イーサリアム（ETH）のアップグレード予定まとめ

イーサリアムは、分散型アプリケーション（DApps）を構築するための主要なプラットフォームとして、その地位を確立しています。しかし、その進化は止まることなく、よりスケーラブルで、安全で、持続可能なネットワークを目指し、継続的なアップグレードが計画・実行されています。本稿では、イーサリアムの主要なアップグレード予定について、技術的な詳細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、当初からスマートコントラクトの実行環境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、様々な分野での応用が可能になりました。しかし、その人気と利用の拡大に伴い、いくつかの課題が浮上してきました。

• 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、大量のトランザクションが発生すると、ネットワークが混雑し、ガス代（トランザクション手数料）が高騰する問題があります。
• ガス代の高騰: DAppsの利用増加やNFTの取引活発化により、ガス代が高騰し、小規模なトランザクションやDAppsの利用が困難になる場合があります。
• エネルギー消費: イーサリアムは、プルーフ・オブ・ワーク（PoW）というコンセンサスアルゴリズムを採用しており、大量のエネルギーを消費するという批判がありました。

これらの課題を解決するために、イーサリアムの開発コミュニティは、様々なアップグレードを計画・実行しています。

2. The Merge（PoSへの移行）

最も重要なアップグレードの一つが、The Merge（ザ・マージ）と呼ばれるプルーフ・オブ・ステーク（PoS）への移行です。PoWは、複雑な計算問題を解くことでブロックを生成する仕組みですが、PoSは、ETHを預け入れることでブロック生成の権利を得る仕組みです。PoSへの移行により、以下のメリットが期待されます。

• エネルギー消費の削減: PoSは、PoWと比較して、大幅にエネルギー消費を削減できます。
• セキュリティの向上: PoSは、攻撃コストが高くなるため、セキュリティが向上すると考えられています。
• スケーラビリティの向上: PoSは、将来的なスケーラビリティ向上に向けた基盤となります。

The Mergeは、2022年9月に完了しました。これにより、イーサリアムは、PoWからPoSへの移行を完了し、エネルギー効率の高いネットワークへと生まれ変わりました。

3. Surge（シャーディング）

The Mergeに続く重要なアップグレードが、Surge（サージ）と呼ばれるシャーディングです。シャーディングは、データベースを分割する技術であり、イーサリアムのネットワークを複数のシャード（断片）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ことを目的としています。

シャーディングにより、各シャードが独立してトランザクションを処理できるようになり、ネットワーク全体の処理能力が大幅に向上します。これにより、ガス代の削減やDAppsの利用促進が期待されます。

シャーディングの実装は、複雑であり、複数の段階を経て行われます。現在、開発コミュニティは、シャーディングの実装に向けた研究開発を進めています。

4. Scour（データ可用性サンプリング）

Scour（スカウア）は、データ可用性サンプリング（DAS）と呼ばれる技術を導入するアップグレードです。DASは、ブロックに含まれるデータの完全性を検証するために、すべてのノードがすべてのデータをダウンロードする必要がないようにする技術です。これにより、ネットワークの負荷を軽減し、スケーラビリティを向上させることができます。

DASは、特にシャーディングと組み合わせることで、その効果を発揮します。シャーディングされたネットワークでは、各シャードのデータ可用性を検証するために、DASが不可欠となります。

5. Verge（Verkle Trees）

Verge（バージ）は、Verkle Trees（バークルツリーズ）と呼ばれる新しいデータ構造を導入するアップグレードです。Verkle Treesは、Merkle Trees（マークルトリーズ）よりも効率的にデータの完全性を検証できるデータ構造です。これにより、ノードのストレージ要件を削減し、ネットワークのスケーラビリティを向上させることができます。

Verkle Treesは、特にステートのサイズを削減するのに役立ちます。イーサリアムのステートは、すべてのETHアドレスの残高やスマートコントラクトの状態を記録したものであり、そのサイズは非常に大きくなっています。Verkle Treesを使用することで、ステートのサイズを大幅に削減し、ネットワークの効率を向上させることができます。

6. Purge（ステートの整理）

Purge（パージ）は、イーサリアムのステートを整理するアップグレードです。イーサリアムのステートには、不要なデータや古いデータが含まれている場合があります。Purgeは、これらの不要なデータを削除することで、ステートのサイズを削減し、ネットワークの効率を向上させることを目的としています。

ステートの整理は、ネットワークのメンテナンスと同様に、定期的に行う必要があります。Purgeは、イーサリアムのステートを定期的に整理し、ネットワークの健全性を維持するために重要な役割を果たします。

7. その他アップグレード

上記以外にも、イーサリアムには、様々なアップグレードが計画・実行されています。例えば、EIP-4844（Proto-Danksharding）は、DASの初期実装であり、Surgeの前段階として導入される予定です。また、EIP-3855（PUSH0 instruction）は、スマートコントラクトのガス代を削減するための提案です。

これらのアップグレードは、イーサリアムのネットワークをより効率的で、安全で、持続可能なものにするために、継続的に行われていきます。

8. アップグレードのスケジュール

イーサリアムのアップグレードのスケジュールは、開発コミュニティによって決定されます。The Mergeは完了しましたが、Surge以降のアップグレードの具体的なスケジュールは、まだ確定していません。しかし、開発コミュニティは、これらのアップグレードをできるだけ早く実装するために、精力的に取り組んでいます。

アップグレードの進捗状況は、イーサリアム財団のウェブサイトや、開発コミュニティのフォーラムなどで確認することができます。

まとめ

イーサリアムは、継続的なアップグレードを通じて、その技術的な課題を克服し、より優れたプラットフォームへと進化しています。The MergeによるPoSへの移行は、エネルギー消費の削減とセキュリティの向上を実現しました。そして、Surge、Scour、Verge、Purgeなどのアップグレードは、スケーラビリティの向上、ガス代の削減、ネットワークの効率化を目指しています。

これらのアップグレードは、イーサリアムの将来にとって不可欠であり、分散型アプリケーション（DApps）の普及とWeb3の発展を加速させるでしょう。イーサリアムの開発コミュニティの努力と、コミュニティ全体の協力によって、イーサリアムは、今後も分散型技術の最前線を走り続けると期待されます。