イーサリアムはすでに王者なのに、なぜ2.0にアップグレードするのにそんなに苦労する必要があるのでしょうか?

パブリックチェーンのリーダーとして、イーサリアムの市場価値と取引量は他のパブリックチェーンをはるかに上回っており、常にパブリックチェーンの「大ボス」の地位にしっかりと座っています。

では、なぜ Ethereum 2.0 をアップグレードする必要があるのでしょうか?

1. 需要とトレンド

Etherscan.io が提供するデータから、イーサリアム チェーンのトランザクション数は開始から現在までに 1000 倍に増加し、1 日の最高トランザクション量は最低トランザクション量の約 1,300 倍になっていることがわかります。成長率は非常に速く、取引量の急激な増加により、イーサリアムの需要も急激に増加しました。

ユーザーとアプリケーションを運ぶプラットフォームとして、パブリックチェーンの価値は実際にはユーザーとそのアプリケーションに反映されます。商業価値はパブリックチェーンの存在の基盤です。ユーザーとアプリケーションの増加に伴い、より多くの資金とトラフィックがパブリックチェーンに流入し、それにより、より多くの高品質のアプリケーションがチェーン上で展開および開発され、より多くのユーザーを引き付け、良好な循環効果が形成されます。

しかし、ブロックチェーン技術を認識し、使用するユーザーが増えるにつれて、人々はその技術とそのアプリケーションに対してより高い要求を持つようになります。ブロックチェーンアプリケーション開発の観点から見ると、ブロックチェーンに対するユーザーの需要は、主に安全で透明なアプリケーションのニーズとより幅広い金融ニーズを含む、プライバシーとそれに基づく新しいアプリケーションタイプに反映されています。

一方、インターネットの発展に伴い、ユーザーのプライバシー保護に対する要求はますます強くなり、秘密の状態で活動を行うことに慣れてきました。そのため、プライバシーを実現しながらセキュリティと透明性を確保できる新しいインターネット アプリケーションが、ユーザーの間で強い要望となっています。

ブロックチェーンの世界はオープンで透明な世界です。この機能は、トレーサビリティなど多くの分野でアプリケーション価値を生み出すことができますが、金融分野では利点ではなく欠点になる可能性があります。

データによると、2021年2月以降、イーサリアムチェーンにロックされているTVLは基本的に400億米ドルを超えており、4月中旬には545億米ドル近くの高値に達しました。

金融アプリケーションは、Ethereum 開発の基本的なアプリケーションであり、Ethereum 開発を推進しています。ブロックチェーンの世界の過度のオープン性と透明性は、明らかに金融の発展に対する重要な制約となり、ユーザーに懸念を引き起こし、それはまたイーサリアムの発展を制限する重要な要因にもなります。

したがって、セキュリティを確保しながらプライバシー保護を強化する方法こそが、ブロックチェーンの金融アプリケーションの探求の焦点なのです。市場の半分以上を占めるイーサリアムにとって、これは将来の方向性の1つを示しています。

2. 類似のパブリックチェーンの台頭による脅威

パブリックチェーンはブロックチェーン業界の基盤となるインフラストラクチャの役割を果たしており、常に業界で最も競争の激しい方向性の 1 つとなっています。かつては、イーサリアムが独自のエコロジカルバリアを形成していたため、イーサリアムと同様の機能と位置付けを持つ他のパブリックチェーンがイーサリアムを脅かすことはほとんどないと考えられていました。

しかし現在、過去の予想とは異なり、このタイプのパブリックチェーンが台頭し始め、大量のトラフィックとユーザーを獲得しており、ある程度イーサリアムに大きな脅威をもたらしています。

以前は、パブリックチェーンの目標は ETH を廃止することでしたが、現在ではパブリックチェーンの目標はより拡張可能になっています。これらは EVM との互換性を特徴とし、Ethereum に接続されたパブリック チェーンのカテゴリに属します。このタイプのパブリックチェーンは、実行環境やアプリケーション設計の面で Ethereum に非常に類似したパブリックチェーン、または模倣パブリックチェーンを指します。

現在、SOL、HECO、BSCなどが徐々に台頭しており、その中でもBSCチェーンがリーダーであり、現段階でイーサリアムに最大の脅威を与える可能性のあるパブリックチェーンでもあります。これらのパブリックチェーンがイーサリアムを脅かす理由は、次のようにまとめることができます。

