イーサリアムの発展史とカンクン・アップグレードその他の状況

2024.01.22

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イーサリアムの発展史とカンクン・アップグレードその他の状況

イーサリアムのマージ以降、最も重要なのはTPSの性能向上とガス代の削減であり、それによりイーサリアムを完璧なアプリケーションに近づけることである。

2024.01.22 - 09:28:09

Web3業界の深掘り報道に専念し潮流を洞察

執筆：Steven、E2M Researcher

序文

なぜ最近注目されるべきなのか？

ビットコイン現物ETFの承認を受けて、次のストーリーはすぐにイーサリアム中心の論理へと移行した。5月のイーサリアム現物ETF、カンクンアップグレード、Restakingなど。

イーサリアム発展の法則への初探訪

マージ以前のイーサリアムは、より起業家的な企業モデルに似ており、PoWはマイナーにブロック報酬を与えることで初期のマーケティング手段として機能し、トークンの価値には関心がなく、代幣経済は急速にインフレ化した。優先順位としては、価値の蓄積＞ユーザー体験であった。

マージの目的は、イーサリアムのパフォーマンス向上ではなく、ブロックチェーン生成のコスト削減（PoWからPoSへの変換）である。Web2.0で例えるなら、サプライチェーンの上流工程におけるコスト削減・効率化であり、将来的な持続可能な発展のための布石となる。代幣経済も通貨緊縮へと変わり、同時にユーザー体験にも配慮するようになり、マイナーへの報酬は徐々にステーキング報酬へと転換され、ガス代も低下した。

カンクンアップグレードは「ザ・サージ（The Surge）」の一部に対応し、ユーザー体験を最優先とする（例：トランザクション速度の向上、ガス代の低減）。

将来のアップグレードサイクルは比較的短い間隔で行われるようになる。ある意味で、上海アップグレード以降、イーサリアムはPoWコンセンサスからPoSへと移行し、成熟期に入ったと言える。今後もいくつかの大規模アップグレードが予定されているが、その核心目的は、チェーン上の拡張性、ブロック検証の簡素化、低コスト、そしてより強力かつ安定した性能にある。

いくつかの考察

イーサリアムの発展は複雑かつ多様であり、全体の発展プロセスを学ぶ中で、未解決の問題も多く残っている。

ヴィタリックはイーサリアムの発展において非常に強い導き手の役割を果たしている。実際、企業の視点で見れば、優れたCEOが会社を率いて前進していくという形態は、非常に良い発展方法であり、最終的にV神が牽引するすべてのイーサリアムエコシステムの発展はETHの長期保有につながる。

Arb、OP、ZKsync、MetisなどのLayer2；Aave、Compound、UniswapなどのDeFiなど、多くの高評価プロジェクトがイーサリアムに依存しており、一時的なホットなナラティブとなることも多く、イーサリアムは多少なりとも恩恵を受けている。

マイクロソフトやアップルに似ているというよりも、最も近いのはNVIDIAだろう。AIの発展、VR/AR、Web3.0、クラウド、計算センターなど、あらゆる先端技術は計算能力から離れられず、結果としてNVIDIAから離れられない。

Web3.0も同様の状況にあり、どんな発展もイーサリアムなしでは困難である。イーサリアムのナラティブがしばらく静かになっていたが、結局、カンクンアップグレードやイーサリアム現物ETFの話題によって、Layer2とETHが共に上昇した。以前のDeFi Summer、NFT Summerなどもイーサリアム価格を押し上げてきた。半減期の長いプロジェクトは、ある程度イーサリアムとの接触が必要である。

イーサリアムから離脱しようとする試みも、「イーサリアムキラー」という論理に基づいていることが多い。以前議論されたTONも、イーサリアムを貶めなければ、自分自身の存在感が消えてしまう。

イーサリアムの発展はかなり中央集権的であり、イーサリアム自体のチェーンは分散型だが、発展面での中央集権性は、Uniswapチームと同等かそれ以上である。AaveやMakerDAOといったプロトコルほど完全な非中央集権化はできていない。これはある意味、プロジェクトがうまく発展するためには本質的に中央集権的である必要があることを示唆している。

いつかイーサリアムが極めて成熟した段階に達し、完全な非中央集権的ガバナンスが実現するかもしれないが、少なくともヴィタリックが若く元気である限り、その日はまだ遠い。とはいえ、イーサリアムは創業11年しか経っていない企業であり、まだまだ成熟とは言えない。

1. 大背景――イーサリアム歴史の簡単な回顧

1.1 History and Forks

以下の内容構成はhttps://ethereum.org/zh/historyおよび他の公開情報を参考にしています。詳細についてはリンクをクリックして参照してください。

