イーサリアムのGas制限を巡る議論：上限引き上げがブロック、バリデータ、MEV収益に与える利点と欠点とは？
TechFlow厳選深潮セレクト
イーサリアムのGas制限を巡る議論：上限引き上げがブロック、バリデータ、MEV収益に与える利点と欠点とは？
Gas上限の増加は、根本的にイーサリアムのスケーラビリティを向上させるためである。
Web3業界の深掘り報道に専念し潮流を洞察執筆：Seongwan Park
翻訳：Glendon，Techub News
イーサリアムコミュニティは最近、「Gasリミットの引き上げ」というホットな議題に注目している。Gasリミットを引き上げるというアイデアは、ユーザーが求めるより高いトランザクションスループットのニーズに合致しており、ネットワーク容量が時間とともに自然に拡大する傾向も反映しているため、一見して理にかなっているように思える。この提案に対して、多くの研究者やコミュニティメンバーが強く支持しており、イーサリアムはすでに変化の準備が整っており、スケーラビリティを直接的に強化する適切なタイミングでの措置だと考えている。
この提案はコミュニティ内で広範な関心を呼び起こしており、コミュニティによって作成されたpumpthegas.orgのようなウェブサイトでは、Gasリミット増加の基礎知識やバリデーターがノード設定を変更する方法について紹介されている。もう一つのサイトであるGaslimit.picsは、バリデーターによるより高いGasリミットへの支持状況を積極的に追跡している――2024年12月21日時点で、すでに25%のイーサリアムバリデーターがクライアント設定を変更して支持を示していることがデータで示されている。一旦、50%を超えるバリデーターがGasリミットの引き上げに同意し、クライアント設定を変更すれば、イーサリアムのGasリミットは上昇を始め、最終的に新しい目標値で安定するとされる。
注目に値するのは、この提案が「ロールアップ中心」のイーサリアムロードマップとは異なる点である。つまり、最近のスケーラビリティ改善（例：EIP-4844やEIP-7691）がロールアップ拡張やblobトランザクションに重点を置いているのに対し、Gasリミットの引き上げはL1レベルのスケーリング手法である（Techub News注：イーサリアムブロックのGasリミットとは、1つのブロックに含まれる操作の数の上限を指し、この上限はGas値によって測定される）。
こうした議論はコミュニティの一部メンバーを高揚させている一方で、研究者らからは、イーサリアムの分散性やセキュリティといったコア価値に対する潜在的リスクへの懸念も寄せられている。批判派は、最悪の場合、より大きなブロックサイズがコンセンサス層に負荷をかけ、バリデーターハードウェア要件を高め、ネットワークの安定性を脅かす可能性があると警告している。
これらの懸念は杞憂だろうか？本稿では、イーサリアムのGasリミット引き上げ提案の簡単な歴史、潜在的な影響、および現在進行中の議論における技術的側面や検討事項について探る。
イーサリアムGasリミット引き上げ提案の簡易な歴史
実際、イーサリアムのGasリミットを引き上げるというアイデアはしばらく前から議論されてきた。2024年1月のイーサリアムAMAにおいて、共同創設者のヴィタリック・ブテリン氏は、Gasリミットを4000万まで引き上げることを提案した（現在のイーサリアムGasリミットは3000万）。これはモアの法則に沿ったものであり、ハードウェア能力の着実な向上を反映している。
特に注目すべきは、2021年4月以来、イーサリアムはそのGasリミットを調整していないことだ。それにもかかわらず、この期間中にハードウェアは著しく進歩している。そのため、多くのコミュニティメンバーは今こそこれらの進展を考慮するべき時だと考えるようになった。
最近では、さらに「野心的」な目標として、Gasリミットを6000万まで倍増させるという提案も出ている。もちろん、6000万は即時の目標ではなく、長期的な目標として位置づけられている。2024年12月には、Toni Wahrstätterがより慎重なアプローチを提唱し、まずは20%増の3600万まで引き上げることを、より安全な第一歩として主張した。
