イーサリアム（ETH）の最新アップグレード情報まとめ！

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、その進化を続けています。その進化の核心にあるのが、様々なアップグレードです。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、そして将来への展望を含めて詳細に解説します。

1. イーサリアムの基礎とアップグレードの必要性

イーサリアムは、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独自の機能を持っています。スマートコントラクトは、事前に定義された条件が満たされた場合に自動的に実行されるプログラムであり、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す。

しかし、イーサリアムは当初からいくつかの課題を抱えていました。その中でも最も重要な課題は、スケーラビリティ問題です。トランザクション処理能力が低いため、ネットワークが混雑するとトランザクション手数料が高騰し、処理速度が遅くなるという問題が発生していました。また、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は、エネルギー消費量が大きいという問題も抱えていました。これらの課題を解決するために、イーサリアムの開発チームは、様々なアップグレードを計画・実行してきました。

2. 主要なアップグレードの歴史

2.1. Byzantium (ビザンティウム)

2017年10月に実装されたByzantiumは、イーサリアムのハードフォークの一つであり、いくつかの重要な改善をもたらしました。具体的には、EIP-155（Gas価格の動的決定）、EIP-161（状態クリアの改善）、EIP-198（状態データベースのサイズ削減）などが含まれます。これらの改善により、ネットワークの効率性と安定性が向上しました。

2.2. Constantinople (コンスタンティノープル)

2019年2月に実装されたConstantinopleは、Byzantiumに続くハードフォークであり、さらなる改善が加えられました。EIP-128（Gasコストの削減）、EIP-513（Gasコストの削減）、EIP-145（ビットワイズシフト演算の追加）などが含まれ、スマートコントラクトの開発をより容易にし、Gasコストを削減しました。

2.3. Istanbul (イスタンブール)

2019年12月に実装されたIstanbulは、Constantinopleに続くハードフォークであり、EIP-2387（Gasコストの削減）、EIP-2565（組み込みのランダム性）、EIP-2929（アカウント抽象化の準備）などが含まれます。特に、EIP-2929は、将来的なアカウント抽象化の実現に向けた重要なステップとなりました。

2.4. Berlin (ベルリン)

2021年4月に実装されたBerlinは、Gasコストの最適化に重点を置いたハードフォークであり、EIP-2930（Gasコストの削減）、EIP-2548（スマートコントラクトのデプロイコストの削減）などが含まれます。これにより、トランザクション手数料の削減に貢献しました。

3. The Merge (ザ・マージ) – PoWからPoSへの移行

2022年9月15日に完了した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す。The Mergeは、イーサリアムのコンセンサスアルゴリズムをプルーフ・オブ・ワーク（PoW）からプルーフ・オブ・ステーク（PoS）に移行しました。PoSは、PoWと比較してエネルギー消費量が大幅に少なく、より環境に優しいコンセンサスアルゴリズムです。また、PoSは、ネットワークのセキュリティを向上させ、スケーラビリティ問題を解決するための基盤となります。

The Mergeの導入により、イーサリアムのエネルギー消費量は99.95%以上削減され、環境への負荷が大幅に軽減されました。また、PoSは、バリデーターと呼ばれるノードが、イーサリアムのネットワークを維持するためにETHをステーキング（預け入れ）することで、ネットワークのセキュリティに貢献する仕組みです。バリデーターは、トランザクションを検証し、新しいブロックを生成することで報酬を得ることができます。

4. シャーディング (Sharding) – スケーラビリティ問題の解決策

The Mergeに続く次の重要なアップグレードは、シャーディングです。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）に分割し、各シャードが並行してトランザクションを処理できるようにする技術です。これにより、トランザクション処理能力を大幅に向上させ、スケーラビリティ問題を解決することができます。

シャーディングの導入には、いくつかの技術的な課題があります。例えば、シャード間のデータの整合性を維持すること、シャード間の通信を効率的に行うことなどが挙げられます。イーサリアムの開発チームは、これらの課題を解決するために、様々な研究開発を進めています。

5. EIP-4844 (Proto-Danksharding) – シャーディングへの準備段階

EIP-4844は、シャーディングへの移行を円滑にするための準備段階として導入されたアップグレードです。EIP-4844は、Blobトランザクションと呼ばれる新しいトランザクションタイプを導入し、Layer 2ソリューション（ロールアップなど）がより効率的にトランザクションを処理できるようにします。これにより、Layer 2ソリューションのコストが削減され、ユーザーエクスペリエンスが向上します。

6. その他の重要なアップグレード

6.1. Account Abstraction (アカウント抽象化)

アカウント抽象化は、イーサリアムのアカウントシステムをより柔軟にするためのアップグレードです。アカウント抽象化により、ユーザーは、スマートコントラクトを使用して、アカウントの機能をカスタマイズすることができます。例えば、マルチシグ（複数署名）アカウント、ソーシャルリカバリーアカウント、自動支払いアカウントなどを構築することができます。

6.2. Verkle Trees (バークルトゥリー)

Verkle Treesは、イーサリアムの状態サイズを削減するための新しいデータ構造です。Verkle Treesは、Merkle Treesよりも効率的に状態データを保存し、検証することができます。これにより、イーサリアムのノードのストレージ要件が削減され、ネットワークの分散化を促進することができます。

7. イーサリアムの将来展望

イーサリアムは、The Mergeとシャーディングの完了により、スケーラビリティ、セキュリティ、持続可能性の面で大幅に改善されることが期待されます。これらの改善により、イーサリアムは、より多くのユーザーとアプリケーションをサポートできるようになり、分散型金融（DeFi）、非代替性トークン（NFT）、メタバースなどの分野での革新を加速させることができます。

また、イーサリアムの開発チームは、アカウント抽象化、Verkle Treesなどの新しい技術の開発にも取り組んでいます。これらの技術は、イーサリアムの機能をさらに拡張し、より使いやすく、安全なプラットフォームに進化させることを目指しています。

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、分散型アプリケーションの基盤として進化を続けています。The MergeによるPoSへの移行は、エネルギー消費量の削減とセキュリティの向上を実現し、シャーディングは、スケーラビリティ問題を解決するための重要なステップとなります。これらのアップグレードに加え、アカウント抽象化やVerkle Treesなどの新しい技術の開発も進められており、イーサリアムの将来は非常に明るいと言えるでしょう。イーサリアムの進化は、ブロックチェーン技術の可能性を広げ、様々な分野での革新を促進していくことが期待されます。