イーサリアムの進化の道：Pectraアップグレード
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イーサリアムの進化の道：Pectraアップグレード
イーサリアムステーキングの大きな革新：2048 ETH 時代の到来！
Web3業界の深掘り報道に専念し潮流を洞察執筆：Consensys
翻訳：Nicky，Foresight News
イーサリアムのPectraアップグレードは、本日北京時間18:05に実施される予定です。これは昨年3月のデンクン（Dencun）アップグレード以来の初のアップグレードであり、検証者による最大ステーキング額が64倍に増加し2048 ETHに達する（EIP - 7251）ことになります。ウォールストリート級の資産がイーサリアムネットワークの構造を再編成する可能性があるでしょうか？また同時に、実行レイヤー上で検証者の自主的な退出権限を直接開放する（EIP - 7002）ことで、退出メカニズムがイーサリアムのライフサイクルを管理できるようになるのでしょうか？
Pectraとは何か
誕生以来、イーサリアムの目標は新しい分散型信頼基盤を構築し、グローバルな決済システムを再設計することでした。この目標を達成するために、イーサリアム開発者コミュニティはプロトコルを継続的に進化させており、これまでに約15回の主要な技術更新を実施しています。第16回目の更新である「Pectra」は、イーサリアムネットワークにおける新たな大規模アップグレードであり、2025年5月7日の正式導入が計画されています。
Pectraは二つの協調的アップデート、すなわちPrague実行層ハードフォークとElectraコンセンサス層アップグレードを統合したものです。Pectraは2024年3月のデンクン（Dencun）アップグレード以来の初のアップグレードとなり、これまでで最も機能豊富なイーサリアムアップグレードとなる予定です。計11件のイーサリアム改善提案（EIP）が含まれる見込みで、これらは collectively イーサリアムの発展を促進する重要な新機能をもたらします。スマートアカウントと委任機能の導入により、コアユーザー体験が大幅に改善されます。ステーキング機能のアップグレードにより、機関投資家や個人投資家がネットワークのセキュリティ保護に参加しやすくなります。さらにL2との統合が大幅に強化され、ネットワーク効率が2倍になる可能性があります。総じて、PectraはWeb3の姿を変える大きな注目すべきアップデートです。
技術およびEIPの裏側では、これらのアップグレードによりイーサリアムはより高速で使いやすく、効率的になります。ネットワークのコアユーザーインターフェースであるウォレットは、スマートアカウントの導入によってネットワーク史上最大の改善を迎えます。スマートアカウントにより、エンドユーザーのアカウントがスマートコントラクトのように動作可能になり、すべてのウォレットがユーザーのニーズに応じたプログラマブルなプラットフォームとなります。ステーキング機能には企業レベルでの大きなアップデートが行われ、資金上限が64倍に引き上げられ、インクリメンタルステーキング残高などの新機能が追加されます。これにより機関は検証ノードの構築・管理が容易になり、不要なネットワークリソース消費を大幅に削減できます。L2については、利用可能なblob領域が2倍になり、初期段階から性能が2倍になり、コスト削減と取引速度の向上につながります。
「Pectraは、イーサリアムが新たな段階に入ったことを示しており、プロトコルが進化し続けている証です！」― Mehdi AOUADI, Consensys上級プロトコルエンジニア
ハードフォークによるイーサリアムの継続的進化
イーサリアムは世界で最も活発なネットワークの一つであり、その発展を推進するために多くの専門開発者が集まっています。そのため、スケーラビリティ、セキュリティ、ユーザーフレンドリー性を高めるために、イーサリアムは常に進化し続けています。これらの改良はハードフォークを通じて実現され、ハードフォークとはネットワーク全体に適用されるプロトコルのアップグレードであり、イーサリアムの動作方式を調整します。ハードフォークは後方互換性を持たないため、すべてのノード運営者はソフトウェアを更新してネットワークと同期する必要があります。これらのアップグレードは、実行層（トランザクションとスマートコントラクトを処理するレイヤー）、コンセンサス層（ブロック検証とステーキングを担当するレイヤー）、または両方にわたって行われます。
