Ethereum 2.0: ブロックチェーンの革命と最も待たれたアップデート

融合のアップデートでは、2つの重要な変更が行われました。1つ目はEIP-3675（イーサリアム改善提案）で、労働証明（PoW）ベースのコンセンサスプロトコルからステーク参加（PoS）ベースのプロトコルへの移行を扱いました。2つ目はEIP-4399で、ネットワークが「氷河時代」に入る前に到達できる最大の難易度レベルを設定し、最終的に融合を可能にしました。

労働証明（PoW）とステーク参加（PoS）のアルゴリズムの違い

イーサリアムは、ビットコインと同じく、労働証明（PoW）のコンセンサスアルゴリズムを使用して開始しました。 PoWでは、マイナーは複雑な数学的問題を解いてトランザクションを検証し、ブロックチェーンにブロックを追加します。しかし、このプロセスはエネルギー消費が激しいため、ネットワークの拡張性を制限します。

ステーク参加（PoS）では、バリデーターは保有している仮想通貨の量と「賭ける」意思に基づいて新しいブロックを作ります。 この移行の目的は、ネットワークのエネルギー効率を向上させ、拡張性を向上させることです。

イーサリアムの創設者たちは、効率的なエネルギー利用とより高いセキュリティなどのメリットから、ステーク参加（PoS）に移行する意図を持っていました。

PoSは、労働証明（PoW）における私たちが知っているマイニングの必要性を排除します。PoWでは、マイナーが複雑な数学的問題を解いて最初にブロックを追加し、新しいトークンを受け取ることになります。このプロセスには多くのエネルギーと計算能力が必要です。

一方、PoSでは、マイナーは「バリデーター」に置き換えられます。エネルギーを大量に消費するコンピューターファームに投資する代わりに、バリデーターはシステムのネイティブトークンに投資します。バリデーターになり、ブロックリワードを獲得するには、スマートコントラクトでトークンをロックする必要があります。スマートコントラクトは、ブロックチェーン上で実行されるコンピューターコードです。

移行により、イーサリアムのネットワークは複雑な数学的問題の解決に依存しなくなったため、マイナーはもはや必要ありません。代わりに、イーサリウムを賭けるバリデーターがネットワークを安全に保っています。

イーサリアムの移行

ステーク参加（PoS）への移行プロセスは、「The Merge」として知られ、2020年12月のビーコンチェーン（PoSパラレルチェーン）のリリースで開始されました。2022年9月6日、イーサリアムコミュニティはベラトリックスのアップデートをリリースしてプロセスを開始しました。その後、イーサリアムのメインチェーンがPoSに変更されるパリのアップデートが後に完了しました。

2022年8月、イーサリアムのブロックマイニングの複雑さを徐々に増加させる「難易度ボム」プロトコルがアクティブ化されました。このプロセスは、EIP-4399による最大難易度に達するまで続き、これによりマイナーは新しいブロックを生成しなくなり、「氷河時代」の始まりとなりました。その時点で、イーサリウム2.0のステーク参加（PoS）プロトコルが異なるネットワークコンポーネントを統合する融合作業を開始しました。

この変更は、イーサリウムの一般ユーザーには大きな影響を与えません。アドレス、ウォレット、トランザクションは従来通り機能します。ただし、イーサリウムのブロックチェーンがはるかに少ない電力を消費する事実は驚くべきニュースであり、多くの開発者はトランザクションのコストを削減し、拡張性を可能にするためにロールアップコントラクトに焦点を当てています。

イーサリウムのステーク参加（PoS）への移行は、コンセンサスモデルの重要な変更であり、マイナーにとって重要な影響を与えるものです。イーサリウムのネットワークのバリデーターとなるか、まだPoWを使用している他の仮想通貨に移行するなど、収益性を維持するための他の手段を見つける必要があるかもしれません。

ステーク参加（PoW）へのアップデートにより恩恵を受ける領域

• エネルギーと環境: ステーク参加により、イーサリウムのエネルギー消費量が99.95％削減されました。PoWモデルでは、イーサリウムの年間消費電力は113テラワット時で、オランダの消費電力に相当します。また、PoWは電子廃棄物を生成します。仮想通貨のマイニングに使用される専用サーバーは1.5年で陳腐化することがよくあります。
• セキュリティと分散化: イーサリウムのPoSシステムでは、マイナーはトークンをスマートコントラクトにロックまたは「賭ける」ことで、不正なトランザクションやブロックを検証した場合に「ペナルティ」に直面し、すべてのイーサリウムを「焼く」ことになります。
• 拡張性: PoSへの移行により、イーサリウムはネットワークの拡張性を向上させようとしています。PoWの下では、イーサリウムのネットワークは平均15トランザクション/秒を処理できましたが、これは成長する分散型アプリケーション（dApps）や非代替性トークン（NFT）トランザクションの数に対して不十分でした。
• イーサリウムユーザーへの影響: PoSへの移行は主にインフラのアップデートですが、イーサリウムのユーザーにもいくつかの影響があります。例えば、エネルギー消費の減少は、仮想通貨の環境への影響に関心のあるユーザーや開発者を引き寄せる可能性があります。さらに、多くの開発者はトランザクションのコストを削減し、拡張性を可能にするためにロールアップコントラクトに注力するでしょう。
• コミュニティの反応: イーサリウムの世界で重要な人物の意見に注目することは興味深いです。その中には、イーサリウムの共同創設者であるVitalik Buterin氏も含まれます。彼は「The Merge」の成功した完了に誇りと興奮を示し、それがイーサリウム2.0でのイーサリウムへの移行を表していると述べています。

And we finalized!

Happy merge all. This is a big moment for the Ethereum ecosystem. Everyone who helped make the merge happen should feel very proud today.

— vitalik.eth (@VitalikButerin) September 15, 2022

Buterin氏は、イーサリウム2.0の開発の進展に対する満足を公に共有し、イーサリウムの研究開発チームの取り組みを称賛しています。Buterin氏は、「The Merge」の完成は、より効率的でスケーラブルなイーサリウムへの道の重要なマイルストーンであると強調しました。

イーサリウムの共同創設者はまた、PoWアルゴリズムに関連する持続可能性とエネルギー消費の課題に対するこのアップデートの重要性を強調しました。Buterin氏は、PoSへの移行により、イーサリウムが環境に配慮したソリューションを提供し、ブロックチェーン技術の大規模な採用を促進すると信じています。

要約すると

• イーサリウムの統合アップデートでは、PoWからPoSへの移行が含まれ、最大の難易度制限が設定されました。
• PoSへの移行により、マイナーはバリデーターに置き換えられ、トークンを賭けます。
• 主な目標は、イーサリウムの効率性、スケーラビリティ、セキュリティの向上です。
• アップデートにより、エネルギー、セキュリティ、スケーラビリティの面で利点があります。
• イーサリウムのコミュニティは、より効率的でスケーラブルなイーサリウムへの移行のマイルストーンを祝っています。

イーサリアム1.0とETH 2.0の融合によるステーク参加（PoS）への移行は、プラットフォームの開発における重要な節目です。このアップデートにより、ネットワークのセキュリティが向上し、環境への影響に関心を持つさらなるユーザーや開発者が引き寄せられるでしょう。イーサリウム2.0の成功した実装により、イーサリウムは主要なブロックチェーンプラットフォームの1つとして確立し、将来的にさまざまな産業を革新し続けることが予想されます。