そのため、現在ではGasリミットを3600万まで引き上げることが初期のマイルストーンとされており、それ以降のさらなる増加は段階的かつ分段階的な方法に従うと考えられている。
ブロックGasリミットはどのように調整されるのか？
ブロックGasリミットは、フォークなし、またはネットワークルールの変更なしに、段階的に増加させることができる。代わりに、バリデーターが自身の設定オプションを変更することで、後方互換性を保ちつつ、コミュニティのコンセンサスに基づいて定期的かつ柔軟に調整される。
一般的な認識とは異なり、イーサリアムのブロックGasリミットは固定の3000万ではない。ブロックプロポーザーは一定の範囲内でこれを微調整できる。具体的には、あるブロックのGasリミットは、前のブロックのGasリミットに対して±1/1024の範囲で変更可能である。たとえば、現在のブロックGasリミットが3000万であれば、次のブロックでは「30,000,000 + 30,000,000 × (1 / 1024) = 30,029,296」まで増加できる。
以下のコードは、gethクライアントにおいてイーサリアムノードのデフォルト動作を示している：もし新ブロックのGasリミットが親ブロック（Parent Block）に対して許容範囲内であれば、有効とみなされる。
連続するブロックのプロポーザーが全員リミット引き上げに同意すれば、Gasリミットは継続的に増加できる。例えば理想的な条件下（バリデーター間で合意が成立した場合）、最初のマイルストーンである3600万（20%増）に達するには「log(1.2) / log(1025/1024) = 187ブロック」、つまり約38分程度かかる。一度に50%以上のバリデーターが同意すれば、増加は急速に実現可能となる。
Gasリミットの引き上げはどのような影響をもたらすか？
まず、Gasリミットの増加によって生じる比較的予測可能な影響を見てみよう。ブロック容量の拡大により、現在のブロックチェーン需要を処理しやすくなり、結果としてGas手数料が低下する。
短期的には、EIP-1559メカニズムにより、Gas手数料の減少はETHの焼却量を減らし、一時的にイーサリアムの純発行量を増加させる可能性がある。EIP-4844導入後にも同様のトレンドが見られた。当時、ロールアップのデータ可用性（DA）コストが大幅に低下し、ETHの焼却量が減少したのである。Gasリミットの引き上げも同様の効果を持ち、短期的なインフレ圧力をさらに高めるかもしれない。
しかし長期的には、手数料の低下により、より多くのユーザーが取引費用を負担できるようになり、ネットワーク活動が促進される可能性がある。このような活動の増加は、イーサリアムのネットワーク効果を高め、より多くのDAppを惹きつけ、広範な採用を推進するだろう。イーサリアムがDAppやDeFiシステムにおいて不可欠な存在になるにつれ、ETHの通貨としての使用頻度も高まるかもしれない。これにより生じるETH利用量の増加は、ネットワーク活動のさらなる成長を促し、イーサリアムエコシステムに正のフィードバックループを創出する。
Gasリミットの増加により、新たなDApp構築が可能になる
Gasの削減やトランザクションフローの改善に加え、単一ブロックのGasリミットの増加はまったく新しい機会を開く可能性もある。3600万への控えめな増加では顕著な変化は見られないかもしれないが、6000万まで大幅に引き上げれば、これまで3000万Gasリミットに制限されていた新たなタイプのDAppやトランザクションが可能になるかもしれない。なぜなら、現在の3000万Gasリミットぎりぎりまたはそれを超えるような操作が、変更後に効率的に実行可能になったり、初めて実行可能になったりするからである。