過去2年間で、イーサリアムはThe Merge、Shanghai/Capella、そしてデンクン（Dencun）という3つの主要ハードフォークを完了しました。各ハードフォークは、イーサリアムの長期ロードマップにおいて重要な役割を果たしました。The Mergeはプルーフ・オブ・ステーク（PoS）への移行を完了し、エネルギー消費を大幅に削減しました。Shanghai/Capellaは検証者の引き出し機能を解放し、ステーキングメカニズムを強化しました。デンクンはblobトランザクションを導入し、ロールアップのコストを著しく低下させ、イーサリアムのロールアップ中心のスケーリング戦略の扉を開きました。
イーサリアムネットワークのアップグレードは、イーサリアム改善提案（EIP）を通じて実施されます。これらはコミュニティが提案し、共同で洗練され、最終的に実装されるオープンソースプロジェクトの提案です。Pectraアップグレードに含まれるEIPの数は過去最多となり、すべての提案はユーザー体験（UX）、ステーキング、L2という3つのコア分野に最適化されています。
「Pectraのようなアップグレードは、一見技術的なものに見えますが、実際にはイーサリアムをより使いやすく、スケーラブルかつユーザーの習慣に沿ったものに変えています。」― Tian Lim, Consensysテクニカルプロジェクトマネジメントディレクター
イーサリアム：グローバル金融決済の未来へのロードマップ
これらのアップグレードは、イーサリアムのより大きなビジョンと一貫しています。このビジョンは6つのロードマップ段階から成り立っており、それぞれ「The Merge」「The Surge」「The Scourge」「The Verge」「The Purge」「The Splurge」と呼ばれています。これらの段階は持続可能性、スケーラビリティ、検閲耐性、状態最適化、および全体的な完成度に焦点を当てています。イーサリアムがこれらの段階を進めることで、各ハードフォークはプロトコルを目標へと導く重要なマイルストーンとなっています。
このロードマップの中心にあるのは、壮大かつ次第に現実味を帯びてきた野心です。それは、イーサリアムをグローバルな金融決済層にするというものです。マイクロペイメント、トークン転送、クロスチェーン取引、分散型貸付、機関向けステーキングなど、あらゆる種類の取引を安全かつ効率的に処理できるプラットフォームを構築し、すべてをオンチェーンでシームレスに接続することを目指しています。この目標を達成するためには、イーサリアムはパフォーマンスを向上させ、コストを削減し、分散化を犠牲にすることなく、シームレスなユーザー体験をサポートしなければなりません。
現在、イーサリアムは次の大きなアップグレード「Pectra」に向けて準備を進めています。このアップグレードは、以前のハードフォークが築いた基盤の上に成り立っています。それでは、Pectraアップグレードに組み込まれる予定のすべてのEIPについて詳しく見ていきましょう。
イーサリアムロードマップの各段階の進捗
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The Merge：完了（2022年9月）
プルーフ・オブ・ワーク（Proof of Work）からプルーフ・オブ・ステーク（Proof of Stake）への移行。この変更により、エネルギー効率が大きく向上し、ステーキングの基盤が確立されました。
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The Surge：進行中（デンクンアップグレード完了、Pectraアップグレード進行中）
重点：ロールアップとデータ可用性によるスケーラビリティの実現
主要アップグレード：Proto - danksharding（EIP - 4844）、blobトランザクション（デンクンアップグレード導入）、blob容量の拡大（Pectraアップグレード計画）
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The Scourge
重点：MEV（最大抽出可能価値）の最小化と検閲耐性の強化。現在、提案者-ブロッカー分離（PBS、Proposer - Builder Separation）や公平性の確保に関する作業が進行中。
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The Verge
重点：Verkleツリーによる状態効率の向上。これによりストレージ要件が削減され、ノードのパフォーマンスが向上します。
