イーサリアム（ETH）のアップグレード情報まとめ

イーサリアムは、ビットコインに次ぐ時価総額を誇る主要な暗号資産であり、分散型アプリケーション（DApps）の基盤として広く利用されています。その進化は常に進行しており、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グレードが実施されています。本稿では、イーサリアムの主要なアップグレードについて、技術的な詳細、導入の経緯、そして今後の展望を含めて詳細に解説します。

1. イーサリアムの現状と課題

イーサリアムは、当初、スマートコントラクトを実行可能なプラットフォームとして設計されました。これにより、金融、サプライチェーン、投票システムなど、様々な分野での革新的なアプリケーションの開発が可能になりました。しかし、その普及に伴い、いくつかの課題が顕在化しました。

• スケーラビリティ問題: イーサリアムのトランザクション処理能力は、ビットコインと比較して高いものの、DAppsの利用増加に伴い、ネットワークの混雑とガス代の高騰が発生するようになりました。
• セキュリティリスク: スマートコントラクトの脆弱性を悪用したハッキング事件が頻発し、ユーザーの資産が失われるリスクがありました。
• エネルギー消費: Proof-of-Work（PoW）コンセンサスアルゴリズムを採用していたため、膨大な電力消費が環境問題として指摘されていました。

これらの課題を解決するため、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グレードに取り組んできました。

2. 主要なアップグレードの歴史

2.1. Homestead (2016年)

Homesteadは、イーサリアムの最初の正式なリリースであり、プラットフォームの安定性とセキュリティの向上を目的としていました。このリリースでは、スマートコントラクトのデプロイと実行の効率化、ガス代の最適化、そして開発者向けのツール改善が行われました。

2.2. Byzantium (2017年)

Byzantiumは、イーサリアムのセキュリティとプライバシーを強化するためのアップグレードでした。このリリースでは、EIP-155（replay attack対策）、EIP-161（state clearing）、EIP-198（precompiled contracts）などの重要な改善が導入されました。これらの改善により、イーサリアムのネットワークはより安全になり、DAppsの開発者はより高度な機能を利用できるようになりました。

2.3. Constantinople (2019年)

Constantinopleは、イーサリアムのスケーラビリティと開発者エクスペリエンスの向上を目的としたアップグレードでした。このリリースでは、EIP-1283（ガス代の削減）、EIP-145（ビット単位のガス価格設定）、EIP-2028（opcodeの追加）などの改善が導入されました。これらの改善により、DAppsの実行コストが削減され、開発者はより効率的にスマートコントラクトを開発できるようになりました。

2.4. Istanbul (2019年)

Istanbulは、Constantinopleの続編であり、イーサリアムのセキュリティとプライバシーをさらに強化するためのアップグレードでした。このリリースでは、EIP-2387（precompiled contractの追加）、EIP-2565（modexp opcodeの最適化）、EIP-2861（state sizeの制限）などの改善が導入されました。これらの改善により、イーサリアムのネットワークはより安全になり、DAppsの開発者はより高度な機能を利用できるようになりました。

2.5. Berlin (2021年)

Berlinは、イーサリアムのガス代の最適化とDAppsの開発者エクスペリエンスの向上を目的としたアップグレードでした。このリリースでは、EIP-2929（ガス代の削減）、EIP-3186（warm storageの最適化）、EIP-3855（PUSH0 instructionの追加）などの改善が導入されました。これらの改善により、DAppsの実行コストが削減され、開発者はより効率的にスマートコントラクトを開発できるようになりました。

3. The Merge (2022年)

The Mergeは、イーサリアムの歴史において最も重要なアップグレードの一つであり、コンセンサスアルゴリズムをProof-of-Work（PoW）からProof-of-Stake（PoS）へと移行しました。この移行により、イーサリアムのエネルギー消費は大幅に削減され、セキュリティが向上しました。また、The Mergeは、今後のスケーラビリティ向上に向けた基盤を築きました。

3.1. Proof-of-Stake (PoS) の仕組み

PoSでは、トランザクションの検証とブロックの生成は、暗号資産の保有量（ステーク）に基づいて選ばれたバリデーターによって行われます。バリデーターは、自身のETHをステークすることで、ネットワークのセキュリティに貢献し、その見返りとして報酬を得ることができます。PoSは、PoWと比較して、エネルギー消費が少なく、セキュリティが高いという利点があります。

3.2. The Merge の影響

The Mergeは、イーサリアムのエネルギー消費を99.95%以上削減し、環境負荷を大幅に軽減しました。また、PoSへの移行により、イーサリアムのセキュリティが向上し、51%攻撃のリスクが低減しました。さらに、The Mergeは、今後のスケーラビリティ向上に向けた基盤を築き、Layer 2ソリューションの開発を促進しました。

4. 今後のアップグレード計画

4.1. Surge

Surgeは、イーサリアムのスケーラビリティを大幅に向上させることを目的としたアップグレードです。このアップグレードでは、データ可用性サンプリング（DAS）や、シャードチェーンなどの技術が導入される予定です。DASは、ブロックチェーンのデータを効率的に検証するための技術であり、シャードチェーンは、ブロックチェーンを複数の小さなチェーンに分割することで、トランザクション処理能力を向上させる技術です。

4.2. Scourge

Scourgeは、イーサリアムのセキュリティをさらに強化することを目的としたアップグレードです。このアップグレードでは、悪意のあるバリデーターを迅速に特定し、排除するためのメカニズムが導入される予定です。また、Scourgeは、スマートコントラクトの脆弱性を自動的に検出するためのツールも提供する予定です。

4.3. Verge

Vergeは、イーサリアムのプライバシーを向上させることを目的としたアップグレードです。このアップグレードでは、ゼロ知識証明（ZKP）などの技術が導入される予定です。ZKPは、ある情報が真実であることを、その情報を明らかにすることなく証明するための技術であり、プライバシー保護に役立ちます。

4.4. Purge

Purgeは、イーサリアムのコードベースを整理し、不要な機能を削除することを目的としたアップグレードです。このアップグレードにより、イーサリアムのコードはよりシンプルになり、メンテナンスが容易になります。また、Purgeは、イーサリアムのパフォーマンスを向上させる効果も期待されています。

5. まとめ

イーサリアムは、その進化を絶えず続けており、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グレードが実施されています。The Mergeは、イーサリアムの歴史において最も重要なアップグレードの一つであり、コンセンサスアルゴリズムをPoSへと移行することで、エネルギー消費を大幅に削減し、セキュリティを向上させました。今後のアップグレード計画であるSurge、Scourge、Verge、Purgeは、イーサリアムをさらに強力なプラットフォームへと進化させるでしょう。これらのアップグレードを通じて、イーサリアムは、分散型アプリケーションの基盤として、より多くの分野で利用されることが期待されます。イーサリアムの今後の発展に注目し、その技術的な進歩を理解することは、暗号資産市場全体を理解する上で不可欠です。