2013――第0段階イーサリアム誕生

ホワイトペーパー発表、イーサリアム誕生

2013年11月27日、ヴィタリック・ブテリンが『イーサリアムホワイトペーパー』を発表
創設者ヴィタリック・ブテリンがイーサリアム初版ホワイトペーパーを発表し、イーサリアムプラットフォームのトークンシステムを紹介
要旨

ホワイトペーパーはスマートコントラクトを定義した。その中で初めてイーサ（ETH）の概念に触れ、イーサがイーサリアムネットワーク上の燃料（Gas）として利用されることを説明している。ユーザーが送金取引やスマートコントラクトのデプロイを行う際には一定のガス料金を支払う必要があり、その一部はブロック検証者（マイナー）への報酬となる。取引発信者が支払うイーサが不足している場合、取引は実行されず、過剰に支払った分は発信者のウォレットに返還される。

2014――第0.5段階イーサリアム販売

イーサリアム販売

2014年7月22日 00:00:00 +UTC
イーサのプレセール期間は42日間で、ビットコインでの購入が可能
要旨

初期交換レートは1BTC＝2000ETHで、このレートは14日間維持され、その後線形に下落し、最終的に1BTC＝1337ETHとなった。トークンセールは2014年9月2日に終了し、累計約1800万ドルの売上が記録され、6000万以上のイーサが販売された。購入後のイーサは、イーサリアム創世ブロックのリリース後にのみ送金可能となった。

6000万以上がプレセールで販売されたほか、早期開発貢献者向けと長期研究プロジェクト向けにそれぞれ9.9％ずつ分配された。

つまり、イーサリアム正式リリース時点で、合計72,002,454.768枚のETHが分配された。

2015――第一段階：Frontier

2015年3月3日、イーサリアムの公式ブログにて4つの重要な段階が発表された。当時のヴィタリックの思考ロジックは以下の通り：

Frontier（フロンティア／境界）：主に採掘作業やイーサ取引所の運営を可能にするために用意され、コミュニティが採掘装置を起動し、「リアルタイム」環境を構築できるようにする。DAppのテストや、ソフトウェアをイーサリアムに導入するためのイーサ獲得が可能となる。また、コア開発者や監査者がイーサリアムを完全に安定させるための期間でもある。
Homestead（ホームステッド）：Frontierは内部テスト版のようなもので、Homesteadは一般公開テスト版
Metropolis（メトロポリス）：完全に成熟したユーザーインタラクション版で、ユーザー体験を重視
Serenity（セレニティ）：PoWからPoSへ

フロンティア

2015年7月30日 03:26:13 +UTC
要旨

フロンティアはイーサリアムの最初のバージョンだが、できることが非常に限られている。オリンピックテストフェーズが成功裏に終了した後にリリースされた。技術ユーザー、特に開発者向けである。ブロックあたりのガス制限は5,000ユニット。この「解凍」期間により、マイナーが採掘を開始し、早期採用者がクライアントをインストールするのに十分な時間を確保できた。

多くのWeb3.0プロジェクトの冷始動と同様に、「マイナー」が「フロンティア」メインネットでブロックを一つ掘るごとに5ETHの報酬を得ていた。

フロンティア解凍フォーク

2015年9月7日 09:33:09 +UTC
ブロック番号：200,000
イーサ価格：$1.24
要旨

フロンティア解凍フォークは、各ブロックの5,000単位ガス制限を引き上げ、デフォルトのガス価格を51gweiに設定した。これにより取引が可能になった（取引には21,000単位のガスが必要）。

将来のPoSへのハードフォークを確実にするため、難易度ボムの概念が導入された。

難易度ボム（Difficulty Bomb）は別名TTD（Total Terminal Difficulty）とも呼ばれ、これまでのすべてのブロック難易度の合計値である。ネットワーク全体の採掘難易度がTTDに達すると、ETHメインネットは「難易度ボム」を起動する。「難易度ボム」はイーサリアムの難易度調整の裏門関数であり、PoWのブロック生成時間は固定されておらず、ネットワーク全体のハッシュレートに応じて動的に調整される。この方式によりブロック時間はある程度の範囲内に固定される。難易度ボムの配置は、裏門関数を通じて採掘難易度を極めて高い値に調整し、マイナーがその難易度下でブロックを生成できなくすることで、マイナーがPoWを放棄するよう促す。PoWからPoSへの移行は特定のブロック高さではなく、TTDをマージ発生のタイミングとして規定した。その理由の一部は、誰かがマージプロセスを故意に妨害することを防ぐためである。