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The Purge
重点：プロトコルの簡素化と技術的負債の整理。歴史的データの負担を除去し、ノードの要件を低減。
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The Splurge
重点：仕上げ作業とその他の改善。ユーザー体験の修正、クリーンアップ、機能の最適化を含む。
Pectraアップグレードの内容
計画されているイーサリアム改善提案（EIP）
EIP - 7702
外部所有アカウント（EOA）にアカウントコードを設定
外部所有アカウント（EOAs）が単一のトランザクション中にスマートコントラクトアカウントのように動作できるようにし、スマートコントラクトアカウント（SCAs）に移行せずにスポンサーシップや委任などの機能を利用可能にする。
この提案は、単一のトランザクションに実行可能なコードを付加することで、EOAを一時的にスマートコントラクトのように振る舞わせる能力を導入するものです。
このEIPがなければ、EOAは固定されたままとなり、トランザクションのバッチ処理、Gasスポンサーシップ、スマートリカバリーなどの機能を使用するには、完全なスマートコントラクトアカウントに移行する必要がありました。このEIPは、EOAが関連するトランザクションに対してのみカスタム検証ロジックを一時的に採用することで、この問題を巧みに解決します。ユーザーにとって非常に親しみやすく、ウォレットのユーザー体験に大きな変革をもたらし、EOAとアカウント抽象化のギャップを効果的に埋めます。
EIP - 7251
最大有効残高の引き上げ
検証者のステーキング上限を32 ETHから2048 ETHに引き上げ、検証者数を削減し、ネットワーク効率を向上させる。
この提案は、各検証者の最大有効残高を32 ETHから2048 ETHに引き上げるもの。現在の32 ETHの上限は検証者数の急増を招き、ネットワークに負荷をかけ、ノード運営者のハードウェア要件を高めています。
このアップグレードがなければ、イーサリアムの検証者セットは制御不能に成長し続けます。より高い額でのステーキングを許可することで、このEIPは検証者数を削減し、ブロック生成とファイナリゼーションプロセスを簡素化し、ネットワーク全体のパフォーマンスを向上させます。ユーザーはこの変化をすぐに感じ取れないかもしれませんが、大規模利用下でのイーサリアムの持続可能性にとって極めて重要です。
EIP - 7002
実行層からのトリガーによる退出メカニズム
検証者が実行層を通じてネットワークから退出できるようにし、よりスマートでプログラマブルなステーキングワークフローを実現する。
この提案により、検証者は従来のコンセンサス層のメカニズムに頼らず、実行層を通じて自らの退出プロセスをトリガーできるようになります。以前は、検証者はコンセンサス層に依存しており、自動化やコントラクト駆動の退出操作は不可能でした。
このような柔軟性がなければ、スマートコントラクトベースのステーキングマネージャーや自動化戦略といった高度なユースケースの構築は困難です。このEIPは、実行層から検証者の退出を開始できるようにすることで、プログラマビリティとコンポーザビリティを高めます。エンドユーザーに直接向けられた機能ではありませんが、ステーキングの柔軟性を高め、高度な検証者サービスの基盤を築きます。
EIP - 6110
検証者デポジットのオンチェーン供給
検証者デポジットを実行層に移管し、ステーキング参加プロセスを簡素化・透明化する。
実行層を通じて直接オンチェーンで検証者デポジットを供給することで、検証者の参加プロセスを最適化します。これまでは、デポジットはコンセンサス層を経由して中継される必要があり、不要な複雑さが生じ、遅延を引き起こす可能性がありました。
このEIPがなければ、イーサリアムはレイヤー間の暗黙的な信号伝達とメッセージ通信に依存せざるを得ず、これは不透明で非効率的です。検証者デポジットを実行層に組み込むことで、参加プロセスはより透明で予測可能になります。一般ユーザーはこの変化を直接感じ取らないかもしれませんが、ステーキングエコシステムの堅牢性が強化され、実行層とコンセンサス層の役割分担が明確になります。
EIP - 7691
blobスループットの向上
各ブロックが保持できるblobの数を増やし、データ可用性を強化し、L2のトランザクションコストを削減する。
