2024年版・Ethereum（イーサリアム）ロードマップ徹底ガイド

スマートコントラクト機能を備えたEthereumは、活発なエコシステムを築き上げてきました。プラットフォームは多くの分散型アプリケーション（dApps）の中心地であり、数百億ドル規模の分散型金融サービス分野を支えています。
Since its inception in 2015, Ethereum has experienced significant growth, garnering the backing of individuals, communities, and businesses worldwide. 

しかし、Ethereumネットワークがより広く受け入れられるためには、まだ改善の余地があります。より多くの人々にとってアクセスしやすく、コスト効率が高く、堅牢なネットワークとなるためには、いくつかの課題を乗り越える必要があります。Ethereumのロードマップは、こうした課題と、それをどのように克服していくかを示すものです。

今後を見据え、Ethereumが直面する課題や、計画されているアップグレードが大規模な普及にどのように貢献するのかを解説します。これにより、世界第2位のブロックチェーンの今後をより深く理解できるでしょう。

Ethereumロードマップの目的とは？

Ethereumはグローバルな協調プラットフォームとして成功を収めていますが、ネットワークの混雑時には取引速度の低下や手数料の高騰といった課題が発生します。
 
Ethereumが主流として広く普及するための最大の障壁は「スケーラビリティ（拡張性）」です。現状のままでは、利用者が増えるほど処理が遅くなり、手数料も高額になってしまいます。ブロックチェーンにおけるスケーラビリティとは、多くのユーザーを受け入れつつ、快適に動作し続ける能力を指します。これはブロックチェーン技術が成功するために不可欠な要素です。

Ethereumのスケーラビリティ課題を考えるうえで、「ブロックチェーン・トリレンマ」という概念を知っておくことが重要です。これはEthereum共同創設者のVitalik Buterin氏が提唱したもので、ブロックチェーンには「分散性」「スケーラビリティ」「セキュリティ」という3つの本質的要素があり、同時にすべてを最適化するのは困難だという考え方です。たとえば、非常に安全で完全に分散化されたブロックチェーンは、スケーラビリティを犠牲にしがちです。
このバランスを保ちながら、Ethereumは柔軟性を持って課題に取り組み続ける必要があります。また、暗号資産の世界は常に進化し続けているため、Ethereumも新しい機能や資産、アプリケーションを柔軟に取り入れていくことが求められます。

こうした背景から、Ethereumネットワークをコスト効率良く、使いやすく、安全かつ持続可能にするために必要なアップグレードを管理する「ロードマップ」が策定されています。このロードマップには、実施すべき具体的な変更点がリストアップされています。

Ethereumのアップグレードはどのように決まる？

Ethereumの大きな特徴のひとつは、分散型かつオープンソースで、特定の管理主体が存在しないことです。アップグレードのロードマップは主にEthereumの研究者や開発者によって提案されますが、誰でもプロトコル改善の提案を行うことができます。 
 

Ethereumの改善を提案したい場合、「Ethereum Improvement Proposal（EIP）」を作成し、技術的な詳細を記載します。これらの提案はEthereum開発者や研究者コミュニティによって審議・議論され、必要に応じて実装されます。EIPは多くの場合、主要なEthereumフォーラムやEthR&D Discordでの議論から生まれ、具体的な改善案へと発展していきます。
 

なお、ロードマップは状況に応じて変更される可能性があります。新たな情報や技術が登場すれば、計画内容も進化していきます。

以前は「シャーディング」によるスケーリングが重視されていましたが、現在のロードマップでは「danksharding」によってデータの「blob（ブロブ）」をEthereumブロックに統合する方式へと変更されています。

Ethereumに今後予定されている主な変更点

Ethereumロードマップには、スケーラビリティの課題を解決するための複数のアップグレードが含まれています。

Danksharding
Ethereumの取引をより安価かつ高速にするソリューションの一つが「Danksharding」です。これは、ブロックチェーンロールアップなどのLayer 2ソリューションを活用する仕組みで、Layer 2からまとめて送られてくるトランザクションを、全データを恒久保存せずに処理できるようにします。

Single-slot finality（SSF）
現在、Ethereumブロックが最終確定するまでには約15分かかります。Single-slot finality（SSF）が導入されることで、ブロックの検証プロセスが大幅に効率化され、同じスロット内で提案と確定が完了し、最終確定までの時間が大きく短縮されます。

