イーサリアム Dencun アップグレードはいつ稼働開始したのか?Proto-Danksharding の完全ガイド

イーサリアムは、2024年3月にメインネットで正式にキャンクン-デネブ(Dencun)アップグレードを実施し、そのスケーラビリティの歩みの中で重要な節目を迎えました。この画期的な出来事は、ブロックチェーンのデータと取引処理の方法において大きな転換点となり、革新的なEIP-4844提案を通じてProto-Dankshardingを導入しました。イーサリアムの進化を追跡している人にとって、このアップグレードがいつ展開され、何が変わったのかを理解することは、現在のプラットフォームの能力と今後の方向性を把握する上で不可欠です。

Dencunの展開スケジュール:2024年のイーサリアムアップグレードの流れ

イーサリアムのDencunアップグレードは、メインネットに到達する前に複数のテストネットで慎重に計画された展開戦略に従って進められました。開発とテストは2024年初頭から始まり、イーサリアムの標準的な展開フェーズを経て進行しました。

このアップグレードは、2024年1月中旬から複数のテストネットで段階的に展開されました。この段階的アプローチにより、開発者は本番ネットに適用される前に問題を特定し解決できました。Goerli、Sepolia、Holeskyの各テストネットは、異なるタイミングでアップグレードを受け、包括的なテストと検証の機会を提供しました。

そして、2024年3月13日にイーサリアムネットワークはメインネット上でDencunアップグレードを成功裏に有効化しました。この展開日は、Proto-Danksharding機能がイーサリアムの主要ネットワーク上で初めて稼働した重要な節目を示しています。アップグレードは大きなトラブルなく展開され、開発とテストの堅牢性を証明しました。

Proto-Dankshardingとは何か?イーサリアムのスケーラビリティ革新を理解する

Proto-Dankshardingは、正式にはEIP-4844を通じて導入された、イーサリアムの取引データの処理と保存における根本的な革新です。すべてのデータを平等に扱うのではなく、「ブロブ」と呼ばれる一時的なデータ構造を導入し、大量の情報を短期間保持した後にアーカイブまたは破棄する仕組みを採用しています。

このブロブベースのアプローチは、メインブロックチェーンの計算リソースと競合しない専用のデータ空間を作り出します。データの可用性と実行を分離することで、Proto-Dankshardingはノードがすべてのデータを永続的に保存する必要なく、スループットを大幅に向上させることを可能にします。各イーサリアムブロックには、約1MBの固定データ帯域幅を持つブロブスペースを含めることができます。

この仕組みは、最終的にイーサリアムネットワークを複数のシャードに分割する完全なDankshardingへの重要な一歩です。各シャードは独立して取引を処理しながら、ネットワーク全体のセキュリティ保証を維持します。Proto-Dankshardingは、この移行に向けて基盤となるインフラとプロトコルを整備し、シャード化された検証を可能にします。

この革新は、Celestia、EigenDA、Availといったデータ可用性(DA)層に特に恩恵をもたらします。これらのプラットフォームは、データ可用性とコンセンサスを分離することでスケーラビリティのインフラを提供しており、Proto-Dankshardingによりそのコスト効率が向上しました。DAデータへのアクセスコストが削減されたことで、イーサリアムのLayer-2ネットワークにとってこれらのソリューションの魅力が高まりました。

Dencunの主要な技術的アップグレード:背後にあるEIP

Dencunアップグレードは、ネットワーク性能向上を目的とした複数のイーサリアム改善提案(EIP)を組み合わせて実施されました。

EIP-4844は中心的な役割を果たし、ブロブとProto-Dankshardingを導入してLayer-2ネットワークのデータコストを大幅に削減しました。

EIP-1153は、一時的なストレージ操作コード(opcodes)を可能にし、スマートコントラクトが一時的なストレージを使用できるようにします。これにより、特定の操作のガスコストが削減され、永続的なストレージを使わずに済むため、効率化が図られます。

EIP-4788は、イーサリアムのコンセンサス層に対し、スマートコントラクトがBeaconブロックルート情報に直接アクセスできるようにし、セキュリティを向上させ、新たなアプリケーションの可能性を広げます。