これはイーサリアムが早くからPoWからPoSへの移行を決意していたことを間接的に証明している。

2016――第二段階：Homestead

イーサリアム初のハードフォーク。複数のセキュリティイベントを経て、スマートコントラクトの規範が徐々に整備された。

ホームステッドフォーク

2016年3月14日 06:49:53 +UTC
ブロック番号：1,150,000
イーサ価格：US$12.50
要旨

ホームステッドフォークは、スマートコントラクトの作成プロセスを最適化した。

DAOフォーク

2016年7月20日 01:20:40 +UTC
ブロック番号：1,920,000
イーサ価格：US$12.54
要旨

このフォークは予定外の受動的フォークであり、イーサリアム上で発生した攻撃事件に由来する。

The DAOはブロックチェーン企業Slock.itが立ち上げたクラウドファンディングプロジェクトで、プロジェクトにコミュニティ資金調達の方法を提供することを目的としていた。参加者は手持ちのETHをDAOトークンに交換することで投票に参加し、クラウドファンディングが成功すれば一部の利益が報酬として得られる。このプロジェクトは2016年4月に28日間のクラウドファンディングを完了し、総計1200万以上のETHを調達した。これは当時のイーサ総量の約14％に相当する。しかし、それから2ヶ月後、ハッカーがThe DAOのコードに存在するバグを悪用し、資金プールから360万ETHを盗み出した。

この操作はイーサリアムコミュニティによる投票で決定された。すべてのイーサ保有者は投票プラットフォーム上で取引を通じて投票できた。フォークの決定は85％以上の賛成を得た。フォークによるロールバックにより、ハッカーが盗んだETHが回復された。

このフォークは問題のあるコントラクトから資金を新しいコントラクトに移動させた。新しいコントラクトの唯一の機能は出金であり、資金を失った人は自分のウォレットで100DAOトークンあたり1ETHを引き出すことができるようになった。

一部のマイナーは、DAO事件がプロトコルの欠陥ではないとしてフォークを拒否した。彼らはその後、イーサリアムクラシック（ETC）を形成した。

オレンジホイッスルフォーク

2016年10月18日 01:19:31 +UTC
ブロック番号：2,463,000
イーサ価格：US$12.50
要旨

オレンジホイッスルフォークは、2016年9月18日にイーサリアムネットワークが受けたサービス拒否（DoS）攻撃により取引処理に深刻な遅延が生じた問題の最適化である。主に価格が不当に低い操作コードに関連する緊急ネットワーク健康問題の解決を目指した。

偽龍フォーク――Spurious Dragon

2016年11月22日 04:15:44 +UTC
ブロック番号：2,675,000
イーサ価格：US$9.84
要旨

偽龍フォークは、サービス拒否（DoS）ネットワーク攻撃に対するさらなる最適化であり、以下を含む：

ネットワーク将来の攻撃を防ぐための操作コード価格の調整
ブロックチェーン状態の「ブロックチェーン軽量化」の有効化
リプレイ攻撃保護の追加

2017――第三段階：Metropolis

Metropolisの主な仕事は、イーサリアムネットワークに存在するいくつかの問題を修正し、ZK-SNARKSの導入準備をすることである。

この段階で最も影響力のあった出来事は、ブロック報酬の2回の半減（5ETH→3ETH→2ETH）であり、PoWからPoSへの移行期の一環と言える。

この段階からユーザー体験が重視され始め、将来のPoWからPoSへの円滑な移行が考慮されるようになった。

ビザンチンアップグレード

2017年10月16日 05:22:11 +UTC
ブロック番号：4,370,000
イーサ価格：US$334.23
要旨

ビザンチンフォークはZK-Snarkの導入のための準備であり、ユーザーのプライバシーと体験が重視され始めた。

ブロック採掘報酬を5ETHから3ETHに減少
難易度ボムを1年延期
状態を変更せずに他のコントラクトを呼び出す能力の追加
Layer2を実現するための特定の暗号化手法の追加

2019――第四段階：Serenity（セレニティ）

イーサリアムは徐々に成熟し、コンセンサスがPoWからPoSへ移行。ユーザー体験、安全性、分散化、拡張性がイーサリアムの最重要発展方向となった。

コンスタンティノープルフォーク

2019年2月28日 07:52:04 +UTC
ブロック番号：7,280,000
イーサ価格：US$136.29
要旨

ブロック採掘報酬を3ETHから2ETHに減少

2019年12月8日 12:25:09 +UTC
ブロック番号：9,069,000
イーサ価格：US$151.06
要旨

イーサリアム仮想マシン内の特定操作のガスコストを最適化
DoS攻撃後の回復能力を向上
「ゼロ知識簡潔非対話的知識証明（ZK-SNARKS）」および「ゼロ知識スケーラブル透明知識証明（ZK-STARKS）」に基づくLayer2ソリューションのパフォーマンスを向上
コントラクトがより創造的な機能を導入できるようにする

