イーサリアム万級 TPS 新時代への道：ZK 技術が拡張を助ける

イーサリアムは新しいスケーリングの方向性とビジョンを探求しており、毎秒万件の取引処理能力(TPS)を実現することを目指しています。二層ネットワーク(L2)のスケーリングに関する数年の探求の後、イーサリアムのメインネット(L1)は、最大の分散化を維持しつつ極限のスケーリングを実現するための実行可能な道筋を見出しました。

今後数年間、イーサリアムのガス上限とTPSは毎年数倍に増加します。バリデーターは、各取引を繰り返し実行する必要がなく、代わりに一つのゼロ知識証明(ZK-proof)を検証するだけで、このバッチの取引が正しく実行されたことを確認します。これにより、基盤ネットワークのTPSは毎秒数万件に向上します。同時に、L2ネットワークも同期して拡張され、数十万件、さらには数百万件のTPSを実現します。「ネイティブロールアップ」と呼ばれる新しいタイプのL2は、プログラム可能なシャーディングのように機能し、L1と同じセキュリティを提供します。

これらの提案はまだ正式にイーサリアムのガバナンスプロセスの承認を受けていませんが、2017年からヴィタリック・ブテリンが探求してきた考えに基づいており、イーサリアム財団のコア研究員からの支持を得ています。

イーサリアムは常に分散化に対してほとんど執着するほどのこだわりを持っています。他のより強力なハードウェアと計算能力を使用してスループットを拡大するブロックチェーンとは異なり、イーサリアムはラズベリーパイ上でも動作することができます。このような低いハードルの設計により、15,000以上の公開ノードと数百万のバリデーターがネットワークに参加しており、イーサリアム上の取引を検閲することはほぼ不可能であり、ネットワーク全体が攻撃に対して非常に強いレジリエンスを持っています。

しかし、このような分散型設計の代償は速度が非常に遅いことであり、現在の TPS は毎秒 18-20 取引に過ぎません。このため、イーサリアムは 2020 年に L2 レイヤー拡張の道を歩まざるを得ませんでした。

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ゼロ知識証明技術は、ブロックチェーンの不可能な三角形を突破する鍵と見なされています。それは、取引の詳細を漏らすことなく、多数の複雑な取引が正しく実行されたことを数学的に証明することができます。ZK証明を生成するプロセスは複雑ですが、証明が正しいかどうかを検証するのは迅速かつ軽量です。

イーサリアムの未来の構想は、検証者が大量の性能が限られたノードがすべての取引を逐一再計算するのではなく、極小のZK証明の数学的結果のみをチェックすることです。この方法はネットワークの処理能力を大幅に向上させる一方で、検証のハードウェア要件を非常に低く保ちます。

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将来的なアップグレードのロードマップでは、イーサリアムは最初にZK検証をサポートする改造版クライアントをリリースし、検証者がゼロ知識証明をチェックして検証を完了できるようにする予定です。最初は、ごく少数の検証者が新しい検証モードに移行し、初期に潜在的な問題を特定して修正することになります。

ユーザーは主にL1のガス上限が引き上げられたことを感じるでしょう。つまり、ネットワークの経済活動能力が強化されます。最近、L1のガス上限は22%引き上げられ、4500万に達しました。研究者は、毎年自動で3回ガス上限を引き上げる提案をしています。この計画に従えば、4年後にはイーサリアムのメインネットで約2000 TPSを実現できるでしょう。さらに攻撃的な提案では、2031年までに約1万TPSのスループットに達することを提案しています。

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このスケーラビリティロードマップは、イーサリアムが分散化を維持しながら、ネットワーク性能を大幅に向上させる決意を示しています。技術の進歩に伴い、イーサリアムは今後数年内に顕著な性能向上を実現し、より広範なアプリケーションシーンとユーザーのニーズをサポートすることが期待されています。

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