EIP-5656は、スマートコントラクトの実行中に効率的なメモリ操作を可能にするMCOPY opcodeを導入し、データ操作のガスコストを削減します。

EIP-6493は、バリデータがどのブロックを追従するかを決定するフォーク選択ルールを改善し、最終性とネットワークの安定性を向上させます。

EIP-6780は、スマートコントラクト内のSELFDESTRUCT opcodeを制限し、過去のセキュリティリスクを排除し、コントラクトの挙動を簡素化します。

これらの提案は、複合的にネットワークのさまざまな制約に対応したアップグレードパッケージを形成しています。

DencunはLayer-2ソリューションにどのような変化をもたらしたか:手数料とその先

Dencunアップグレードの最も顕著な影響は、ほぼ即座にイーサリアムのLayer-2ネットワークに現れました。アップグレード前は、Layer-2プラットフォームはイーサリアムのメインブロックチェーンに取引データを投稿する際に高額なコストに直面していました。Proto-Dankshardingによるブロブの仕組みは、これらのデータコストを劇的に削減しました。

アップグレード前のLayer-2の平均取引コストは、プラットフォームによって大きく異なり、約0.24ドルの基本的な送金から、最大0.78ドル以上のものもありました。トークンスワップのコストは、ネットワークによって0.67ドルから2.85ドル程度でした。これらのコストは、イーサリアムのメインの実行層にデータを書き込むための費用を反映しています。

2024年3月の展開後、Layer-2ネットワークは取引手数料の大幅な削減を実現しました。EIP-4844による専用のブロブスペースにより、これらのネットワークはより効率的にデータを投稿できるようになり、データ集約型の操作ではコストが10倍から100倍まで低減する可能性もあります。Fidelityの報告によると、Layer-2の手数料はLayer-1の約10%に過ぎなかったのが、Dencun後にはさらに改善されました。

また、アップグレードはLayer-2間の相互運用性も向上させました。新たに導入された仕組みにより、Layer-2ソリューション間やメインのイーサリアムブロックチェーンとの間のトランザクション移動が容易になり、クロスレイヤーの通信が円滑になっています。

より広い影響:スケーラビリティ、安全性、効率性

Dencunアップグレードは、単なる機能の追加にとどまらず、イーサリアムの長期ビジョンの3つの重要な側面に対応しました。

スケーラビリティの向上は、最も目に見える恩恵です。ブロブの導入とデータ処理の最適化により、イーサリアムの実効的な取引容量が増加しました。メインネットの理論的スループットは約15TPSに留まっていますが、Layer-2ネットワークはより効率的に取引をバッチ処理し、最終化できるようになりました。将来的には、Dankshardingの完全実装により、全層で1000TPSに到達する可能性も示唆されています。

セキュリティの強化は、コンセンサス層とコントラクト実行メカニズムの改善によって実現しました。EIP-6780のSELFDESTRUCT制限は攻撃ベクトルを排除し、EIP-6493のバリデータ選択ルールの改善は最終性の保証を強化しました。

効率性の向上は、データの保存と取得に関してももたらされました。フルノードのストレージ負荷が増大していた問題に対し、一時的なブロブストレージやState Expiry機能の導入により、セキュリティを犠牲にすることなく、ノードの管理負担を軽減する道筋が示されました。

Dencunのイーサリアム進化における役割:大局的な視点

Dencunは、2020年以降に段階的に進展してきたイーサリアム2.0のマイルストーンの一部です。その意義を理解するには、Dencunがどの位置にあるのかを把握することが重要です。

2020年12月にローンチされたビーコンチェーンは、イーサリアムのProof of Stake(PoS)ブロックチェーンの基盤を築きました。2022年9月のマージにより、ビーコンチェーンとメインネットが統合され、ネットワーク全体がPoSに切り替わり、エネルギー消費は99.5%以上削減されました。

2023年4月の上海/カペラアップグレードでは、バリデータがステーク済みのイーサと報酬を引き出せるようになり、ステーキングの参加障壁を解消しました。Dencunは、その次の大きなステップとして、データ効率とLayer-2経済性に焦点を当てて2024年3月に実施されました。

