イーサリアム（ETH）の技術アップデート状況まとめ

イーサリアムは、スマートコントラクトの実行を可能にする分散型プラットフォームとして、ブロックチェーン技術の進化において重要な役割を果たしてきました。その基盤技術は、常に改良と進化を続けており、スケーラビリティ、セキュリティ、持続可能性の向上を目指した様々なアップデートが実施されています。本稿では、イーサリアムの主要な技術アップデートの状況を詳細にまとめ、その背景、目的、影響について解説します。

1. イーサリアムの初期段階と課題

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であるトランザクション処理能力の低さと、スクリプト言語の柔軟性の欠如を克服することを目的として開発されました。当初のイーサリアムは、Proof-of-Work（PoW）コンセンサスアルゴリズムを採用し、トランザクションの検証とブロックの生成を行っていました。しかし、PoWは計算資源を大量に消費し、スケーラビリティの問題を引き起こすことが明らかになりました。トランザクション処理能力の低さは、ネットワークの混雑とガス代の高騰を招き、イーサリアムの普及を妨げる要因となっていました。また、PoWは51%攻撃に対する脆弱性も抱えており、セキュリティ上の懸念も存在しました。

2. メトロポリス アップグレード

イーサリアムのスケーラビリティとセキュリティを向上させるため、2016年から2018年にかけて「メトロポリス」と呼ばれる一連のアップデートが実施されました。メトロポリスは、大きく分けて「Byzantium」と「Constantinople」の2つのハードフォークで構成されています。

2.1 Byzantium

Byzantiumは、2017年10月に実施されたハードフォークであり、EIP（Ethereum Improvement Proposals）と呼ばれる改善提案を多数導入しました。主な変更点としては、以下のものが挙げられます。

• EIP-145: ビットワイズシフト演算の導入により、スマートコントラクトの効率が向上しました。
• EIP-155: ネットワークのフォークに対する保護機能を強化しました。
• EIP-161: 状態クリアのコスト削減により、スマートコントラクトのデプロイメントコストが低減されました。

Byzantiumは、イーサリアムの基盤を強化し、スマートコントラクトの開発と実行をより効率的にすることを目的としていました。

2.2 Constantinople

Constantinopleは、2019年2月に実施されたハードフォークであり、Byzantiumの改善提案をさらに発展させました。主な変更点としては、以下のものが挙げられます。

• EIP-128: ガス代の計算方法を変更し、スマートコントラクトの実行コストを最適化しました。
• EIP-145: Byzantiumで導入されたビットワイズシフト演算の機能を拡張しました。
• EIP-152: ネットワークの安定性を向上させました。

Constantinopleは、イーサリアムの経済モデルを改善し、スマートコントラクトの開発者にとってより魅力的なプラットフォームにすることを目的としていました。

3. イーサリアム2.0（Serenity）

イーサリアムの最も重要なアップデートの一つであるイーサリアム2.0（Serenity）は、PoWコンセンサスアルゴリズムからProof-of-Stake（PoS）コンセンサスアルゴリズムへの移行を伴う大規模なアップグレードです。PoSは、計算資源ではなく、イーサリアムの保有量（ステーク）に基づいてトランザクションの検証者（バリデーター）を選出する仕組みです。PoSは、PoWと比較してエネルギー消費量が少なく、スケーラビリティも向上すると期待されています。

3.1 Beacon Chain

イーサリアム2.0の最初のステップとして、2020年12月にBeacon Chainがローンチされました。Beacon Chainは、PoSコンセンサスアルゴリズムを管理し、バリデーターの選出と報酬の分配を行います。Beacon Chainは、既存のイーサリアムメインネットとは独立して動作し、トランザクションの処理は行いません。

3.2 The Merge

2022年9月15日、イーサリアムは「The Merge」と呼ばれるハードフォークを実施し、Beacon Chainと既存のイーサリアムメインネットを統合しました。The Mergeにより、イーサリアムはPoSコンセンサスアルゴリズムに完全に移行し、エネルギー消費量を大幅に削減することに成功しました。The Mergeは、イーサリアムの歴史における重要なマイルストーンであり、持続可能なブロックチェーンプラットフォームとしての地位を確立しました。

3.3 Sharding

イーサリアム2.0の最終的な目標は、Shardingと呼ばれる技術を導入することです。Shardingは、ブロックチェーンを複数のシャード（断片）に分割し、各シャードが独立してトランザクションを処理する仕組みです。Shardingにより、イーサリアムのスケーラビリティを大幅に向上させ、より多くのトランザクションを処理できるようになると期待されています。Shardingの実装は、技術的な複雑さから、まだ開発段階にあります。

4. その他の技術アップデート

イーサリアムは、イーサリアム2.0のアップグレードと並行して、様々な技術アップデートを実施しています。以下に、その主なものを紹介します。

4.1 EIP-1559

EIP-1559は、2021年8月に導入されたガス代のメカニズムを変更する改善提案です。EIP-1559は、トランザクションのベースフィーをネットワークによって自動的に決定し、トランザクションの優先度に応じてチップ（優先ガス）を追加する仕組みを導入しました。EIP-1559は、ガス代の予測可能性を高め、ネットワークの混雑を緩和することを目的としていました。

4.2 Layer 2 スケーリングソリューション

イーサリアムのスケーラビリティ問題を解決するために、Layer 2と呼ばれるスケーリングソリューションが開発されています。Layer 2は、イーサリアムメインネットの外でトランザクションを処理し、その結果をイーサリアムメインネットに記録する仕組みです。Layer 2には、ロールアップ、サイドチェーン、ステートチャネルなど、様々な種類があります。Layer 2は、イーサリアムのスケーラビリティを向上させ、ガス代を削減することを目的としています。

5. まとめ

イーサリアムは、その誕生以来、様々な技術アップデートを通じて進化を続けてきました。メトロポリスアップデートは、イーサリアムの基盤を強化し、スマートコントラクトの開発と実行をより効率的にしました。イーサリアム2.0は、PoSコンセンサスアルゴリズムへの移行とShardingの導入により、イーサリアムのスケーラビリティと持続可能性を大幅に向上させると期待されています。EIP-1559とLayer 2スケーリングソリューションは、イーサリアムの経済モデルを改善し、ガス代を削減することを目的としています。これらの技術アップデートは、イーサリアムをより強力で柔軟なプラットフォームへと進化させ、ブロックチェーン技術の普及に貢献していくでしょう。今後のイーサリアムの技術開発に注目が集まります。