例えば、大量のGasを必要とするトランザクション（NFTの一括鋳造、大規模なトークンエアドロップ、DAOアクティビティなど）は、通常、現在の3000万Gasリミットに近づいたり超えたりする。これらは複数のブロックに分割されることが多く、非効率性、遅延、潜在的な脆弱性を招く。以下の図に示す具体例は、2800万Gas以上を消費するNFT一括鋳造トランザクションである。
トランザクションハッシュ：0xf99bdd89f7e3186e63d71a4a3ffb53cb5cd1c3190ce3771c966f2a82b3346bee
ブロックGasリミットを6000万に引き上げれば、このような操作は単一ブロック内で完結でき、アトミック実行が保証される。これにより、操作全体が成功または失敗のいずれかになり、部分的な完了を避け、参加者の公平性を確保しつつ、操作の余地を減らすことができる。
既存ユースケースの最適化に加え、より高いGasリミットは計算集約型操作を必要とする革新的なDAppの道を開く可能性もある。例えば、Gasリミットの引き上げにより、オンチェーンAIアプリケーション（小規模モデルの学習や推論など）が実現可能になるかもしれない。同様に、より複雑なスマートコントラクト（完全オンチェーンゲームや複雑なガバナンス機構など）が高容量環境で繁栄できる。こうした進展はすべて、イーサリアムの機能と魅力を拡大し、エコシステムをより多様化させるだろう。
したがって、多くの場合、Gasリミットを倍増することは、フラグメンテーションを減らし、新たな可能性を解き放つという点で、より多くの利益をもたらすかもしれない。
Gasリミットの増加がブロックチェーン「不可能三角」問題に与える意味
Gasリミットの引き上げは根本的に、イーサリアムのスケーラビリティ向上を目的としている。「不可能三角」問題の文脈では、スケーラビリティの向上はしばしば分散性やセキュリティの犠牲を伴う。そのため、Gasリミットの引き上げ提案には疑問の声も上がり、バリデーター要件の上昇による集中化のリスク、あるいはコンセンサス層の安定性低下によるセキュリティ弱体化の懸念がある。
しかし支持者らは、これは分散性やセキュリティを犠牲にしてスケーラビリティを追求するものではないと主張する。むしろ、モアの法則で説明されるハードウェア性能の進化を利用してブロックチェーンの総容量を拡大するものだと説明する。この視点では、「不可能三角」の「三角形」自体が拡大する可能性があり、現代のハードウェアがより大きな総容量を可能にするため、イーサリアムのコア属性を低下させることなく拡張できる。
これが真実かどうかを評価するには、Gasリミット引き上げに伴う潜在的リスクを慎重に検討する必要がある。分散性に関する検討事項には、バリデーターハードウェア要件の増加やMEV戦略の複雑さが含まれる。セキュリティ面では、最悪ケースにおけるブロックサイズの増加、トランザクション実行時間の延長が、フォークやslotの欠落率に与える影響を考慮すべきである。
Gasリミットの増加とブロックサイズ
単一ブロック内のGasリミットの増加は、より多くのコールデータを収容できるようになり、最悪ケースにおけるブロックサイズに影響を与える。現在、無意味なコールデータでブロックを満たした場合の最大ブロックサイズは約1.8MBであり、また6つのblobを使用することで、単一slot内で伝播されるデータ総量は2.58MBに達する。より高いGasリミットは、このような最悪ケースのブロックサイズをさらに増加させ、ネットワークノード間のP2P層に問題を引き起こす可能性がある。
この状況は、P2P層のコンセンサスクライアントに負荷をかける可能性がある。Gasリミットが4000万を超えると、最悪ケースのブロックサイズがデフォルトクライアント挙動に組み込まれた制限を超え、一部のクライアントがブロックを正しく提案または伝播できなくなる可能性がある。したがって、大幅なGasリミット引き上げの前に、これらの制限を解決することが極めて重要である。
EIP-7623は、データ可用性トランザクション内のコールデータ（calldata）価格を調整することで解決策を提供しようとしている。これにより、最悪ケースのブロックサイズを2.58MBから約1.2MBまで削減できる。したがって、将来のあらゆるGasリミットの増加がコンセンサスの安定性を維持するためには、EIP-7623の採用が不可欠だと考えられる。