今後の展望として、イーサリアムコミュニティはVerkle Treeを導入する可能性のあるElectra(仮称PragueまたはPetra)などの次世代アップグレードに備えています。最終的には、Dankshardingの完全実装により、イーサリアムのシャーディングアーキテクチャは完成し、スループットは飛躍的に向上する見込みです。

Dencun後に開発者とユーザーが体験したこと

Dencunアップグレードは、イーサリアムエコシステム全体に具体的な恩恵をもたらしました。

Layer-2開発者は、コスト削減により新たなアプリケーション設計の可能性が広がりました。従来の投稿コストの制約を超え、複雑なコントラクトやデータ集約型dAppsの展開と運用が経済的に容易になりました。

一般ユーザーは、特にスワップや送金、データ集約型操作において、Layer-2ネットワークでの取引手数料の低減を実感しました。Blobストレージの効率的な利用により、コストは大きく削減されました。

DAppエコシステムは、Layer-2展開の経済性向上により拡大しました。Feeの制約から以前は採算が合わなかったアプリケーションも、Dencunによるコスト削減で採用が進み、開発者とユーザーの双方を引きつけています。

ステーキングや流動性ソリューションも、上海のステーキング改善の勢いを受けて、Dencunの効率化により、バリデータや流動性ステーキングプロトコルにとって魅力的な環境が整いつつあります。

潜在的な課題とリスク

しかしながら、Dencunの導入には技術的な考慮事項も伴います。

ブロブストレージの管理は、ノード運用者に新たな責任をもたらしました。ブロブは一時的なものですが、移行期間中はネットワークの安定性を確保するために注意深い監視が必要です。クライアント実装は、ブロブのライフサイクルとクリーンアップを適切に管理しなければなりません。

互換性の複雑さも課題です。新しいデータ構造やガスコストの変更に対応するため、スマートコントラクトやツールの監査と更新が必要となる場合があります。

採用のばらつきにより、プラットフォームごとに恩恵の度合いが異なることもあります。Blobの利用に最適化されたLayer-2は大きなコスト削減を享受しましたが、そうでないネットワークは比較的小さな改善にとどまるケースもあります。

市場の適応に伴う一時的な手数料の変動も考えられます。需要パターンの安定化により、予約価格や利用料が変動する可能性があります。

Proto-Dankshardingから完全Dankshardingへの道のり

Proto-Dankshardingは、イーサリアムのスケーリングの途中段階を示すものであり、最終的な到達点ではありません。EIP-4844によって導入されたインフラは、完全なDankshardingの展開を可能にするための基盤と仕組みを整えています。

完全なDankshardingは、イーサリアムを64のシャード(またはプロトコルが決定する数)に分割し、それぞれが独立して取引を処理しながら、暗号的にメインチェーンに結びつく構造です。このアーキテクチャにより、ネットワーク容量は飛躍的に増加し、PoSのセキュリティを維持しつつスケーラビリティを向上させます。Proto-Dankshardingから完全実装への移行は数年にわたり、段階的にブロブの利用可能性を拡大し、バリデータのシャード間ローテーションやライトクライアント向けの検証ツールの導入が進められる見込みです。

最後に:イーサリアムのスケーラビリティ推進は加速する

2024年3月に展開されたDencunアップグレードは、イーサリアムのスケーリング志向において画期的な瞬間となりました。EIP-4844を通じてProto-Dankshardingとブロブの仕組みを導入し、Layer-2ネットワークのデータ可用性に関する最も喫緊の課題に応えました。

展開から2年が経過し、実世界の結果はこのアップグレードの重要性を裏付けています。Layer-2の手数料は大きく低下し、複雑なアプリケーションへの開発者の関心も高まり、完全なDankshardingへの道筋も明確になっています。Dencunは、イーサリアムが慎重かつ効果的に進化し、エコシステムを破壊することなく大規模な改善を実現できることを示しました。

今後のアップグレードや最終的なDankshardingの実現に向けて、イーサリアムの進化は加速しています。Dencunの先例は、プラットフォームが世界的な採用に対応しながら、分散性とセキュリティの原則を維持できることへの信頼を高めています。スマートコントラクトのプラットフォームから、スケーラブルで多層的なエコシステムへと変貌を遂げるイーサリアムの物語は、暗号技術の中でも最も魅力的な技術的進展の一つです。

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