Verkle trees
Verkle treeは「Vector commitment」と「Merkle Tree」を組み合わせたデータ構造で、ノードのアップグレードや「ステートレスクライアント」の実現を可能にします。Verkle treeによって、わずかなストレージ容量で新しいブロックの検証ができるため、スケーラビリティ向上に貢献します。

ユーザー体験の向上
仮想通貨の人気が高まる中、ブロックチェーンはより幅広いユーザー層にアピールできる使いやすさやデザインが求められています。これにより、より多くの人に技術が広がり、次世代の分散型アプリケーションの発展にもつながります。

ユーザー体験向上のため、「アカウントアブストラクション」と呼ばれる一連のアップグレードが開発中です。これにより、従来は外部所有アカウント（EOA）経由でしか操作できなかったスマートコントラクトを、Ethereum上でネイティブにサポートできるようになります。

アカウントアブストラクションによって、トランザクションの一括処理やアカウントキーの復元、他者によるガス代支払いなど、多彩な新機能の導入が予定されています。

Ethereumのセキュリティ強化

Ethereumネットワークや利用者を攻撃から守るため、現在以下のようなセキュリティ機能が検討されています。

Proposer-Builder Separation（PBS）
PBSシステムでは、バリデーターが異なる役割を担い、ブロックビルダーがブロックを作成し、各スロットごとにブロックプロポーザーへ提示します。プロポーザーは内容を知らずに最も利益の高いブロックを選び、ビルダーに報酬を支払ったうえでネットワークに共有します。この仕組みにより、取引検閲の防止や公正な合意形成が実現し、Dankshardingの導入も可能となります。

高度な暗号技術
Proof-of-Stake（PoS）型の合意形成における課題の一つは、次のブロック提案者が事前に公開されることで、IPアドレスの特定などによるDOS攻撃のリスクが生じることです。しかし、高度な暗号技術を活用することで、現在のブロック提案者の身元を秘匿し、攻撃から守ることができます。

これまでのEthereumロードマップ

過去9年間でEthereumは、ネットワーク改善のためにさまざまなアップグレードを実施してきました。中でも「Merge」と「Shanghai」は直近の大規模アップグレードです。

Merge（マージ）

2022年9月15日、「Merge」が実装され、Ethereumは消費電力の大きいProof-of-Work（PoW）から、より効率的なProof-of-Stake（PoS）へと移行しました。PoSでは、ステーキングしたETHの総量や期間に基づき、バリデーターがランダムに選出されます。2020年12月には、PoS型の「Beacon Chain」がメインネットと並行して導入され、新機能や再構成の安全なテストが可能となりました。

2022年9月、約2年の期間を経て、EthereumはBeacon Chainとメインネットの統合により、エコシステム全体でPoS合意形成を正式に採用しました。

Shanghaiアップグレード

Ethereum Shanghaiアップグレード（Shapellaとも呼ばれる）が実装されたことで、EthereumはPoWからPoSへの移行を完了しました。このハードフォークにより、プロトコルの新たな進化が可能となり、Beacon Chainに預けていたステーキングETHの引き出しも解禁されました。
これ以前は、Beacon ChainにETHをステークしていたユーザーは、ロックされたETHや報酬を引き出すことができませんでしたが、2023年4月12日のアップグレード実装により、バリデーターはETHと報酬を引き出せるようになりました。

Dencunアップグレード

2024年3月13日、「Dencunアップグレード」という大規模アップグレードが実施されました。主な目的は、Layer-2トランザクションのコスト削減と、Ethereum上のデータ可用性の向上です。また、「proto-danksharding」（EIP-4844）が初めて導入され、データ「blob（Binary Large Objects）」をブロックに添付できるようになりました。

これらのデータブロブは、Ethereum上に恒久保存されるデータ量を減らすために活用されます。Dencunアップグレードによって、Layer-2トランザクションのコスト削減とデータ可用性の強化が実現しました。特に「proto-danksharding」は、dankshardingによるネットワーク拡張の第一歩となります。

Proto-danksharding（EIP-4844）では、データ「blob（Binary Large Objects）」をブロックに添付し、恒久的なデータ保存量を最小限に抑えます。