（1）イーサリアムネットワークの混雑により、そのチェーン上の取引所のガス料金は高すぎるが、これらのパブリックチェーンは取引手数料が低く、多数の小資本ユーザーのニーズを満たすことができる。

Bscscan.ioによると、BSCチェーンは1秒あたり50件以上の取引を処理でき、合計5億5000万件以上の取引を処理しています。これは明らかに、Ethereum が現在 1 秒あたりに処理する数 (約 10 ～ 20 件のトランザクション) よりもはるかに多いです。

（２）BSCに代表される新しいパブリックチェーンの中には、イーサリアムEVMと互換性のあるものもあり、かなりの期間の磨き上げを経て、インフラは比較的完成度が高く成熟したものとなっている。

（3）BSCやSOLのようなパブリックチェーンは、BinanceやFTXプラットフォームのような強力なスポンサーによってサポートされているため、ユーザーからの「自然な」配当と財政的支援を大いに享受できます。

大量のユーザートラフィックの流入と惜しみない財政支援により、これらのパブリックチェーンは急速に成長しましたが、最も根本的な理由は、現在のイーサリアムエコシステムの交換効率が低く、ネットワークの混雑により取引手数料が高くなり、一般ユーザーが日常的なやり取りにイーサリアムパブリックチェーンを使い続けることが困難になっていることです。これにより、ユーザーと資金の流出が起こり、同様の機能とアプリケーションを備えた同様のパブリックチェーンが台頭し、発展する絶好の機会が生まれました。

これは、ネットワークの混雑の問題を解決し、効率を改善し、取引手数料を削減して「王座」にしっかりと座るために、できるだけ早く ETH2.0 に移行する必要があることをイーサリアムにさらに「思い出させる」ことになります。

3. イーサリアム自体

イーサリアムの効率の低さと交換手数料の高さは常に批判されており、多くの開発チームがこれらの問題を解決するために的を絞って関連アプリケーションを開発してきました。

現在、最も成功しているのは、Paradigm Foundation の支援を受けて開発され、しばらく前にリリースされた Flashbots です。これは、イーサリアム上の先制償還ロボットを攻撃し、スマート コントラクト ブロックチェーン上の MEV (マイナー抽出可能値) の外部への悪影響とリスクを軽減することで、イーサリアム チェーン上の取引手数料を大幅に削減します。

Etherscan.io のデータによると、Flashbots が 4 月 20 日に正式に開始されてから、イーサリアムの平均ガス料金は 4 月の最高値である 4 月 19 日の 166Gwei から大幅に下落しました。4 月中旬から下旬にかけて、1 日あたりの平均ガス料金は約 50Gwei でした。

しかし、5月上旬から中旬にかけて、イーサリアムガス料金は再び急上昇しました。チェーン上で頻繁な交換が大量に発生すると、ガス料金は再び急激に上昇しました。

たとえば、5月19日の夕方には、市場の急激な変動により、イーサリアムのガス料金が急激に上昇しました。データによると、その急速な確認ガス料金は一時2000GWeiを超えた。

イーサリアムは外部アプリケーションに頼ることで交換効率を向上させ、手数料をある程度削減することができますが、オンチェーン取引の需要が大量に発生すると、それらの「古い問題」は依然としてイーサリアムチェーン上に現れます。

したがって、イーサリアムがこの問題をより徹底的に解決したいのであれば、根本から解決する必要があります。つまり、イーサリアムのパブリックチェーン内からこの問題を改善し、解決する必要があります。したがって、外部から見ても内部から見ても、イーサリアムのアップグレードは厳しい要求であり、多くの要因がそのペースを加速させる必要性を推進しています。

ETH2.0のメジャーアップグレード

パフォーマンスにより、Ethereum トランザクションの数が大幅に制限され、パブリック チェーンのユーザーの増加が阻害されました。 Ethereum 2.0 はこれらの問題の解決に重点を置いており、その中で最も重要なのは、シャード チェーンと Proof of Stake という 2 つの新しいテクノロジー/メカニズムの追加です。

