Ethereumとは何か？
Ethereumは、オープンソースのプロトコルを持つ分散型ブロックチェーンです。独自の暗号資産であるイーサ（Ether）を有していますが、そのネットワークは単なる暗号通貨にとどまりません。Ethereumは自らを「プログラム可能な通貨」と位置づけています。
Ethereumのプラットフォームは「スマートコントラクト」と呼ばれる仕組みを採用しています。これは、あらかじめ定められた条件が満たされると自動的に実行される契約です。これにより、ユーザーはネットワーク上で多様なアプリケーションを構築でき、ゲームやソーシャルネットワーク、金融サービスなど幅広い分野での利用が可能になっています。
Ethereumのブロックチェーンは分散型であるため、銀行や政府のような中央機関によって管理・規制されることはありません。その代わりに、利用者に対して完全な透明性、所有権の証明、検閲への耐性を提供し、年間を通じてほぼ24時間稼働を保証しています。
なぜEthereum 2.0に移行するのか？
Ethereum 2.0（ETH2またはETH 2.0）は、Ethereumにとって初めてのシステム変更ではありません。実際、Ethereumはこれまでに5つの異なるバージョンを経験しています。しかし、Ethereum 2.0は過去最大の変更となる見込みです。それは、より高速で効率的、環境にやさしくてスケーラブルな暗号資産プラットフォームへの進化を意味します。
処理速度の観点では、Ethereumは現在1秒あたり約30件のトランザクションを処理できますが、Ethereum 2.0ではその数が最大で1秒あたり100,000件と大幅に増加します。これは驚異的な進化ですが、どのようにして実現可能なのでしょうか？Ethereum 2.0は、その実現のために2つのアップグレード、すなわち「プルーフ・オブ・ステーク（PoS）」と「シャーディング」を導入します。
両者について掘り下げ、それぞれの仕組みと果たす機能をより正確に理解していきましょう。
プルーフ・オブ・ワークとプルーフ・オブ・ステーク
Ethereum 2.0における大きな転換点の一つは、コンセンサス方式をプルーフ・オブ・ワーク（PoW）からプルーフ・オブ・ステーク（PoS）へ移行することです。詳しく見ていきましょう。
コンセンサスメカニズムとは何か？
コンセンサスメカニズムとは、ブロックチェーン技術で用いられる堅牢なアルゴリズムです。このプロトコルはネットワーク全体の同期を保証し、暗号資産取引の正当性を認証します。コンセンサスメカニズムの主な役割は、分散されたすべてのノード間でトランザクションが有効であることを保証することです。
例えば、ビットコインのコンセンサスメカニズムはPoW （プルーフ・オブ・ワーク）と呼ばれています。これは、マイナーが高度な計算能力を用いて新しいブロックを生成し、ビットコインのブロックチェーン上で検証する仕組みです。マイナーの労力はPoWとして知られ、取引の正当性を担保します。
プルーフ・オブ・ワークとは何か？
PoWでは、ブロックチェーン上のすべての参加者が、自身のコンピューター（ノード）を用いてトランザクションを認証しなければなりません。外部のマイナー同士が新しいトランザクションをブロックチェーンに追加して報酬を得るために競い合います。
プルーフ・オブ・ステークとは何か？
暗号資産の保有者は、バリデーターがステークするETHの数量に応じてPoSを用いてトランザクションを認証します。EthereumのブロックチェーンはこれらのステークされたETHによってトランザクションを保護します。EthereumのPoSプロトコルでは、32ETH以上を保有するバリデーターであることが運用の安全性を確保する条件となっています。
この方法により、ユーザーは高価な機材を購入する必要がなく、複雑かつ高コストなハードウェア需要が削減されます。PoSはまた、より少ないエネルギー消費を実現し、多くの人がEthereumのバリデーターになりやすくなります。
なぜこの変更が重要なのか？
PoWでは新しいブロックのマイニングや暗号資産トランザクションの認証のために大量のエネルギーを消費します。多くの取引では、ブロックをマイニングする際に必要とされる複雑な計算問題を解けない、あるいは処理に失敗することで、膨大な計算資源が無駄に費やされてきました。
PoSにより、こうした活動にかかる時間とコストが削減されます。その結果、Ethereumのトランザクション手数料（ガス代）も低下し、ETHやその他の暗号資産が一般ユーザーにもさらに身近で利用しやすくなります。Ethereum 2.0では、ETHを所有しステークする人に報酬が与えられ、マイナーへのインセンティブは中心的な役割を持ちません。
これら全てが高いアクセシビリティにつながります。ETHがより手頃になればなるほど、ネットワークへの参加者も増えます。ユーザー増加により認証されたトランザクションも増加し、Ethereum 2.0がスケールするための成長速度向上につながります。
シャーディング
