ETHアップグレードで何が変わるのか？

イーサリアム（ETH）は、ビットコインに次ぐ時価総額を誇る暗号資産であり、分散型アプリケーション（DApps）やスマートコントラクトの基盤として広く利用されています。そのイーサリアムは、常に進化を続けており、その進化の重要なステップとして、様々なアップグレードが実施されてきました。本稿では、イーサリアムのアップグレードがもたらす変化について、技術的な側面から詳細に解説します。

1. イーサリアムの現状と課題

イーサリアムは、当初、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いました。PoWは、取引の検証とブロックの生成に膨大な計算資源を必要とするため、スケーラビリティの問題、つまり取引処理能力の低さが課題となっていました。また、PoWは消費電力も多く、環境負荷が高いという問題も抱えていました。さらに、ガス代と呼ばれる取引手数料が高騰することも、イーサリアムの利用を妨げる要因となっていました。

これらの課題を解決するために、イーサリアムの開発コミュニティは、長年にわたり様々なアップグレードを計画・実施してきました。その中でも、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、コンセンサスアルゴリズムをプルーフ・オブ・ステーク（PoS）に変更するアップグレードです。

2. The Merge（ザ・マージ）とは？

The Mergeは、イーサリアムのコンセンサスアルゴリズムをPoWからPoSに変更するアップグレードです。PoSは、取引の検証とブロックの生成に暗号資産の保有量を利用するアルゴリズムであり、PoWと比較して消費電力が少なく、スケーラビリティも高いという特徴があります。具体的には、バリデーターと呼ばれる暗号資産の保有者が、自身の保有量に応じて取引の検証を行うことで、ブロックチェーンのセキュリティを維持します。

The Mergeによって、イーサリアムのエネルギー消費量は大幅に削減され、環境負荷を低減することが期待されています。また、PoSはPoWよりもスケーラビリティが高いため、取引処理能力の向上も期待できます。さらに、PoSはPoWよりもセキュリティが高いとも言われており、イーサリアムのセキュリティ強化にも貢献すると考えられています。

3. The Merge後のイーサリアム

The Mergeが完了した後、イーサリアムはPoSベースのブロックチェーンとして機能します。これにより、以下のような変化が予想されます。

• エネルギー消費量の削減: PoWと比較して、エネルギー消費量を99.95%以上削減できると試算されています。
• スケーラビリティの向上: PoSはPoWよりもスケーラビリティが高いため、取引処理能力の向上が期待できます。ただし、The Merge自体はスケーラビリティを直接的に向上させるものではなく、今後のアップグレードと組み合わせてスケーラビリティを向上させる必要があります。
• セキュリティの強化: PoSはPoWよりもセキュリティが高いとも言われており、イーサリアムのセキュリティ強化に貢献すると考えられています。
• ステーキングによる収益: バリデーターは、取引の検証を行うことで、報酬としてETHを獲得することができます。これにより、ETHの保有者は、ステーキングを通じて収益を得ることが可能になります。

4. その他のアップグレード

The Merge以外にも、イーサリアムのスケーラビリティを向上させるための様々なアップグレードが計画・実施されています。その中でも、重要なアップグレードの一つが、「Sharding（シャーディング）」と呼ばれる技術です。

4.1 Sharding（シャーディング）

Shardingは、ブロックチェーンを複数のシャードと呼ばれる小さなブロックチェーンに分割する技術です。各シャードは、独立して取引を処理することができるため、ブロックチェーン全体の処理能力を向上させることができます。Shardingは、The Mergeと組み合わせて実装されることで、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が期待されています。

4.2 EIP-4844 (Proto-Danksharding)

EIP-4844は、シャーディングへの移行段階として導入されるアップグレードであり、データ可用性レイヤーを導入することで、ロールアップのコストを削減し、スケーラビリティを向上させることを目的としています。これは、シャーディングの完全な実装に向けた重要なステップとなります。

4.3 Rollups（ロールアップ）

ロールアップは、イーサリアムのメインチェーンの外で取引を処理し、その結果をメインチェーンに記録する技術です。ロールアップには、Optimistic RollupsとZK-Rollupsの2つの種類があります。Optimistic Rollupsは、取引が有効であると仮定し、異議申し立て期間を設けることで、不正な取引を検出します。ZK-Rollupsは、ゼロ知識証明と呼ばれる技術を用いて、取引の有効性を証明します。ロールアップは、イーサリアムのスケーラビリティを向上させるための重要なソリューションとして注目されています。

5. アップグレードがDAppsに与える影響

イーサリアムのアップグレードは、DAppsにも様々な影響を与えます。The Mergeによって、DAppsのエネルギー消費量が削減され、環境負荷を低減することができます。また、スケーラビリティの向上により、DAppsの処理能力が向上し、より多くのユーザーに対応できるようになります。さらに、ガス代の削減により、DAppsの利用コストが低下し、より多くのユーザーがDAppsを利用できるようになります。

しかし、アップグレードによってDAppsのコードを変更する必要がある場合もあります。例えば、PoWベースのDAppsは、PoSベースの環境に合わせてコードを修正する必要があります。また、アップグレードによってDAppsのセキュリティリスクが変化する可能性もあります。そのため、DAppsの開発者は、アップグレードの内容を十分に理解し、適切な対策を講じる必要があります。

6. アップグレードのリスクと課題

イーサリアムのアップグレードは、多くのメリットをもたらす一方で、いくつかのリスクと課題も抱えています。例えば、The Mergeは、複雑な技術的変更を伴うため、予期せぬバグが発生する可能性があります。また、PoSは、PoWよりも中央集権化が進む可能性があるという懸念もあります。さらに、アップグレードによって、DAppsの互換性が失われる可能性もあります。

これらのリスクと課題を克服するために、イーサリアムの開発コミュニティは、徹底的なテストと検証を行い、アップグレードの安全性を確保する必要があります。また、PoSの分散性を高めるための技術的な改善や、DAppsの互換性を維持するための対策も必要です。

7. まとめ

イーサリアムのアップグレードは、スケーラビリティ、セキュリティ、環境負荷といった課題を解決し、より持続可能で効率的なブロックチェーンプラットフォームへと進化させるための重要なステップです。The Mergeは、その中でも最も重要なアップグレードの一つであり、PoSへの移行によって、イーサリアムのエネルギー消費量を大幅に削減し、環境負荷を低減することが期待されています。また、ShardingやRollupsといったその他のアップグレードと組み合わせることで、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が可能になります。これらのアップグレードは、DAppsの発展を促進し、より多くのユーザーがブロックチェーン技術を利用できるようになることを期待されています。しかし、アップグレードにはリスクと課題も伴うため、開発コミュニティは、安全性を確保し、課題を克服するための努力を継続する必要があります。