1. シャードチェーン

シャード チェーンは、Ethereum ブロックチェーンのスループットを大幅に向上できるスケーラビリティ メカニズムです。

現在、Ethereum は一般的に 1 秒あたり 12 件程度の交換しか処理できず、非常に非効率的です。シャーディングの目的は、すべてのネットワーク コンピューティング リソースをシャードに分割して、ノードが新しい交換 (書き込みとアップロード) を行うためにブロックチェーン履歴内のすべての交換を処理、計算、保存、および読み取る必要がないようにすることです。

Ethereum 2.0 では、各「シャード」は基本的に独立した新しいチェーンであり、シャーディングによってネットワークのワークロードが大幅に増加するため、Ethereum のスケーラビリティと効率の問題が直接解決されます。

ビーコン チェーンは本質的に、現在の Ethereum ネットワークと並行して実行される新しいプルーフ オブ ステーク ネットワークを作成します。ビーコン チェーンはハブ チェーンとして、他の 64 個のシャードとの双方向通信および情報伝送を行うシャードになります。

双方向通信により、シャード ブロックは、ETH1.0 チェーン ブロックが現在収容できるデータよりもはるかに多くのデータを収容できるようになります。最も重要なのは、各 Ethereum ノードは 1 つのシャードのみを実行する必要があることです。

つまり、保存されるデータ量はわずかで、強力なハードウェアがなくてもノードをより簡単に実行できます。ノードの実行が容易になることで、より多くのネットワーク参加者が集まり、分散化が進み、セキュリティが向上します。

しかし、当初はシャードは追加データのみを提供し、シャード チェーンは取引所やスマート コントラクトを処理することはできません。この時点で、次のような疑問が湧くかもしれません。シャーディングによって、処理なしでスケーラビリティがどのように向上するのでしょうか。これは、レイヤー 2、特にロールアップの拡張によるものです。

Rollups はレイヤー 2 拡張ソリューションです。ロールアップを通じて、すべての交換ステータスと実行はオフチェーンで実行され、Ethereum メインチ​​ェーンにはトランザクション データのみが保存されます。

ロールアップにより、オフチェーンでのスマート コントラクトのパッケージ化、償還、実行が可能になり、暗号証明を生成してチェーンに送信できるようになります。このプロセスでは、証明を保存するために使用可能なデータ シャードが 1 つだけ必要になるため、シャーディングの初期バージョンで使用できます。データシャーディングとロールアップを組み合わせることで、Ethereum は 1 秒あたり 100,000 件を超えるトランザクションを処理できるようになります。

Rollups は、現時点で最も理想的なスケーリング ソリューションとも考えられています。

2. ステーク証明

現在の Ethereum ネットワークは、大量の計算能力とエネルギーを必要とする Proof of Work (PoW) に基づいて実行されます。 Ethereum 2.0 では、エネルギーを大量に消費する Proof of Work に代わって Proof of Stake (PoS) が導入されます。

Proof of Stake (PoS) 2.0 は、ネットワークのセキュリティとスケーラビリティを向上させ、リソース効率を高めます。プルーフ・オブ・ステークのメカニズムに入ると、バリデーターとステークされた ETH に依存して新しいブロックが構築されます。多数のマイニング リグを単一の smol サーバーに置き換えることで、マイナーがバリデーターに置き換えられます。

Proof of Stake は、マイナーから完全に分離することで電力消費の問題を解決しようとします。経済的インセンティブに頼ることでネットワークのセキュリティを保護し、イーサリアムのエネルギー消費を 99% 以上削減します。このようにして、Ethereum 2.0 はより優れた持続可能性を実現し、外部からの疑念を軽減できる可能性があります。

POV Crypto ポッドキャストで、Vitalik 氏は、PoS への移行が Ethereum ネットワークとエコシステムに与える影響と、そのような移行が Ethereum とその発行モデルに適している理由についても強調しました。

「PoSを実施する理由の1つは、発行を大幅に削減したいからだ」と彼は指摘した。 「全員が参加すれば、ETH 2.0の理論上の最大発行量は年間約200万になると計算したと思います。」

PoS メカニズムを組み合わせることで、Ethereum 1.0 に常に存在していた問題を解決し、ETH の発行を減らし、ETH に（より高い）価値を与えるか維持する段階的なデフレーション メカニズムを実装するのに役立ちます。