シャーディングでは、1つのブロックチェーンを複数の合意グループ（シャード）に分割します。単一のブロックチェーンに負荷を集中させるのではなく、取引の処理や認証に必要な計算能力を分散させることで、ネットワーク全体をより持続可能かつ効率的にします。
この仕組みにより作業が分散され、単一ノードだけにブロックチェーンを維持するための計算負荷がのしかかることはなくなります。各ノードは自身のシャードの記録を保持します。各ノードの担当者（バリデーター）は、改ざんのリスクを減らすためにシャード間を絶えず切り替えています。
Ethereum 2.0の中核には「ビーコンチェーン」が存在します。これがバリデータのデータベースを整理・保持し、すべてのシャードを調整します。ビーコンチェーンは新たなシャードを作り、それを認証し、バリデーターにETHで報酬を与えてシャードの安全を担保します。
Ethereum 2.0のロードマップ
2015年の誕生以来、Ethereumは暗号資産にとどまらない最大規模のブロックチェーンとして広く普及してきました。その導入は現在も進行中で、次の3つのフェーズで順次リリースされます。
- フェーズ0: フェーズ0では、Ethereum 2.0ネットワークの中核となるビーコンチェーンがローンチされました。このフェーズは2020年12月にリリースされ、ビーコンチェーンがシャーディング推進の調整メカニズムとして定着しました。
- フェーズ1: フェーズ1は2022年第3四半期ごろのローンチが予定されています。このフェーズではビーコンチェーンがEthereum 1.0（ETH1）と統合され、ETH1が「ドッキング」と呼ばれるプロセスでETH2のシャードの一つとなります。さらに64のシャードがローンチされ、Ethereumメインネットに統合される予定です。ドッキングはマージにおける大きな要素であり、フェーズ1.5とも見なされます。
- フェーズ2: すべての64シャードがフェーズ2でフル機能を持ち、スマートコントラクトとの互換性も実現します。さらにEthereum 2.0では分散型アプリケーション（dApp）連携、トランザクション、シャード間の相互運用が可能となります。
よくある誤解
Ethereum 2.0は、正式なローンチ以前から多くの議論を呼んでおり、いくつかの誤解が広がっています。代表的なものとして、次のような誤解が挙げられます：
Ethereum 2.0は新しい暗号資産なのか？
Ethereum自体は暗号資産ではありません。Ethereumはブロックチェーンであり、その上に「イーサ（ether）」というEthereum独自の暗号資産が存在します。
Ethereum 2.0はイーサ（ether）自体に変化を加えるものではなく、Ethereumのブロックチェーン機能に大きな変更を導入します。これまでのETHの取引はEthereum 2.0のローンチ後も一切変更されません。
アップデート後にガス代は自動的に下がるのか？
Ethereumの現在の課題はその処理能力にあります。ETH 2.0で処理速度が1秒あたり30件から100,000件に向上することを覚えていますか？この劇的な変化にもかかわらず、ユーザーが取引時に支払うガス代は、この変更だけで大きく変化することはありません。今後マージ後には、より多くのアクティビティがスケーリングソリューションに移行し、それによってガス代が下がることが期待されています。
アプリをEthereum 2.0対応に更新する必要があるのか？
Ethereumユーザーは、この点について心配する必要はありません。dApps（分散型アプリケーション）、DeFi（分散型金融）、NFT（非代替性トークン）、その他のアプリケーションは変更を受けず、通常通り利用可能です。
このアップグレードでスケーラビリティの問題はすべて解決するのか？
Vitalikは、このアップグレード完了後もL2などのスケーリングソリューションが引き続き必要になると指摘しています。Ethereumは完成品ではなく、今後も改良の余地が残されています。
遅延
Ethereum 2.0は2023年のローンチを予定していますが、当初は2019年が予定されていました。Ethereumのリード開発者Tim Beikoは、遅延の理由としてバグやコードの複雑性を挙げています。また、分散型での開発手法も遅延の一因である可能性があります。しかし、こうした遅延はEthereumの暗号資産市場における地位への影響を及ぼす可能性があり、その後継ローンチをめぐる憶測や噂にもつながっています。それでもなお、世界で最も人気のある汎用ブロックチェーンとして、Ethereum 2.0のローンチは暗号資産界やテクノロジー界隈で強く待ち望まれています。
暗号資産の未来
暗号資産の分野は大きな盛り上がりを見せています。Ethereum 2.0のリリースが遅れている今、他の暗号資産にも注目が集まっています。Worldcoinは、世界中すべての人に自社の暗号資産を無償で分配し、同時に完全なプライバシーを守ることを目指す新しいプロジェクトです。
Worldcoinでは、暗号資産の力を信じる一方で、ユーザーのプライバシーと匿名性を重要視しています。詳細はブログをご覧いただき、Worldcoinと共に拡大し続ける暗号資産コミュニティにぜひご参加ください！