イーサリアムの問題点

すべての暗号通貨と同様に、イーサリアムの取引は分散化された方法で検証する必要があり、ブロックチェーンの原理は中央機関による評価ではなく、正確な合意に依存しています。しかし、合意に達する方法はいくつかあり、イーサリアムが使用している（少なくとも、使用していた）方法は、いくつかの固有の問題を持つProof-of-Workメカニズムでした。

プルーフ・オブ・ワーク（PoS）メカニズムでは、世界中の暗号通貨マイナーが複雑な数学問題を最初に解決するために競争します。この問題を最初に解決した者は、元帳を検証し、新しいブロックを作成し、その過程で暗号通貨の支払いを獲得する権利を得ます。それは複雑な方法のように聞こえるかもしれませんが、データを更新するには非常に安全な方法です — ハックするのは難しいですが、検証するのは簡単です。

しかし、このセキュリティは代償を伴います。これらの数学問題を解くために使用されるコンピューティングパワーは、膨大なエネルギーを必要とします。イーサリアムが機能するためには、年間約107テラワット時の電力が必要と推定されています。それはカザフスタン全国が毎年使用する電力量と同じです。また別の言い方をすると、一回のイーサリアムのトランザクションには、平均的なアメリカの家庭が9日間に使用する電力と同じ量が必要です。

エネルギーの使用に関する問題だけではありません — イーサリアムは速度の問題にも直面しており、ブロックチェーンは秒間に15から30のトランザクションしか検証できません。それが多く聞こえるかもしれませんが、平均的なクレジットカード会社は秒間に20,000から40,000のトランザクションを処理しており、イーサリアムは大きく後れを取っています。

確かに、クレジットカード会社はブロックチェーンを使用していません — 少なくとも広範囲には使用されておらず、まだです — これは彼らに明確な速度の優位性を与えています。しかし、イーサリアムが世界経済市場で競争したいのであれば、競争相手を選ぶわけにはいきません。イーサリアムが取引を処理する速度が遅く、ネットワークが著しく遅滞して混雑しているため、何か対策を講じる必要がありました。

イーサリアム 2.0 に参入

イーサリアム2.0は、これらの問題を解決するために、元のブロックチェーンに対して大幅なアップグレードです。速度とスケーラビリティを向上させることを目的としており、エコシステムに対する二つの最も基本的な変更点は、プルーフ・オブ・ワークからプルーフ・オブ・ステークへのメカニズムの切り替えと、「シャーディング」の導入です。

プルーフ・オブ・ステーク

PoWがGPUのラックを24時間稼働させるクリプトマイナーに依存しているのとは異なり、Proof-of-Stake（PoS）では、クリプトネットワークの個々のメンバーが自分のトークンをステーキングし、チェーンの次のブロックを検証する機会を勝ち取ることに関与しています。これらの個々のバリデーターは、彼らがステークしたトークンの数に依存する抽選で選ばれます。このシステムの欠点は、最も多くのトークンを所有している人がネットワークの制御を握る可能性があることですが、それはまた、はるかに高速で、よりエネルギー効率が良く、膨大な計算能力を必要としないため、その必要をなくします。

PoSによってイーサリアムのエネルギー使用量が99.95%削減されるだけでなく、トランザクションの処理速度が64倍に向上することで、ネットワークを悩ませてきたボトルネックとエネルギー問題を大幅に解消するはずです。

詳しく知りたい方は、PoSとPoWについて、私たちのガイド「プルーフ・オブ・ステーク対プルーフ・オブ・ワーク：セキュリティと主な違い」をお読みください。

シャーディング

ブロックチェーンをより小さく、管理しやすい「シャード」と呼ばれる部分に分割するデータ分割の形態であるシャーディングプロセスは、検証プロセスを速める。このシステムを使用することで、PoS検証権を獲得した個人 — 「バリデーター」 — は、Ethereumブロックチェーン全体の真正性を確認する必要はなく、その一部分だけを確認すればよい。バリデーターが定期的にシャード間で切り替えられることで、ブロックチェーンの操作の可能性を避け、その基盤となる「ビーコンチェーン」は、それに構築されたシャードを調整するために使用される。

