Ethereum 2.0：プルーフ・オブ・ワークからプルーフ・オブ・ステークへ—何が変わったのか？

2022年9月に起こった変革

2022年9月15日、イーサリアムはブロックチェーン史上最も重要なアップグレードの一つを実施しました。ネットワークは、ビットコインが依然として使用しているコンセンサスメカニズムのProof of Work（PoW）からProof of Stake（PoS）へと移行しました。この移行は「The Merge（マージ）」と呼ばれ、バリデーターが取引を処理しネットワークを保護する方法を根本的に変えました。この動きは、イーサリアム2.0を即座に高速または低コストのプラットフォームに変えたわけではありませんが、よりスケーラブルで持続可能、環境に優しいブロックチェーンの基盤を築きました。

イーサリアムの2.0前後の理解

2015年のローンチ以来、イーサリアムは分散型アプリケーション（dApps）やスマートコントラクトの基盤となっています。スマートコントラクトは、銀行やテック企業などの仲介者を必要とせずにブロックチェーン上で自己実行されるプログラムです。この革新により、分散型金融（DeFi）プラットフォームからNFTエコシステムまで、さまざまな開発者が集まりました。

しかし、イーサリアムは成長の痛みも経験しました。従来のProof-of-Workシステムは、複雑なアルゴリズムを繰り返し解くために大量の計算能力を必要としました。ノード（コンピュータ）はこれらのパズルを解き、取引を検証し、報酬を得るために競争しました。このプロセスはエネルギー消費が多く、遅く、ネットワークの混雑時には高いガス料金を支払うユーザーにとってコストがかかりました。

コンセンサスメカニズムは、ブロックチェーン上のコンピュータが取引を検証し台帳を維持するルールブックのようなものです。イーサリアム2.0は、PoWをProof of Stake（PoS）に置き換え、根本的に異なるアプローチを採用しました。

イーサリアム2.0のProof-of-Stakeの仕組み

マイナーが方程式を解くために競争する代わりに、イーサリアム2.0はバリデーターに依存しています。仕組みは次の通りです。

ステーキングの要件： バリデーターは、参加するために最低32 ETHをブロックチェーンにロックする必要があります。このステークは担保として機能し、もしバリデーターが不正行為を行った場合は「スラッシュ（斬首）」と呼ばれる処理でETHを失います。

ランダム選出と報酬： イーサリアム2.0のアルゴリズムは、1日に約7,200回、バリデーターをランダムに選出し、新しい取引ブロックを提案させます。バリデーターが役割を果たすと、暗号通貨ウォレットにETHの報酬が付与されます。報酬の額は、ネットワークを守るバリデーターの総数に依存します。

不正行為に対する罰則： スラッシングシステムは、虚偽のデータを送信したり、オフラインになったり、義務を怠ったバリデーターを自動的に罰します。この仕組みはネットワークの安全性を確保し、不正行為には実際の結果が伴うことを保証します。

実際の影響：エネルギー、手数料、排出量

イーサリアム2.0への移行は、複数の側面で具体的な改善をもたらしました。

環境への影響： イーサリアム2.0のコンセンサス層は、従来の実行層に比べて99.95%少ないエネルギーを消費します。バリデーターは、24時間稼働の産業規模のマイニングリグを必要とせず、普通のコンピュータ上でイーサリアムのソフトウェアを動かしながらETHをステーキングします。これははるかに持続可能なモデルです。

ガス料金： 2022年5月から9月の間に、平均的なイーサリアムのガス料金は**93%**低下しました。これはPoSへの移行だけによるものではありませんが、ネットワークの混雑に対する反応の一例です。取引の確定時間も改善され、ブロックの最終化は以前の13-14秒から12秒ごとに行われるようになりました。

コインの発行量： ETH2以前は、イーサリアムは1日あたり約14,700 ETHを発行していました。PoSに切り替えた後、日次発行量はわずか1,700 ETHに減少しました。さらに、EIP-1559アップグレードにより取引手数料が焼却されることで、ETHは時折デフレーション（通貨の供給量が減少）状態になることもあります。

イーサリアム2.0はまだ建設中

マージはあくまで始まりに過ぎません。Vitalik Buterinとイーサリアム財団は、イーサリアム2.0のロードマップを完成させるために、5つの主要フェーズを示しています。

The Surge（2023年以降）： 「シャーディング」と呼ばれる技術を導入し、ブロックチェーンのデータをより小さな単位に分割します。これによりメインネットの負荷が軽減され、取引処理速度が向上します。

The Scourge： 検閲耐性の強化と、現在巧妙なトレーダーが操作している最大抽出価値（MEV）の悪用を減らすことに焦点を当てています。

The Verge： 「Verkle木」と呼ばれる高度な暗号証明を導入し、バリデーターのデータ保存要件を削減します。これにより、一般ユーザーがフルノードを運用しやすくなり、分散化が促進されます。

The Purge： 旧データの整理とクリーンアップを行い、ストレージスペースを解放します。この段階では、イーサリアムは**100,000 TPS（秒間取引数）**以上の処理を目指します。

The Splurge： 詳細は流動的ですが、Vitalikは「待つ価値がある」と約束しています。

イーサリアムのステーキング：誰でもできる委任オプション

すべての人が32 ETHを持って独立してバリデートできるわけではありません。イーサリアム2.0は、委任ステーキングを導入し、小規模な保有者でも報酬を得られる民主的な仕組みを提供しています。

委任者は、取引所やウォレット、DeFiプラットフォーム（例：Lido Finance）などが提供するステーキングプールにETHを預けます。見返りとして、貢献度に応じたステーキング報酬の一部を受け取ります。ただし、委任者はガバナンス提案に対する投票権を放棄し、バリデーター運営者の不正行為に対してリスクを負います。これにより、プロトコル違反があった場合はスラッシングのペナルティが科されます。

重要：あなたのETHはそのままETHです

イーサリアム財団は重要な警告を発しました：「イーサリアム2.0コイン」やETH1をETH2にアップグレードしないでください。 これらは詐欺です。2022年9月15日にイーサリアムが移行した際、すべてのETHとイーサリアムベースのトークンは自動的に新しいコンセンサス層に移行しました。あなたの保有資産は変わっていません。ネットワークの仕組みだけが変わったのです。

イーサリアムの今後は？

マージ以降、トレーダー、開発者、投資家はイーサリアム2.0の進捗を注視しています。各アップグレードフェーズは、分散型アプリケーションのためのグローバルにスケーラブルなプラットフォームへと近づけています。Proof of Stakeへの移行は、ブロックチェーンが安全で効率的かつ環境に配慮できることを証明し、その教訓は暗号業界全体に波及しています。