同様に、実際のブロックサイズ（通常、トランザクションデータで埋められたブロックサイズ）は、再編成（reorg）やslot欠落の確率と関係している。slotデータ（#9526972～#10351782）を分析したところ、小さなブロックでは、正常なslotと再編成／欠落slotの間でブロックサイズ分布の差はわずかである。しかし、ブロックサイズが大きくなるにつれて（例：0.25MBを超えると）、再編成やslot欠落の可能性が増加する。
この相関関係は、ブロックサイズそのものだけでなく、トランザクション実行時間の増加やデフォルトのP2P挙動などの要因による可能性がある。観察された関係性は潜在的リスクを浮き彫りにするが、因果関係を特定しているわけではない。
まとめると、ブロックサイズの増加はslotの安定性に影響を与えるが、P2P層の堅牢性を確保する上で特に重要なのは最悪ケースのブロックサイズである。将来的なGasリミットの増加には、EIP-7623のような変更を併せて行い、これらのリスクを効果的に緩和する必要がある。
Gasリミットの増加と実行時間
Gasリミットの増加により、より多くのトランザクションがブロックに取り込まれるため、トランザクションの実行時間もそれに応じて増加する。この増加が重大かどうかは、フォークやslot欠落の発生に依存し、それは全体的なコンセンサスの安定性を表す。
以下の図は、ブロック内で使用されるGas量が多くなるほど、実行時間が長くなる傾向を示している。20%のGasリミット増加は実行時間をわずかに延ばすと予想されるが、具体的な影響は予測が難しい。実行時間は常に最大GasリミットやGas使用量に直接比例するわけではない。しかし、グラフに基づいて保守的に比例関係を仮定するならば、実行時間が400～500ミリ秒延びることは妥当な推定である。
次に、実行時間と再編成／slot欠落の関係を探ってみよう。
上記の図の赤枠は、実行時間が4000ミリ秒を超えるslotは、短い実行時間のslotと比べて再編成やslot欠落が起こりやすいことを強調している。ほとんどの再編成やslot欠落は1000～3000ミリ秒の範囲で発生しており（この範囲では実行時間と再編成確率の相関が弱いことを示唆）、しかし赤枠内のブロックは、実行時間が4000ミリ秒を超えると再編成の可能性が明らかに高まることを示している。別のグラフでは、実行時間が4000ミリ秒を超えるslotの再編成／欠落率が、それ以下のslotより3倍以上高いことが示され、非常に長い実行時間が安定性に与える影響がさらに強調されている。
Gasリミットの増加はバリデーターハードウェア要件に影響するか？
Gasリミットを引き上げる際にバリデーターが最も懸念するのは、バリデーターノードのストレージ容量である。2024年12月時点で、バリデーターノードはすべての履歴およびステートデータを維持するために、約1.5～1.6TBのストレージを必要としている。Gasリミットの引き上げは、履歴およびステートデータの成長を加速させる。
2020年および2021年には、バリデーターノードを運用するのに2TBのSSDが必要だった。しかし、履歴およびステートデータが1.8TBに達すると、2TB SSDを使用していたバリデーターは4TB SSDに交換する必要が生じた。現在、4TB SSDの価格は3年前の2TB SSDとほぼ同じ約250ドルだが、交換行為自体がメンテナンスコストや技術的難度を意味している。
3600万のGasリミットはそれほど大きな問題ではないかもしれない。しかし、6000万以上に引き上げられれば、バリデーターノードは継続的にハードウェアを交換せざるを得なくなり、累積的なメンテナンスコストが発生し、分散性の特性が脅かされる可能性がある。
