イーサリアム2.0とプルーフ・オブ・ステークへの移行がブロックチェーン検証をどのように変革したか

2022年9月以降、イーサリアムはプルーフ・オブ・ワーク（PoW）からプルーフ・オブ・ステーク（PoS）へのコンセンサスメカニズムの移行を完了し、暗号通貨史上最も重要な技術的変革の一つを経験しました。この進化は一般にイーサリアム2.0またはeth 2.0と呼ばれ、ブロックチェーンが取引を検証しセキュリティを維持する方法を根本的に再構築しました。この変革から4年が経ち、イーサリアム2.0は従来のマイニングベースのブロックチェーンに代わるスケーラブルでエネルギー効率の高い選択肢として証明され、Web3インフラの期待を刷新し、世界中の何百万ものバリデーターや開発者を惹きつけています。

基礎：イーサリアムを革新的にしたもの

eth 2.0の仕組みに入る前に、なぜイーサリアムが暗号資産エコシステムでこれほど重要視されたのかを理解することが重要です。2015年のローンチ以来、イーサリアムはスマートコントラクトの主要プラットフォームとして確立されました。スマートコントラクトは、仲介者なしでブロックチェーン上で自動的に実行されるプログラムです。ビットコインがピアツーピアの支払いに焦点を当てているのに対し、イーサリアムは開発者がインフラ上に完全な分散型アプリケーション（dApps）を構築できるようにしました。これらのアプリケーションは従来のウェブサービスと似ていますが、中央集権的な企業がユーザーデータを管理したり、手数料を徴収したりすることはありません。

ほぼ7年間、イーサリアムはビットコインと同じPoW（プルーフ・オブ・ワーク）コンセンサスメカニズムを用いて優位性を維持してきました。このシステムでは、世界中の何千ものコンピュータが複雑な数学的パズルを解き、取引を処理しネットワークを保護します。効果的ではあるものの、この方法は大量の電力を消費し、取引処理速度のボトルネックを引き起こしていました。

マージ：イーサリアム2.0が現実に

イーサリアム2.0の最終段階は2022年9月の「マージ」と呼ばれるイベントで達成されました。この重要な瞬間は、イーサリアムの取引処理層がエネルギー集約型のマイニングから、暗号資産のステーキングを通じてブロックチェーンを守るバリデーターのネットワークに移行したことを意味します。

PoS（プルーフ・オブ・ステーク）コンセンサスの下では、ネットワーク参加者は少なくとも32ETHをロックしてバリデーターとなります。計算問題を解く競争ではなく、プロトコルはランダムにバリデーターを選び、1日に約7200回取引ブロックの提案と確認を行います。バリデーターがブロックを正常に処理すると、ETHの報酬を得られます。この根本的な変化は、多くの人がイーサリアムの最大の制約と考えていた遅い取引確認時間、ネットワークの混雑、そして高額なガス料金（取引手数料）を解決しました。

イーサリアム2.0のバリデーターの仕組み

eth 2.0の検証システムの動作は、分散合意の洗練されたアプローチを示しています。イーサリアム2.0のバリデーターは、常にネットワークの状態を評価し続けるソフトウェアを稼働させることで積極的に参加しなければなりません。PoSアルゴリズムは、約12秒ごとに新しい取引ブロックを作成・提案するバリデーターを選出します。これは、従来のPoWシステムの13〜14秒よりもやや高速です。

不正行為を防ぐために、イーサリアム2.0は「スラッシング（斬り捨て）」メカニズムを導入しています。もしプロトコルが、バリデーターが取引データを偽造したり、矛盾した情報を提出したり、オフラインになったままステーキング義務を果たさなかったりしたことを検知した場合、そのバリデーターのステークされたETHの一部を自動的に没収（スラッシュ）します。この経済的インセンティブは、バリデーターに正直に行動し、ネットワークの信頼性を維持させる仕組みです。

環境への影響と経済構造の変革

eth 2.0の最も称賛される成果の一つは、エネルギー消費の劇的な削減です。マージ後のイーサリアムは、PoW時代と比べて約99.95％の電力削減を実現しました。これは、バリデーターが産業規模のコンピュータ設備を必要としなくなったためです。代わりに、標準的なコンピュータにブロックチェーンソフトウェアをインストールし、暗号資産ウォレットを接続し、ETHをネットワークにコミットするだけで済みます。これは、マイニングを継続的に行うよりもはるかに少ないエネルギーで済みます。