この提案は、イーサリアムの各ブロックにおける目標blob数を3から6に、最大数を6から9に引き上げるもので、第2層ロールアップがデータを提出するための利用可能なスペースを大幅に増やします。デンカン（Dencun、EIP - 4844）で導入された現行の制限では、イーサリアムの各ブロックは最大6個のblobを許容し、目標は3個です。ペトラ（Pectra）はこの上限を9個まで引き上げ、ネットワークのインセンティブ目標を6個に調整することで、期待されるblobスループットを事実上2倍にします。
この調整がなければ、ロールアップ需要の増加とともにblobスペースがボトルネックになります。この変化はユーザーに直接影響し、L2の手数料を下げ、スケーラビリティを高めます。
EIP - 7840
実行層コンフィグファイルにblobスケジューリングメカニズムを追加
実行層コンフィグファイルに標準化されたblobスケジューリングルールを導入し、将来の拡張アップグレードを支援する。
現在、各クライアントは予定されたblob変更の処理方法が統一されていません。この提案は、標準化されたblobスケジューリングルールを実行層コンフィグファイルに組み込み、イーサリアムが将来のblob機能拡張のアップグレードに備えるのを助けます。このEIPを実装しない場合、blob容量のアップグレード調整時に混乱やエラーが発生しやすくなります。この提案は、各フォーク段階におけるblobの進化を管理するための共有構造を追加し、将来の拡張作業をよりスムーズにします。一般ユーザーはこの変化を直接見ることはありませんが、イーサリアムの長期的な拡張ロードマップにとって重要なインフラです。
EIP - 7623
calldata料金の引き上げ
calldata料金を引き上げ、ロールアップがcalldataではなくblobを使用するよう促し、ネットワークのスケーラビリティを向上させる。
この提案は、トランザクションに付加される非構造化データであるcalldataの料金を引き上げるもので、EIP - 4844で導入されたblobを用いてロールアップデータを保存するよう促進することを目的としています。
この調整がなければ、OptimismやArbitrumといったL2ソリューションは引き続きcalldataを使ってデータを公開する可能性があります。しかし、calldataの使用はblobよりもコストが高く、効率も低いです。このEIPは、ユーザーがcalldataの使用からイーサリアムの新しいblobインフラに移行するのを支援し、ネットワークのスケーラビリティを向上させ、コストを削減します。一般ユーザーはこの変化を直接見ることはありませんが、より低いL2手数料という形で間接的に恩恵を受けます。その実装メカニズムの多くはユーザーからは見えません。
EIP - 7685
汎用実行層リクエストフォーマット
実行層からコンセンサス層への標準化された通信フォーマットを作成し、将来のアップグレードの互換性を向上させる。
この提案は、汎用リクエストフォーマットを定義することで、実行層とコンセンサス層の間の通信の基盤をより良く整えます。
現在、実行層からコンセンサス層への通信手段は限定的で、標準化が欠けています。この提案を実装しない場合、より強力なクロスレイヤーデータ共有を必要とする将来のアップグレードは実施が難しくなります。EIP - 7685はユーザーに直接影響しませんが、Verkleツリーなどのアップグレードや、将来の実行層とコンセンサス層のさらなる統合を推進する上で重要な役割を果たします。
EIP - 7549
証明（Attestation）構造からの委員会インデックスの削除
コンセンサスデータ構造を最適化し、帯域幅の使用を削減してパフォーマンスを向上させる。
この提案は、証明構造から委員会インデックスを削除することで、コンセンサス効率を向上させます。現在、証明構造は分離可能な余分なデータを保持しており、サイズが過大になり、最適化が困難になっています。
この調整がなければ、イーサリアムのコンセンサスメッセージは冗長な情報を含み続け、帯域幅とストレージの要件が増加します。このEIPは証明構造を再構成し、よりスリムにします。この変更はプロトコル内部の深層に及ぶもので、エンドユーザーに直接影響はありませんが、コンセンサス層のパフォーマンスを向上させ、将来への適応性を高めます。
EIP - 2935
ブロックチェーン状態に過去のブロックハッシュを保存
古いブロックハッシュへのアクセスを拡張し、高度なオンチェーンアプリケーションや信頼不要な乱数生成メカニズムを支援する。
現在、イーサリアムのスマートコントラクトは直近256ブロックのハッシュにしかアクセスできません。これは、比較的古いが依然として最近のオンチェーンデータに依存するDAppsの開発を制限しています。この提案は、最近の履歴ブロックハッシュをブロックチェーン状態に直接保存することで、この制限を解決します。