EIP-4444が採用されれば（クライアントのリリース目標は2025年5月以前）、履歴データの成長が停止し、Gasリミットの引き上げにさらなる余地が生まれるだろう。しかし、EIP-4444がなければ、履歴データの成長がGasリミット引き上げの次のボトルネックとなる可能性がある。
Storm Slivkoffによるステート成長の分析によると、ステート成長も潜在的なボトルネックだが、現在の成長率（月約2.62GiB）は管理可能であり、現代のハードウェアは10年分の成長をサポートできる。メモリ要件はステートサイズの増加とともに増加し、Gasリミットを6000万に引き上げると、このプロセスが加速し、毎年追加で2～4.7GiBのRAMが必要になる可能性がある。現在64GiB RAMの構成は十分なバッファを提供しているが、継続的な成長によりアップグレードがより頻繁になるかもしれない。
今後予定されているVerkleツリーやステート期限切れなどの改良によりこの負担は軽減されると期待されるが、慎重な監視は依然として極めて重要である。
Gasリミットの増加がMEVに与える影響
分散性に影響を与えるもう一つの要因は、Gasリミットの引き上げがバリデーターのMEV（最大抽出可能価値）収益に与える影響である。MEVの重要性が高まる中、高度なMEV戦略を用いる複雑なバリデーターと、小規模な独立ステーキング参加者との間の収益格差が懸念されている。この収益格差は集中化圧力を高める可能性があり、より多くのリソースと専門知識を持つバリデーターが優位に立つからである。この問題を解決するため、イーサリアムコミュニティでは、収益を均衡させる目的で、プロポーザー・ビルダー分離（PBS）やMEV焼却などの仕組みが活発に議論されている。
理論的には、Gasリミットの引き上げにより単一ブロックに含まれるトランザクション数が増え、MEV関連の収益格差がさらに拡大する可能性がある。MEV Boostはすでにこの問題を部分的に緩和しており、独立ステーキング参加者が一部のMEV報酬を獲得できるようにしているが、バリデーター間の収益格差に関するデータはまだ決定的ではない。これは、CEXとDEXを横断する複雑なMEV戦略など、MEVトランザクションの定義や正確な収益追跡が困難なためである。しかし、こうしたシナリオは比較的まれであり、大多数のMEVはブロックトップ戦略から得られている。
一方で、より高いGasリミットは、より複雑でリソースを大量に消費するMEV戦略を可能にする。まれではあるが、ブロックのGasリミットほぼ全体を消費するような高度なMEVロボットも存在する。例えば、1800万Gas以上を使用し、単一ブロック内で複数回のスワップや流動性操作を実行するロボットトランザクションが観測されている。Gasリミットが増加すれば、こうした戦略はより一般的になり、熟練バリデーターと小規模参加者の間の格差がさらに広がる可能性がある。
結論
イーサリアムのGasリミット引き上げを巡る議論は、スケーラビリティの推進、トランザクション手数料の削減、現在の制限に縛られたDAppに新たな可能性を創出するというエキサイティングな機会を提供している。しかし同時に、分散性、バリデーター要件、ネットワーク安定性などに対する深い懸念も引き起こしている。ステートおよび履歴データの成長、実行時間の延長、MEV格差といった問題は、経験的データを慎重に検討し、監視する必要性を浮き彫りにしている。
最終的に、Gasリミットの成功裏な引き上げの鍵は、イーサリアムがこうした複雑な要素をいかに巧みにバランスさせるかにある。EIP-7623、プロポーザー・ビルダー分離（PBS）、MEV焼却といった解決策は、ネットワークが潜在的リスクに能動的に対処する姿勢を示しており、綿密な計画と実行を通じて、より高いGasリミットはイーサリアムの次の成長段階を切り開く可能性を秘めている。
TechFlow公式コミュニティへようこそ
Telegram購読グループ：https://t.me/TechFlowDaily
Twitter公式アカウント：https://x.com/TechFlowPost
Twitter英語アカウント：https://x.com/BlockFlow_News
@2077Research
