概要
Ethereum 2.0は、Ethereum (ETH) ネットワークの待望のアップグレードであり、ネットワーク全体の機能と体験を大幅に改善することが約束されています。注目すべきアップグレードとしては、Proof of Stake (PoS)への移行、シャードチェーン、ビーコンチェーンと呼ばれる中核となる新しいブロックチェーンなどが挙げられます。これらはすべて、慎重に計画されたロードマップに沿って段階的に導入される予定です。
しかし、それは氷山の一角に過ぎません。Ethereumは地球上で最も人気のある仮想通貨の1つですが、Ethereum 2.0とは何か、そしてそれが仮想通貨の世界全体にどのような影響を与えるかについては、重要な詳細があります。
はじめに
Ethereumがリリースされて以来、分散型アプリケーション (Dapps) などのブロックチェーンの形で新しい技術の開発が大きく広がっています。さらに重要なのは、これらの技術の多くがEthereumネットワークの上に構築されていることです。分散型金融 (DeFi) の最大のイノベーションを考えてみると、その大半がEthereum上で動いています。
しかし、残念ながらスケーラビリティの問題が顕在化してきました。Ethereumのネットワーク上でのトランザクション数が増えると、そのトランザクションを行うためのコスト (Gasで支払われる) も増加しました。Ethereumが次世代のインターネットの先駆けとなるプラットフォームであるならば、その経済性は納得できるものでなければなりません。そうしないと、実用的ではなくなってしまうからです。
そこで登場するのが、Ethereum 2.0です。今回提案されたETH 2.0によるEthereumネットワークのアップグレードは、主にスケーラビリティの問題に対処するものとされています。これらの改善は、既存のバージョンのEthereumとは対照的なものであり、そのすべてが慎重に計画されたロードマップを通じてデプロイされる予定です。
Ethereum2.0とは？
Ethereum 2.0 (通称Eth2または「Serenity」) は、Ethereumネットワークの待望のアップグレードで、特にネットワークのスケーラビリティを向上させることが約束されています。いくつかの機能強化を実施することで、セキュリティや分散性を犠牲にすることなく、スピード、効率、スケーラビリティを向上させることができます。
このバージョンのEthereumは常に視野に入っていましたが、デプロイには数年を要しました。その第1の理由は、ブロックチェーンを安全かつ分散的にスケーリングすることは、困難な作業だからです。
ありがたいことに、Ethereum 2.0では、いくつかの重要な機能を実装することで、この問題を解決することを目指しています。これらの新機能は、私たちが知っているEthereumと私たちが期待するEthereumの間にいくつかの重要な違いを生み出します。
EthereumとEthereum 2.0の相違点
EthereumとEthereum 2.0の最大の違いは、Proof of Stake (PoS) コンセンサスメカニズム、シャードチェーン、ビーコンチェーンの採用です。その違いを詳しく見ていきましょう。
Proof of Stake
Proof of Work (PoW) は、ブロックチェーン上にブロックを作成して検証するマイナーに報酬を与えることで、ネットワークの安全性と最新性を維持するEthereum (および他の多くのブロックチェーン) の方法です。残念ながら、PoWはブロックチェーンの規模が大きくなるにつれて、要求される計算能力が増大するため、スケーラブルではありません。
Proof of Stake (PoS) は、計算能力を「ゲーム内のスキン」に置き換えることで、この問題を解決します。つまり、最低32ETHを持っていれば、それをコミット (すなわち、ステーク) してバリデーターとなり、トランザクションを確認することで報酬を獲得することができます。PoSとステーキングの仕組みをより深く知りたい方は、Proof of Stakeの説明を確認してください。
シャーディング
Ethereumのネットワークにアクセスしたい人は、ノードを介してアクセスする必要があります。ノードはネットワーク全体のコピーを保存しています。つまり、ノードはEthereumが誕生して以来のすべてのトランザクションをダウンロードし、計算し、保存し、処理しなければなりません。ユーザーとしては、取引のために必ずしもノードを起動する必要はありませんが、これではすべてが遅くなってしまいます。