2020

ミュール氷河アップグレード

2020年1月2日 08:30:49 +UTC
ブロック番号：9,200,000
イーサ価格：US$127.18
要旨

ミュール氷河フォークは難易度ボムを延期した。作業量証明コンセンサスメカニズムのブロック難易度の増加は、取引送信やDApps使用時の待ち時間を長くし、イーサリアムの可用性を低下させる可能性がある。

ステーキング預入契約の展開

2020年10月14日 09:22:52 +UTC
ブロック番号：11,052,984
イーサ価格：US$379.04
要旨

ステーキング預入契約は、ステーキングをイーサリアムエコシステムに導入した。メインネット契約ではあるが、ビーコンチェーンのリリーススケジュールに直接影響を与え、これはイーサリアムアップグレードの重要な部分である。

ビーコンチェーン創世ブロック

2020年12月1日 12:00:35 +UTC
ビーコンチェーンブロック番号：1
イーサ価格：US$586.23
要旨

ビーコンチェーンは、32ETHを預け入れた16,384のアカウントが必要で、安全なローンチを確保した。これは2020年11月27日に達成され、ビーコンチェーンが2020年12月1日にブロック生成を開始したことを意味する。

ビーコンチェーンは、ブロックチェーンネットワークの管理監督と検証の役割を担う。ビーコンチェーンはランダムに検証者を選出し、検証成功者には報酬が与えられるが、悪意ある行動があれば罰則が科される。

マージ後、ブロックの時間単位はスロットとエポックの形式で表される。12秒ごとにスロットが作成され、1エポックは32スロットで構成される。エポックは固定時間枠であり、チェックポイントで検証者が再割り当てされる。

検証者となり投票権を得るには、ユーザーは少なくとも32ETHを投入する必要がある。

イーサリアムのルールでは、各エポックにおいて、検証者はランダムに32の委員会に割り当てられ、各委員会は少なくとも128人の検証者で構成される。システムはRANDAOというランダムアルゴリズムを使用して、各スロットに1人の検証者を割り当て、同時にそのスロットに委員会をランダムに選択する。この検証者はブロック提案を担当し、委員会は検証と提案への投票を担当する。投票が通過すればブロックが生成され、提案者は報酬を得る。そうでなければ、報酬は得られず、保証金も没収される。通常の検証者も同様で、正しくルールを守れば報酬が得られ、違反者は罰則を受ける。32ETHの保証金が16ETHを下回ると、検証者資格は失われる。

2021

ベルリンアップグレード

2021年4月15日 10:07:03 +UTC
ブロック番号：12,244,000
イーサ価格：US$2,454.00
要旨

ベルリンアップグレードは、特定のイーサリアム仮想マシン操作のガスコストを最適化し、複数の取引タイプのサポートを追加した。

ロンドンアップグレード

2021年8月5日 12:33:42 +UTC
ブロック番号：12,965,000
イーサ価格：US$2,621.00
要旨

ロンドンアップグレードはEIP-1559を導入し、取引手数料市場を改革した。難易度ボムはさらに延期され、2021年12月1日に起動予定。

アクイラアップグレード

2021年10月27日 10:56:23 +UTC
エポック番号：74,240
イーサ価格：US$4,024.00
要旨

アクイラアップグレードは、計画された初のビーコンチェーンアップグレードである。同期委員会のサポートを追加し、軽量クライアントを可能にした。マージへの進行に伴い、検証者の怠慢や罰則対象行為に対する罰則を強化した。

アロー氷河アップグレード

2021年12月9日 07:55:23 +UTC
ブロック番号：13,773,000
イーサ価格：US$4,111.00
要旨

難易度ボムは合計10,700,000ブロック延期され、2022年6月まで。

2022

グレイ氷河アップグレード

2022年6月30日 10:54:04 +UTC
ブロック番号：15,050,000
イーサ価格：US$1,069.00
要旨

グレイ氷河ネットワークアップグレードは、難易度ボムを3ヶ月延期した。これが今回のアップグレードで導入された唯一の変更であり、本質的にはアロー氷河やミュール氷河アップグレードと同様である。ビザンチン、コンスタンティノープル、ロンドンネットワークアップグレードでも同様の変更が行われた。

Bellatrix アップグレード

2022年9月6日 11:34:47 +UTC
エポック番号：144,896
イーサ価格：US$1,558.00
要旨

Bellatrixアップグレードは、計画された2回目のビーコンチェーンアップグレードであり、マージに向けた準備である。怠慢や罰則対象行為に対する検証者の罰則を全額に引き上げた。Bellatrixアップグレードには、フォーク選択ルールの更新も含まれ、ビーコンチェーンがマージ、および最後のPoWブロックから最初のPoSブロックへの移行に備える。これには、コンセンサスクライアントが終端総難易度58750000000000000000000を認識するようにすることも含まれる。