ETH2.0のPoSステーキング

ETH 1.0 の間、Ethereum は PoW コンセンサス メカニズムを使用していました。これは、Bitcoin など他の多くのブロックチェーンで使用されているシステムと同じです。マイナーはパッケージ交換を処理し、それに対して ETH を獲得します。

しかし、ステーキングに PoW メカニズムを使用すると、コンセンサス時間が長い、エネルギー消費量が多い、会計コストが高い、コンピューティング能力の集中化の傾向がますます強まるなどの欠点があります。

ETH2.0 で使用される PoS では、PoW のようにブロックを同時に取得するためにネットワーク全体の計算能力は必要ありません。ネットワークを保護するには大量の計算能力が必要となり、計算能力の大きな浪費と処理効率の低下を招きます。

プルーフ・オブ・ステークのメカニズムでは、ユーザーはネットワーク上のバリデーターになるために ETH を担保にするだけで、自分のシェアを表すプルーフ・オブ・ステークを取得できます。プルーフ・オブ・ステーク PoS モデルには、コインエイジと呼ばれる用語があります。システムはコインの年齢に基づいて利息（つまり収入）を分配し、ステークされたコインの数とコインの年齢に基づいて次のブロックのパッケージング権を決定します。

ステーキングメカニズムの変更は、ネットワーク全体のコンピューティングパワーを 1 つのブロックにパッケージ化するという従来の方法を変更し、ネットワーク全体のコンピューティングパワーを差別化し、差別化されたコンピューティングパワーに各ブロックを割り当てることで、ネットワーク全体のコンピューティングパワーを同時に複数のブロックにパッケージ化できるようになり、ネットワーク全体のデータ処理効率が向上します。

それで、どうやって参加するのですか?まず、32 ETH が必要です。

なぜなら、ETH 2.0 のバリデーターになるためには、ユーザーは ETH2.0 デポジット契約に 32 ETH をデポジットする必要があり、これはバリデーターになってアクティブ化されるために必要な条件だからです。つまり、少なくとも 32 ETH を誓約した場合にのみ、ステークして報酬を得ることができます。

さらに、バリデータ公開鍵と入金された 32 ETH の出金バウチャーという 2 つの重要なパラメータを同時に指定する必要があります。

バリデーターがシステムを悪用して不正なトランザクションを検証するのを防ぐために、Proof of Stake システムではスラッシングと呼ばれるメカニズムを実装しています。バリデータが不正行為をした場合、ステークしたトークンの一部を失うことになります。

その後、ユーザーは ETH2.0 バリデータ ノードを実行し、順番が来たらブロックに署名する必要があります。そうしないと、プロトコルに準拠していないとしてペナルティが課せられます。

しかし、ここで重要な点は、公開鍵と引き出し証明書が同じ組織によって管理される必要がないということです。そのため、自分で設備を構築したくないが参加したい場合は、バリデーターの秘密鍵をサードパーティのステーキングサービスプロバイダーに委託してコンセンサスに参加することができますが、サードパーティが逃げて罰せられるなどの単一障害点のリスクに注意する必要があります。

現在、ETH2.0 はまだフェーズ 0 (ビーコン チェーン) にあります。つまり、このフェーズでは、Ethereum ネットワークに 2 つのチェーンが存在します。1 つは PoW チェーンで、トークンは ETH1、もう 1 つは PoS チェーンで、トークンは ETH2 です。

ただし、現在はまだ一方通行であるため、ユーザーは ETH1 を ETH2 に転送することはできますが、ETH2 を ETH2 に戻すことはできません。 ETH2.0 のアップグレードは単純なハードフォーク アップグレードではありません。過去の ETH のハードフォークアップグレードでは、古いチェーンが停止し、新しいチェーンが開始されました。

しかし、ETH2.0では、古いチェーン、つまりPoWチェーンが少なくとも3〜5年間はPoSチェーンと並行して共存するとイーサリアム財団は考えています。 （つまり、フェーズ1.5：PoWが完全にPoSに変わる分岐点）しかし、ETH開発者は2021年末までにPoWステーキングを終了することを保守的に計画しているという報告もあります。

