Danksharding：Ethereumの大規模スケーリングへの道

イーサリアムは今日、深刻な課題に直面しています。高額な手数料、ネットワークの過負荷、制限されたスループットです。これらの問題を解決するために、イーサリアムの研究者ダンクラッド・ファイストは、ダンクシャーディングと呼ばれる革新的なアプローチを提案しました。これは単なる技術的なアップデートではなく、イーサリアムの長期的な成長戦略の重要な要素であり、真にスケーラブルなブロックチェーンネットワークへと進化させることを目的としています。

なぜイーサリアムはダンクシャーディングを必要とするのか？

イーサリアムの主な問題は、ネットワークの各ノードがすべての取引を処理、検証、保存しなければならない点です。ユーザー数が増加するにつれて、負荷は指数関数的に拡大します。ダンクシャーディングは、この課題を根本的に解決するために、新しいアプローチを採用しています。それはネットワークを複数の独立したセグメント、すなわち「シャード」に分割し、それぞれが自分の部分集合の取引やスマートコントラクトを処理する仕組みです。

この分割により、ネットワークは大幅に高速化し、取引手数料も低下します。すべてのノードが同じ作業を行うのではなく、大きなプロジェクトを個別のタスクに分ける作業員のチームのように、負荷を分散させるのです。

ダンクシャーディングの仕組み

イーサリアムを都市に例えると、唯一の郵便局があるとします。そこには全国から手紙が集まり、一人の作業員がすべて処理、仕分け、配達を行います。これを、異なる地域に64の支局を設置し、それぞれの支局が自分の地域の手紙を処理する仕組みに置き換えます。これがダンクシャーディングの本質です。

さらに革新的なのは、分散型のブロック生成者の代わりに、単一のブロック作成者を用いる点です。このアーキテクチャはシャード間の調整を簡素化し、取引処理の効率を向上させます。ネットワークは複数のブロック生成者間の合意にリソースを費やす必要がなくなり、1人が調整役を務め、他の者が検証を行います。

実際には、あるシャードはA–Dの文字で始まるアドレスの取引を処理し、別のシャードはE–H、さらに別のシャードはI–Lといった具合に、それぞれが独立して動作しますが、すべてのデータは同期された状態を保ちます。

実現の道筋：Proto-Dankshardingと完全なDanksharding

イーサリアムは、この技術の導入に向けて二段階のアプローチを採用しています。

Proto-Dankshardingは、2024年のカンクンアップデートを通じて既に有効化されており、EIP-4844の標準によって実現しています。これは中間的な解決策で、blobトランザクションと呼ばれる一時的なデータストレージをLayer 2ソリューション（ロールアップ）のために導入します。これにより、Layer 2のユーザーの操作コストは10〜100倍削減されましたが、完全なスケーリングにはまだ課題があります。

完全なダンクシャーディングは開発段階にあり、より大きな効果をもたらすことが期待されています。完全に実装されると、イーサリアムは64のフルシャードに分割され、それぞれが独自のスループットを持ちます。このアーキテクチャにより、ネットワークは1秒あたり10万以上の取引を処理できるようになり、現状の能力を大きく上回ります。

proto-dankshardingと完全な danksharding の比較

イーサリアムの未来のスケーリング

ダンクシャーディングは、ブロックチェーン分野の長年の研究の集大成です。Proto-Dankshardingはすでにその有効性を証明し、Layer 2プロトコルの経済性を大きく改善しました。完全な実装は、イーサリアムが何百万ものユーザーに対応しながらも、速度と信頼性を犠牲にしない新たなレベルへと進化することを意味します。

これは、分散型ウェブアプリケーションや金融プロトコル、そして高いスループットと最小の手数料を必要とするあらゆるシステムの発展にとって極めて重要です。ダンクシャーディングは、イーサリアムが直面するグローバルなスケーラビリティの課題に対する答えです。