イーサリアム（ETH）のガス代高騰を抑えるための方法
イーサリアム（ETH）は、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が、ネットワークの混雑時にはガス代（取引手数料）が高騰する問題に直面することがあります。このガス代の高騰は、DAppsの利用を阻害し、開発者やユーザーにとって大きな負担となります。本稿では、イーサリアムのガス代高騰を抑えるための様々な方法について、技術的な側面を含めて詳細に解説します。
1. ガス代高騰のメカニズム
イーサリアムのガス代は、トランザクションを実行するために必要な計算リソースの量と、ネットワークの混雑状況によって決定されます。トランザクションは、マイナーによって検証され、ブロックチェーンに追加されます。マイナーは、トランザクションを処理する優先順位をガス代の高さによって決定するため、ガス代が高いトランザクションほど優先的に処理されます。ネットワークが混雑すると、トランザクションの処理能力が限界に達し、ガス代が高騰します。
ガス代は、以下の要素によって構成されます。
- Gas Limit: トランザクションが使用できる最大ガス量。複雑なトランザクションほど高いGas Limitが必要となります。
- Gas Price: ガス1単位あたりの価格。ユーザーは、トランザクションを迅速に処理するために、高いGas Priceを設定することがあります。
- Priority Fee (Tip): マイナーへの優先処理のための追加報酬。
ガス代 = Gas Limit × Gas Price + Priority Fee
2. ガス代を抑えるためのユーザー側の対策
2.1. 時間帯を選ぶ
イーサリアムのネットワークは、時間帯によって混雑状況が異なります。一般的に、日本時間の深夜や早朝は、ネットワークの利用者が少なく、ガス代が比較的安価になる傾向があります。トランザクションの実行時間を調整することで、ガス代を抑えることができます。
2.2. Gas Priceの調整
Gas Priceは、トランザクションの処理速度に影響を与えます。高いGas Priceを設定すれば、トランザクションは迅速に処理されますが、ガス代も高くなります。一方、低いGas Priceを設定すると、トランザクションの処理に時間がかかる可能性があります。適切なGas Priceを設定することで、ガス代と処理速度のバランスを取ることができます。Gas Priceの目安は、ガス追跡サイト（例：Eth Gas Station）などを参考にすると良いでしょう。
2.3. Gas Limitの最適化
Gas Limitは、トランザクションが使用できる最大ガス量を指定します。トランザクションに必要なガス量よりも高いGas Limitを設定すると、未使用のガスは返金されますが、トランザクションのサイズが大きくなり、ガス代が高くなる可能性があります。トランザクションに必要なガス量を正確に見積もり、適切なGas Limitを設定することが重要です。スマートコントラクトの複雑さやデータのサイズによって、必要なガス量は異なります。
2.4. トランザクションのバッチ処理
複数のトランザクションをまとめて処理することで、ガス代を節約することができます。例えば、複数のトークンを異なるアドレスに送信する場合、個別にトランザクションを実行するのではなく、1つのトランザクションでまとめて送信することができます。ただし、トランザクションのバッチ処理は、スマートコントラクトの設計や利用するウォレットによって制限される場合があります。
3. ガス代を抑えるための開発者側の対策
3.1. スマートコントラクトの最適化
スマートコントラクトのコードを最適化することで、トランザクションに必要なガス量を削減することができます。例えば、不要な変数の宣言を避けたり、効率的なアルゴリズムを使用したりすることで、ガス代を抑えることができます。スマートコントラクトの最適化には、Solidityのベストプラクティスに従うことが重要です。
3.2. ストレージの効率化
イーサリアムのストレージは、ガス代が高くなる要因の一つです。スマートコントラクトで使用するストレージの量を削減することで、ガス代を抑えることができます。例えば、不要なデータを削除したり、より効率的なデータ構造を使用したりすることで、ストレージの使用量を削減することができます。
3.3. オフチェーン計算の活用
複雑な計算処理をオフチェーンで行うことで、スマートコントラクトのガス代を削減することができます。オフチェーン計算とは、イーサリアムのブロックチェーン外で計算処理を行い、その結果をスマートコントラクトに渡す方法です。例えば、複雑な数学的計算やデータ分析をオフチェーンで行うことで、スマートコントラクトのガス代を大幅に削減することができます。
3.4. Layer 2ソリューションの利用
Layer 2ソリューションは、イーサリアムのブロックチェーン上に構築されたスケーラビリティソリューションです。Layer 2ソリューションを利用することで、トランザクションをイーサリアムのメインチェーン外で処理し、ガス代を大幅に削減することができます。代表的なLayer 2ソリューションとしては、ロールアップ（Optimistic Rollups、ZK-Rollups）やサイドチェーンなどがあります。
4. Layer 2ソリューションの詳細
4.1. 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イーサリアムのメインチェーンに送信する技術です。ロールアップには、Optimistic RollupsとZK-Rollupsの2種類があります。
4.1.1. Optimistic Rollups
Optimistic Rollupsは、トランザクションが有効であると仮定し、不正なトランザクションがあった場合に、チャレンジメカニズムによって検証を行います。Optimistic Rollupsは、比較的実装が容易ですが、不正なトランザクションの検証に時間がかかる場合があります。
4.1.2. ZK-Rollups
ZK-Rollupsは、ゼロ知識証明（Zero-Knowledge Proof）と呼ばれる暗号技術を使用して、トランザクションの有効性を証明します。ZK-Rollupsは、不正なトランザクションの検証に時間がかかりませんが、実装が複雑です。
4.2. サイドチェーン
サイドチェーンは、イーサリアムのメインチェーンとは独立したブロックチェーンです。サイドチェーンは、独自のコンセンサスアルゴリズムを使用し、高速なトランザクション処理と低いガス代を実現します。サイドチェーンとイーサリアムのメインチェーンの間で、アセットを移動することができます。
5. その他のガス代削減の取り組み
5.1. EIP-1559
EIP-1559は、イーサリアムのガス代メカニズムを改善するための提案です。EIP-1559は、ベースフィーと優先フィーを導入し、ガス代の予測可能性を高め、ガス代のバーン（焼却）を導入することで、ETHの供給量を減らすことを目的としています。EIP-1559は、2021年8月に実装されました。
5.2. 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）に分割する技術です。シャーディングを導入することで、トランザクションの処理能力を向上させ、ガス代を削減することができます。シャーディングは、イーサリアム2.0の開発における重要な要素の一つです。
6. まとめ
イーサリアムのガス代高騰は、DAppsの利用を阻害する大きな課題です。ガス代を抑えるためには、ユーザー側では時間帯を選ぶ、Gas Priceを調整する、Gas Limitを最適化するなどの対策を講じることが重要です。開発者側では、スマートコントラクトの最適化、ストレージの効率化、オフチェーン計算の活用、Layer 2ソリューションの利用などの対策を講じることが有効です。EIP-1559やシャーディングなどの技術的な取り組みも、ガス代高騰の緩和に貢献することが期待されます。これらの対策を組み合わせることで、イーサリアムのガス代高騰を抑え、より多くのユーザーがDAppsを利用できるようになるでしょう。