1. ETH2.0 PoSステーキングへの参加の障害

ETH 2.0 バリデーターになるには、ユーザーは ETH2 デポジット契約に 32 ETH をデポジットし、バリデーター公開鍵と出金証明という 2 つの主要パラメータを指定し、検証ノードとサポート施設の費用を負担する必要があります。

特に、最低参加要件は 32 ETH ですが、この要件を満たすことができるユーザーは何人いるでしょうか?他の条件が同じであれば、彼らは任意の量の ETH をステークし、施設の運営作業を他の人に委任し、預金を即座に引き出せることを望んでいます。

対照的に、よく知られたプラットフォームや規模のある機関を通じて ETH2.0 の PoS ステーキングに参加することが、一般ユーザーにとって最良の選択となっています。

一方で、これらの機関は信頼性が高く、比較的完全なリスク管理メカニズムを備えているため、逃亡のリスクは大幅に軽減されます。一方、24時間稼働可能な専門的な技術運用・保守チームも存在します。罰則が課せられた場合、それは機関が負担することになり、ノードや施設の検証にかかる費用もほとんどが機関が負担することになります。

最も重要なことは、ほとんどのプラットフォームでは、ETH2.0 ステーキングに参加するために 0.1 ETH または 0.01 ETH しか必要としないため、しきい値が大幅に下がることです。

最後に、ETH2.0の開発が進行中のため、ステークされたETHは引き換えることができませんが、2つのチェーンが共存する段階では、ETH2.0上に「BETH」と呼ばれる新しいネイティブETH 2.0ステークトークンが存在することになります。 BETHはプラットフォーム上の市場で交換・流通することができます。 ETH 2.0 メインネットが有効になると、BETH を 1:1 の比率で ETH に交換できるため、リスクを軽減できます。

2. ETH2.0 PoSに参加するメリットとデメリット

しかし、現時点で ETH2.0 ステーキングに参加することには利点と欠点の両方があります。

（１）デメリット

ステーキングに参加するための閾値は比較的高く、32 ETH です。ロックアップ時間が長すぎるため、引き換えることができません。具体的な時期は、ETH2.0 の開発の進捗に応じて決定する必要があります。マイナーにとって、これは比較的大きなリスクと不利益であり、流動性の不足につながります。 ETH 2.0 の初期運用段階では、さまざまな技術面がまだ安定しておらず、抜け穴がある可能性があり、特定の技術的リスクがあり、損失が発生する可能性があります。これは以前にも発生しています。他のステーキングと比較すると、ETH2.0ステーキングに参加した場合の収益率は高くなく、特にDeFiステーキングやその他の方法の非常に高い年間収益率と比較すると、ETH 2.0の一般的な6％〜20％（またはそれ以下）は非常に低いです。

（２）メリット

2.0 が完全に実装されると、PoS メカニズムを介したステーキングにより、Ethereum の市場流通量が大幅に減少し、Ethereum の現在のインフレ問題が大幅に解決されます。市場の需要と供給の関係は変化し、需要が徐々に供給を上回るようになり、ETH の価値の上昇につながります。 ETH2.0 の安定した進歩と実装により、そのエコロジーの発展はより多様化し、将来の ETH の潜在的な価値向上に非常に有益となります。この観点から見ると、早期参加はより大きな利益をもたらす可能性があります。

まとめると、ETH 1.0 と ETH 2.0 の並行開発フェーズは不確実で長期間続く可能性があると予想されるため、流動性要件が高くなく、慎重ではあるが ETH2.0 への参加に関心があるユーザーにとっては、プラットフォーム機関との ETH 2.0 ステーキングに参加することは良い選択となるでしょう。

まとめ

市場を見ると、ETH1.0のPoWコンセンサスメカニズムエコシステムは比較的大きなシステムを形成しています。 ETH1.0は今後も存在し続け、2.0の構築も着々と進んでいきます。

ETH2.0 は、PoS メカニズムに変更を加え、データ シャーディングと基本的なアップグレードを詳細に参照することで ETH1.0 の欠陥をターゲットにしており、ブロックチェーン技術と市場全体に影響を及ぼします。

パブリックチェーンの王様であるイーサリアムは、これまでの発展を通じて、そのエコシステムのために多数のネイティブユーザーと優秀な開発チームを蓄積してきました。今後の発展にも力強いサポートを提供し続けていくものと信じております。