Layer-2のスケーリングソリューションでは、CALLDATAを使ってトランザクションを投稿しますが、このデータはチェーン上に無期限で残るためコストが高くなります。一方、blobを利用することで一定期間後に自動的にデータが削除され、ストレージコストが削減されるため、最終的にユーザーの取引手数料も低減されます。

Prague Electraアップグレード

Dencunアップグレードの実施後、開発者は次の「Prague/Electra（Pralectra）」アップグレードに注力できるようになります。Pralectraの詳細については、Ethereumコア開発者の間で現在も議論が続いています。
一方では、複数の小規模EIPをまとめてネットワーク機能を強化するアップグレード案が検討されています。たとえば、EIP-6110はバリデーターのデポジット処理方法を変更し、セキュリティと安定性の向上を目指す提案です。

また、Pralectraがプロトコルの大規模アップグレードとなり、Verkle treeをブロックチェーンの実行レイヤーに導入する可能性もあります。前述のとおり、Verkle treeはEthereumロードマップにおける重要なマイルストーンであり、スケーラビリティ向上に不可欠です。

現時点では、Prague/Electraでどの項目が実装されるかは未定ですが、ネットワークのパフォーマンス・セキュリティ・使いやすさのさらなる向上が期待されています。

まとめ

Ethereumロードマップ上の各アップグレードがいつ完了するかを予測するのは難しく、多くの項目が並行して開発され、進捗スピードも異なります。量子耐性など優先度の低いアップグレードは、今後5〜10年実装されない可能性もあります。アップグレードの緊急性は、量子コンピュータの進展など外部要因によっても変化します。
生物の進化になぞらえると、変化に適応し続けるネットワークは、変化を拒むネットワークよりも成功しやすいと言えるでしょう。ネットワークがより高性能・拡張性・セキュリティを備えるほど、プロトコル自体の変更頻度は減っていきます。

FAQ

1. Ethereumのロードマップとは？なぜ重要なのですか？

Ethereumのロードマップは、Ethereumブロックチェーンネットワークの開発計画や目標を示すものです。開発者・投資家・ユーザーにとって、今後予定されている機能やアップグレード、改善点の見通しを把握できる指針となります。 

2. Ethereumロードマップの主なマイルストーンは？

主なマイルストーンとしては、Proof-of-WorkからProof-of-Stakeへの移行を伴うEthereum 2.0への転換や、スケーラビリティ・持続可能性の強化が挙げられます。また、Ethereum Improvement Proposals（EIP）による新機能や改善の導入も重要な進展です。

3. Ethereumはスケーラビリティ問題をどのように解決する予定ですか？

Ethereumは、Ethereum 2.0によるシャードチェーン導入など、さまざまな取り組みを通じてスケーラビリティ課題に対応しています。Layer 2ロールアップやサイドチェーンなどのソリューションも開発されており、これらによってメインチェーンの負荷分散・混雑緩和が進められています。

4. Ethereum 2.0とは？Ethereum 1.0との違いは？

Ethereum 2.0（Eth2またはSerenity）は、スケーラビリティ・セキュリティ・持続可能性の向上を目的としたEthereumの大規模アップグレードです。Proof-of-Stake合意形成やシャードチェーンによる並列処理などを導入し、Ethereum 1.0のガス代高騰やネットワーク混雑といった課題の解決を目指します。

5. Ethereum Improvement Proposals（EIP）はロードマップでどんな役割を果たしますか？

Ethereum Improvement Proposals（EIP）は、Ethereumプロトコルに新機能や標準、変更を提案する設計ドキュメントです。EIPは、コミュニティのフィードバックや合意形成の仕組みを提供し、ロードマップ上のアップグレード実現に重要な役割を担っています。EIPは技術的な改善、ネットワークアップグレード、ガバナンス変更など多岐にわたるテーマをカバーします。

6. Ethereumロードマップに今後予定されている主な機能や開発項目は？

  今後の予定としては、Ethereum 2.0の各フェーズ（シャードチェーン導入やEthereum 1.0の新コンセンサスメカニズムへの統合）などが挙げられます。さらに、Layer 2スケーリング技術の進展やスマートコントラクト機能の強化、開発者向けツールの改善なども、Ethereumエコシステムの発展に貢献する見込みです。