PoSやシャーディングの導入に加えて、イーサリアムの効率を向上させる可能性のある他の概念も数多く存在します。ブロックチェーンにおける追加レイヤーとして設計された高トランザクションボリュームを処理するための「プラズマ」の導入から、イーサリアムネットワーク上でのアプリケーション開発を最適化するために設計されたコーディングソリューションであるeWASMまで、様々なアップグレードが進行中です。

そして、Ethereum 2.0は間違いなくパイプラインです。

2.0の神話

アップグレードとして、Ethereum 2.0は新しいプラットフォームというよりは運用の見方が変わることを意味しています。実際に、2022年1月にはブロックチェーンの創設者たちは新バージョンをEthereum 2.0と呼ぶのをやめることにしました。技術的にはEth1は「実行層」として、Eth2は「合意形成層」として参照されていますが、簡単のために我々はEthereum 2.0と呼び続けることにします。

2023年までに完全なEthereumアップグレードがすべての機能をフル稼働するとは予想されていないため、2.0は2020年の発表以来、いくつかの異なるフェーズで導入されてきました。

フェーズ0では、ビーコンチェーンの立ち上げが行われ、これは後続のすべてのフェーズの基盤として機能するとともに、PoSメカニズムを使用してブロックを作成するバリデーターを管理する基盤となります。

2022年初頭にフェーズ1が導入され、主にシャードチェーンの展開から成り立っていました。述べられているように、これらの‘ミニ’ブロックチェーンはトランザクションデータの作業負荷をイーサリアムエコシステム全体に分散させますが、この機能が実用化されるのはフェーズ1.5とフェーズ2がリリースされてからであることに留意すべきです。

フェーズ1.5は、イーサリアム1.0とイーサリアム2.0のドッキング手順と考えることができます。このイーサリアム1.0メインネットとビーコンチェーンの統合により、イーサリアムのオリジナルブロックチェーンは、前のフェーズで導入された64のシャードの1つとして機能することになります。

最終的に、フェーズ2が実施され、完全に機能するシャード間の相互運用性が実現し、ネットワークはスマートコントラクトを処理できるようになります。イーサリアム2.0は技術的にはフェーズ1.5後に運用可能とされますが、フェーズ2以降で初めて個別のシャードチェーンがメインネットとして連携して動作するようになります。

最終的な結果。

Ethereum 2.0のフェーズの最終段階がネットワーク全体のパフォーマンスを劇的に向上させ、秒間最大100,000トランザクションの速度を生み出す結果になるべきです。

この速度は主にPoSメカニズムによるものですが、このメカニズムの使用に関連するセキュリティ上の懸念は、最小限のバリデーター数を規定することで相殺されています。正確には16,384人です。PoSメカニズムに通常関連付けられるバリデーター数を大幅に増加させることで、ブロックチェーンはPoWシステムの分散化された質を多く維持し、非常に安全になります。

Ethereumに金融投資としての関心が高い人々にとって、これらのアップグレードは通貨の市場価格に新たな波をもたらすべきです。取引手数料の削減と開発者の機会の増加により、Ethereumの価値の長期的な傾向は、プラットフォームがついに約束されたグローバルなブロックチェーンソリューションとして確立するにつれて、継続的な上昇を見せるべきです。

ゲームチェンジャーですか？

Ethereum 2.0の全機能がまだ明らかになっていないため、将来の姿を正確に想像するのは難しいです。しかし、2.0がネットワークからプルーフ・オブ・ワークを完全に取り除き、ステーキングを支持することで、その結果生じる利点は、通貨としてだけでなく開発プラットフォームとしてのEthereumの採用率に大きな影響を与えるはずです。

結果として、ブロックチェーン全体での検証メカニズムとしてのProof-of-Workの終焉を目の当たりにすることになるのでしょうか？ かなりの可能性があります。2022年3月時点で18,465の暗号通貨が投資家の注目を集めて競い合っていますが、これらの通貨は自身をより関連性があり魅力的にするために、イーサリアムのPoSパフォーマンスを注意深く見守っているでしょう。

ヴィタリック・ブテリンは、ビットコインに代わるよりダイナミックなブロックチェーンの選択肢を提供するためにイーサリアムを立ち上げたかもしれませんが、イーサリアム2.0はそれ以上に暗号通貨の風景に大きな影響を与えるかもしれません。事実、暗号通貨のマイニングが今日ほど不人気な時はありませんでしたし、イーサリアムのような大きなプレイヤーが動くとき、世界もそれに合わせて動く傾向があります。

お問い合わせ