このEIPを実装しない場合、開発者は古いオンチェーンデータに基づくアプリケーションの構築が難しくなります。ハッシュの保存期間を延ばすことで、この提案は乱数生成、証明システム、信頼不要なオラクルなど、さまざまな応用の可能性を開きます。ほとんどのユーザーはこの変化を直接認識しませんが、複雑なオンチェーンロジックを構築する開発者にとっては大きな利点となります。
EIP - 2537
BLS12 - 381 曲線演算のプリコンパイル
BLS署名検証用の高効率なプリコンパイルコントラクトを追加し、ステーキングやクロスチェーン応用をサポートする。
この提案は、BLS12 - 381曲線演算用のプリコンパイルコントラクトを導入し、オンチェーンでBLS（Boneh–Lynn–Shacham）署名を効率的に検証するという課題を解決します。この提案がなければ、特にステーキングやクロスチェーンブリッジで使われる暗号演算のGas消費は非常に高く、実用的には非現実的です。
このEIPはネイティブなプリコンパイルコントラクトを追加し、これらの検証操作のGasコストを大幅に削減します。エンドユーザーは直接これとやり取りすることはありませんが、イーサリアムの暗号基盤を強化し、将来の相互運用性とスケーラビリティ機能を支えます。
「EIP - 7702は、ウォレットのユーザー体験を全く新しいレベルに引き上げます。これはブロックチェーン技術を大衆に届けるための重要な一歩です。」― Daniel Lehrner, Consensys上級ブロックチェーンプロトコルエンジニア
EIP - 7702でWeb3のユーザー体験を進化：外部所有アカウント（EOA）にアカウントコードを設定
Web3の主流化を推進する上で、コアユーザー体験のアップグレードは最も重要なステップです。スマートアカウントへの移行は、ネットワークの動作方式における根本的な変革を意味します。かつては、すべてのプログラマブルな機能はユーザーが対話するスマートコントラクトから派生していましたが、今やユーザー自身がプログラマブルなウォレットを持つことで、プロ開発者と同等の出発点に立てるのです。スマートアカウントが秘める可能性は計り知れず、開発者や革新者にまったく新しい発展の天地を開きます。
EIP - 7702により、外部所有アカウント（EOA）は、contract_codeフィールドを追加することで、単一のトランザクション中だけでも一時的にスマートコントラクトアカウントの機能を発揮できます。これにより、ユーザーは別途コントラクトをデプロイすることなく、トランザクションのバッチ処理、Gasスポンサーシップ、スマート検証ロジックといった高度な機能を使えるようになります。EIP - 4337のようにバウンダー（bundlers）やペイマスター（paymasters）といった外部インフラに依存するのではなく、EIP - 7702はイーサリアムのコアプロトコルに直接統合されています。この統合方式は採用障壁を下げ、互換性を高め、一般ユーザーでもスマートアカウント機能をより簡単に使えるようにします。
MetaMaskユーザーにとって、これは既存のアカウントでもスマートアカウント機能が使えるようになるということです。たとえば、MetaMaskの委任ツールキット（Delegation Toolkit）を使って、ユーザーはウォレットの権限を委任できます。これまでは、こういった機能はスマートコントラクトアカウントにのみ提供されていました。
「現在、検証者の最大有効残高は2048 ETHに達します。また、ユーザーが一部の有効残高を引き出したい場合、EIP - 7002のメッセージを利用して実現可能です。」― Lucas Saldanha, Consensysチーフプロトコルエンジニア
EIP - 7251 と EIP - 7002 で機関ステーキングを解放：最大有効残高の引き上げと実行層検証者退出メカニズム
ステーキング機能は企業レベルのアップグレードを迎えます。
EIP - 7251 と EIP - 7002 は、イーサリアムのステーキングアーキテクチャに重要な改良を加え、よりスケーラブルで柔軟かつ開発者フレンドリーなものにします。
EIP - 7251 は、各検証者の最大有効残高を32 ETHから2048 ETHに引き上げ、大規模ステーキング参加者が資産を統合できるようにするとともに、検証者全体の数を削減します。これによりコンセンサス層の負担が軽減され、将来のパフォーマンス向上が可能となり、小規模参加者に悪影響を与えることはありません。
