イーサリアム（ETH）の技術的アップデート履歴

イーサリアムは、2015年にVitalik Buterinによって提唱された、次世代の分散型アプリケーションプラットフォームです。ビットコインと同様にブロックチェーン技術を基盤としていますが、スマートコントラクトという機能を搭載することで、より多様なアプリケーションの開発を可能にしました。イーサリアムは、その誕生以来、継続的な技術的アップデートを重ねており、その進化の過程は複雑かつ多岐にわたります。本稿では、イーサリアムの主要な技術的アップデート履歴を詳細に解説し、その変遷と将来展望について考察します。

1. Frontier (2015年) – イーサリアムの黎明期

イーサリアムの最初のリリースであるFrontierは、2015年7月30日に公開されました。これは、イーサリアムの基盤となるプロトコルを初めて公開したものであり、開発者や初期のユーザーが実験的に利用できる環境を提供しました。Frontierの主な特徴は以下の通りです。

• Ethereum Virtual Machine (EVM) の導入: スマートコントラクトを実行するための仮想マシンであるEVMが導入されました。これにより、開発者はSolidityなどのプログラミング言語を用いて、ブロックチェーン上で動作するアプリケーションを開発できるようになりました。
• ガス (Gas) の概念: スマートコントラクトの実行に必要な計算リソースを定量化するためのガスという概念が導入されました。ガスは、トランザクションの実行コストを支払うための単位として機能します。
• Proof-of-Work (PoW) コンセンサスアルゴリズム: ブロックチェーンのセキュリティを維持するためのコンセンサスアルゴリズムとして、PoWが採用されました。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、新しいブロックを生成し、報酬を得ることができます。

Frontierは、イーサリアムの可能性を示す最初のステップでしたが、セキュリティやスケーラビリティなどの課題も多く残されていました。

2. Homestead (2016年) – 安定化への道

Homesteadは、2016年3月にリリースされた、イーサリアムの最初の安定版です。Frontierで明らかになった問題点を修正し、プラットフォームの安定性と信頼性を向上させることを目的としていました。Homesteadの主な特徴は以下の通りです。

• セキュリティの強化: スマートコントラクトの脆弱性を修正し、セキュリティホールを塞ぐためのアップデートが実施されました。
• ガス料金の最適化: ガス料金の計算方法を最適化し、トランザクションコストを削減しました。
• 開発ツールの改善: 開発者がより効率的にスマートコントラクトを開発できるよう、開発ツールが改善されました。

Homesteadは、イーサリアムの基盤を強化し、より多くの開発者やユーザーがプラットフォームを利用できるようになりました。

3. Metropolis (2017年 – 2018年) – スケーラビリティへの挑戦

Metropolisは、2017年10月から2018年10月にかけて段階的にリリースされたアップデートです。イーサリアムのスケーラビリティ問題を解決するための取り組みが中心となりました。Metropolisは、ByzantiumとConstantinopleの2つのハードフォークで構成されています。

3.1 Byzantium (2017年10月)

Byzantiumは、Metropolisの最初のハードフォークであり、以下の特徴を備えています。

• EIP-155: ガス料金の計算方法を改善し、トランザクションの実行コストを削減しました。
• EIP-161: スマートコントラクトのデプロイメントコストを削減しました。
• EIP-198: スマートコントラクトのストレージコストを削減しました。

3.2 Constantinople (2018年3月)

Constantinopleは、Metropolisの2番目のハードフォークであり、以下の特徴を備えています。

• EIP-128: スマートコントラクトのガス料金を削減し、実行コストを削減しました。
• EIP-219: スマートコントラクトのopcodeを最適化し、実行効率を向上させました。
• EIP-627: スマートコントラクトの再入攻撃に対する保護機能を強化しました。

Metropolisは、イーサリアムのスケーラビリティ問題を部分的に解決し、プラットフォームのパフォーマンスを向上させました。

4. Istanbul (2019年) – EVMの最適化

Istanbulは、2019年12月にリリースされたアップデートであり、EVMの最適化に焦点を当てました。Istanbulの主な特徴は以下の通りです。

• EIP-145: ビット演算に関するopcodeを追加し、スマートコントラクトの計算効率を向上させました。
• EIP-1108: 削減されたガス料金を導入し、トランザクションコストを削減しました。
• EIP-1783: スマートコントラクトのデプロイメントコストを削減しました。

Istanbulは、EVMのパフォーマンスを向上させ、スマートコントラクトの開発をより効率的にしました。

5. Muir Glacier (2020年) – 難易度調整の遅延

Muir Glacierは、2020年6月にリリースされたアップデートであり、PoWの難易度調整の遅延を修正することを目的としていました。イーサリアムのハッシュレートが上昇し、ブロック生成時間が短縮されたため、難易度調整が追いつかなくなり、ネットワークの安定性が損なわれる可能性がありました。Muir Glacierは、この問題を解決するために、難易度調整のアルゴリズムを変更しました。

6. Berlin (2021年) – ガス料金の最適化とEIP-1559

Berlinは、2021年4月にリリースされたアップデートであり、ガス料金の最適化とEIP-1559の導入が主な特徴です。EIP-1559は、トランザクション手数料のメカニズムを変更し、ガス料金の予測可能性を向上させ、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。EIP-1559では、トランザクション手数料がベースフィーと優先手数料の2つの要素に分割され、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ます。優先手数料は、トランザクションを迅速に処理するためにマイナーに支払われるインセンティブです。

7. London (2021年) – EIP-1559の導入

Londonは、2021年8月にリリースされたアップデートであり、EIP-1559を正式に導入しました。EIP-1559の導入により、トランザクション手数料のメカニズムが大きく変化し、ガス料金の予測可能性が向上しました。また、Londonアップデートでは、EIP-3855、EIP-3860などの他の改善も導入されました。

8. Arrow Glacier (2022年) – 難易度調整の遅延 (再)

Arrow Glacierは、2022年12月にリリースされたアップデートであり、再びPoWの難易度調整の遅延を修正することを目的としていました。イーサリアムのハッシュレートが依然として高いため、難易度調整が追いつかなくなり、ネットワークの安定性が損なわれる可能性がありました。Arrow Glacierは、この問題を解決するために、難易度調整のアルゴリズムを再度変更しました。

9. Shanghai (2023年) – PoSへの移行準備

Shanghaiは、2023年4月にリリースされたアップデートであり、PoSへの移行に向けた重要なステップとなりました。Shanghaiアップデートでは、バリデーターがイーサリアムのPoSコンセンサスメカニズムでステークしたETHを引き出す機能が導入されました。これにより、PoSへの移行がよりスムーズに進むことが期待されています。

まとめ

イーサリアムは、その誕生以来、継続的な技術的アップデートを重ねてきました。これらのアップデートは、プラットフォームのセキュリティ、スケーラビリティ、パフォーマンスを向上させ、より多様なアプリケーションの開発を可能にしました。特に、EIP-1559の導入やPoSへの移行に向けた取り組みは、イーサリアムの将来にとって重要な意味を持っています。イーサリアムは、今後も技術革新を続け、分散型アプリケーションプラットフォームとしての地位を確立していくことが期待されます。