シャードチェーンは他のブロックチェーンと同じですが、1つのブロックチェーン全体の特定のサブセットのみを含んでいます。これにより、Ethereumネットワークのスライスまたはシャードを管理するだけでノードを支援することができます。これにより、トランザクションのスループットが向上し、Ethereumの全体的な容量が増加するはずです。
ビーコンチェーン
シャードチェーンが並行して動作している場合、何かがお互いに同期していることを確認しなければなりません。ビーコンチェーンは、並行して実行されているすべてのシャードチェーンにコンセンサスを提供することで、その役割を果たしています。
Beacon Chainは、Ethereum 2.0で中心的な役割を果たす、まったく新しいブロックチェーンです。これがないと、シャード間の情報共有ができず、スケーラビリティが確保できません。そのため、Ethereum 2.0に向けて最初に出荷される機能になるといわれています。
Ethereum 2.0への道
Ethereum 2.0のデプロイは、一度に行われるものではありません。その代わり、新しいEthereumの成功を確実にするために、3つのフェーズに分けてリリースされ、それぞれに異なる機能が搭載されます。
フェーズ0
最初のフェーズ、つまりフェーズ0は、シャードチェーンの機能の中心であるビーコンチェーンのリリースです。まだ、シャードチェーンはありませんが、ビーコンチェーンでは、一方的な入金コントラクトにより、バリデーター (つまり、ステーカー) の受け入れを開始します。
ETHをステークした登録済みのバリデーターは、シャードチェーンが完全に実装されるまで、「アンステーク」ができないことに注意する必要があります。つまり、バリデーターからのETHは次のフェーズまでロックアップされます。
ビーコンチェーンは2020年12月1日にローンチされ、メインネットと並行して実行されています。ローンチ後、ビーコンチェーンはメインネットトランザクションを処理していません。代わりに並行して実行されており、アクティブなバリデーターとそのアカウント残高に同意することでコンセンサスに達しています。
フェーズ 1/1.5
次のフェーズは、実はフェーズ1とフェーズ1.5という2つのフェーズが混在しています。フェーズ1では、シャードチェーンを導入し、バリデーターがPoSによってブロックチェーン上にブロックを作成できるようにします。フェーズ1.5では、Ethereumのメインネットにシャードチェーンが正式に導入され、PoWからPoSへの移行がはじまります。
フェーズ 1/1.5 は 2021 年に開始しました。
マージ
マージはEthereum 2.0への重要なステップであり、PoWからの移行の最終章です。このマージにより、EthereumブロックチェーンはPoWコンセンサスメカニズムからPoSメカニズムに移行します。
マージには、現在のEthereumメインネットプロトコルをビーコンチェーンに移行することが含まれます。現在のEthereum上のトランザクションは新しいPoSネットワーク上で行われるため、これは大きな変更です。新しいETHトークンはネットワーク上のノードによって作成され、かなりの量のEtherトークンをプールにステーキングしてネットワークを保護し、トランザクションを検証します。
マージは、ブロックチェーンの2つの異なるバージョンをもたらすハードフォークのようなものではありません。Ethereumは単一のブロックチェーンとして継続され、すべてのユーザーのトランザクション履歴がマージされます。メインネットに現在保存されているすべてのトランザクション履歴は失われません。したがって、ユーザーは資産を保護するために何らかの措置を講じる必要はありません。
フェーズ2
最終的にはフェーズ2となり、Ethereum 2.0が完全に形成されたシャードをサポートし、正式なEthereumネットワークとなります。シャードチェーンは、スマートコントラクトとも連携できるようになるため、Dappsなどの開発者は、Ethereum 2.0とシームレスに統合することができます。
フェーズ 2 は、マージ後以降に開始される予定です。
まとめ
Ethereum 2.0は、特にスケーラビリティに関して、さまざまな理由からEthereumネットワークにとって重要なアップグレードとなります。PoS、シャードチェーン、ビーコンチェーンなどの新機能がなければ、Ethereumはいずれ維持できなくなり、仮想通貨エコシステムにおけるスマートコントラクトの主要プラットフォームではなくなる可能性があります。
Eth2のデプロイには時間がかかり、予想以上に時間がかかる可能性もあります。良いニュースは、それがすでに進行中であり、Ethereumの開発者はそれを実現するために尽力しているということです。