EIP - 7002 は、実行層を通じて検証者の退出プロセスをトリガーできるようにし、スマートコントラクトやアプリケーションがオンチェーンで検証者のライフサイクルを管理できるようにします。これは、プログラマブルで自動化されたステーキングプロセスへの重要な一歩です。
「EIP - 7691 と EIP - 7623 は、ブロックの伝播と処理方式を最適化することで、スループットの向上と最悪ケースの緩和に貢献します。」― Ameziane（パフォーマンス向上専門エンジニア）
EIP - 7691 と EIP - 7623 でL2のパフォーマンスを解放：calldataからblobへ移行しロールアップ効率を向上
L2の効率は一夜にして2倍になります。
EIP - 7691 と EIP - 7623 は協働し、イーサリアムのロールアップがcalldataに依存するのをやめ、blobの使用に移行することで、スケーラビリティを向上させ、実行層の負担を軽減します。
blobは2024年3月のデンクン（Dencun）アップグレード時にEIP - 4844により導入され、ロールアップにcalldataよりも安価な一時的データ格納手段を提供しました。しかし、ツールの使い慣れた感覚やblobスペースの制限により、多くのロールアップは依然calldataに依存しています。この問題を解決するため、EIP - 7623 はcalldataのGasコストを1バイトあたり16から42に引き上げ、その使用を抑制します。しかし、移行を現実可能にするため、EIP - 7691 はイーサリアムのblob容量を増加させ、各ブロックの目標数を3から6に、最大数を6から9に引き上げます。
この協調的な調整により、blobスペースの入手が容易になり、calldataの魅力が低下し、Lineaのようなネットワークがより低コスト・高速なファイナリゼーションで効率的にスケーリングできるようになります。開発者はアプリケーション設計においてblobの可用性に依存できるようになり、ユーザーにとっての予測可能性とパフォーマンスが向上します。これは計画された進化の一環です。次のFusakaアップグレードでは、各ブロックの目標blob数が36、最大数が52に達し、効率、スループット、コストが10倍以上改善される予定です。FusakaはPectraアップグレード後の次のアップグレードであり、blob容量をさらに拡大し、目標数を32、最大数を56に引き上げることが予想されています。
イーサリアムの将来の道筋
Pectraアップグレードは、イーサリアムとそのエコシステムアプリが新たな旅路を歩む重要な一歩です。MetaMaskはEIP - 7702のサポートを計画しており、これにより通常の外部所有アカウント（EOA）でもGas手数料を支払わず取引ができ、ソーシャルリカバリーと委任機能が実現されます。ConsenSysのステーキングサービスもEIP - 7251の実装準備を整えており、検証者のステーキング額を最大2048 ETHまで引き上げ、ネットワーク全体の検証者運用コストを削減できます。
LineaはEIP - 7691への早期サポートを積極的に準備しており、メインネット正式導入前から開発者はより高いblob容量を利用でき、低いロールアップ手数料を享受できます。技術的な準備に加え、Lineaは徐々にイーサリアムエコシステムの中で最もイーサリアムに適合したL2となりつつあり、イーサリアムの公式L2となる可能性があります。つまり、Lineaはプロトコルアップグレードがメインネットに正式実装される前に先んじて採用する可能性があり、開発者にとっては強力な機能を早期に利用でき、ユーザーに前例のないスピードでそのメリットを届けられるということです。
将来を見据えると、イーサリアムの次の大きなアップグレードであるFusakaアップグレードでは、PeerDASを通じて完全なdankshardingを実現する予定で、ネットワークの速度とスケーラビリティが大幅に向上します。Pectraアップグレードが築いた基盤と組み合わせることで、これらの変化はイーサリアムネットワークの段階的進化の一部となり、真にスケーラブルで高効率なグローバル決済層への道を着実に進んでいます。
「未来は明るいです。今後数ヶ月でPeerDASなどの変革が実装されます。イーサリアムのロールアップ能力が大幅に向上し、イーサリアムがブロックチェーンエコシステム内での地位をさらに固めると予想されます。」― Gabriel Camargo Fukushima, Consensys上級ブロックチェーンエンジニアII
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