環境面だけでなく、イーサリアム2.0はETHの経済モデルも根本的に変えました。移行前、イーサリアムネットワークは1日に約14,700ETHを新たに発行していました。PoSに移行した後、日次新規発行量は1,700ETHに減少し、約88％の削減となりました。さらに、2021年のEIP-1559アップグレードにより、取引手数料の一部を焼却（バーン）する仕組みが導入されました。ETHのバーン率が日次発行量の1,700ETHを超えると、イーサリアムはデフレ化し、総供給量が実質的に減少します。これにより希少性と価値が高まる可能性があります。

今後の展望：イーサリアム2.0のアップグレードロードマップ

マージによってPoSへの移行は完了しましたが、イーサリアム2.0は引き続き開発中であり、2026年以降も複数のアップグレードが予定されています。ビタリック・ブテリンとイーサリアム財団は、今後の進化のために五つの主要フェーズを示しています。

**サージ（The Surge）**は、「シャーディング」と呼ばれる技術を導入し、ブロックチェーンのデータを細分化して管理し、並列チェーン間で取引処理を分散させることで、取引処理能力を飛躍的に向上させることを目指します。

**スカージ（The Scourge）**は、検閲耐性と取引の価値抽出耐性の向上に焦点を当てており、特に最大抽出可能価値（MEV）の問題に対処します。これは、バリデーターが取引の順序を操作して利益を得る行為です。

**ヴァージ（The Verge）**は、Verkle木と呼ばれる高度な暗号技術を導入し、バリデーターのデータ負荷を大幅に削減します。これにより、個人でも高価なサーバーインフラを持たずにバリデーターを運用できるようになり、分散化が促進されます。

**パージ（The Purge）**は、不要なデータをブロックチェーンから削除し、ストレージ容量を解放します。これにより、イーサリアムは1秒あたり10万以上の取引処理能力を持つことが理論的に可能となる見込みです。

**スプルレッジ（The Splurge）**は、詳細は未定ですが、ビタリック・ブテリンが提案する追加の品質向上策であり、エコシステムをより堅牢で使いやすくすることを目的としています。

イーサリアム2.0への参加：ステーキングと委任

すべての参加者がバリデーターとして運用できるわけではありません。32ETHの要件は大きな資本障壁となっています。イーサリアム2.0への参加を民主化するために、多くのプラットフォームが「委任」やプールステーキングを提供しています。取引所やウォレットプロバイダー、Lido FinanceのようなDeFiプラットフォームを通じて、ユーザーは少額のETHをバリデータプールに預け、ステーキング報酬を得ることができます。

ただし、委任者は一定のトレードオフを受け入れる必要があります。バリデーターのインフラ運用責任を負わずに済む一方で、イーサリアムのガバナンスに関する投票権を放棄します。さらに、選んだバリデーターが不正行為をしたりオフラインになったりした場合、スラッシングによるペナルティで損失を被る可能性があります。バリデーターが規則違反をした場合、委任したETH全体を失うリスクもあります。

Ethereum 2.0に関する誤解の解消

イーサリアム2.0が一般に認知されるにつれ、詐欺師たちは偽の「ETH2」トークンを販売したり、ユーザーに既存のETHを新しいバージョンに「アップグレード」させると偽ったりして、混乱を利用しました。イーサリアム財団は繰り返し、そうしたアップグレードは存在しないと強調しています。ETHはETHのままであり、PoSへの移行中も暗号資産のコードは変更されていません。LINKやUNIのような代替可能なトークンやCryptoPunksのようなNFTも、マージ後に自動的にコンセンサス層に移行しました。

また、イーサリアム財団は「2.0」という表現を避け、「実行層」から「コンセンサス層」への移行と表現することを好んでいます。こうした用語の正確さは、誤解を防ぎ、初心者を狙った詐欺のリスクを低減します。

より広い影響：Web3進化におけるイーサリアム2.0の役割

2022年9月以降、イーサリアム2.0は、次世代の分散型インターネットのインフラとして重要な役割を果たすことを証明しました。移行は、既存のブロックチェーンがコンセンサスメカニズムを根本的に再構築しながらも、エコシステムやユーザーを手放さずに進化できることを示しました。この成功は、他のブロックチェーンプロジェクトにも持続可能性とスケーラビリティの改善を検討させるきっかけとなっています。

eth 2.0への移行は、ブロックチェーン技術の大きな批判の一つだった環境負荷の問題を解消しつつ、そのセキュリティと分散性の特性を維持しています。エネルギー効率の向上、デフレ経済モデル、そして10万以上の取引を秒単位で処理可能な明確なロードマップにより、イーサリアム2.0はWeb3インフラの基盤としての地位を強化し、開発者や企業、信頼不要の分散型代替手段を求める何百万ものユーザーを惹きつけ続けています。