的なスケーラビリティの向上をもたらすものではありませんでしたが、将来的なスケーラビリティソリューションの導入を容易にしました。例えば、シャーディングと呼ばれる技術は、ネットワークを複数のシャードに分割し、並行してトランザクションを処理することで、スケーラビリティを大幅に向上させることが期待されています。

3.2. エネルギー効率の向上

PoSへの移行により、イーサリアムのエネルギー消費量は99.95%以上削減されました。これは、環境への負荷を軽減し、持続可能なブロックチェーンネットワークを実現する上で大きな進歩です。

3.3. セキュリティの向上

PoSは、PoWよりも攻撃コストが高く、ネットワークのセキュリティが向上しました。また、バリデーターは不正行為を行った場合、預け入れたETHを没収されるリスクがあるため、誠実な行動を促すインセンティブが働きます。

3.4. ガス代の変動

EIP-1559の導入により、ガス代の予測可能性が高まりましたが、ネットワークの混雑状況によっては依然として高騰する可能性があります。しかし、The Merge後のETH発行量の減少により、ガス代の長期的な動向は不透明です。

4. 今後の展望

イーサリアムのアップグレードは、今後も継続的に行われる予定です。特に、シャーディングの導入は、イーサリアムのスケーラビリティを飛躍的に向上させる可能性を秘めています。また、プライバシー保護技術の強化や、DAppsの開発を容易にするためのツールの開発も進められています。これらの取り組みにより、イーサリアムは、より多くのユーザーが利用できる、より安全で、より効率的な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。

5. 結論

イーサリアムのアップグレードは、ネットワークの性能、セキュリティ、スケーラビリティに大きな変化をもたらしました。The Mergeは、その中でも最も重要な出来事の一つであり、イーサリアムをより持続可能で、安全なプラットフォームへと変貌させました。今後のアップグレードにより、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担っていくでしょう。これらの変化を理解することは、暗号資産市場の動向を把握し、将来の投資判断を行う上で不可欠です。