イーサリアムのスケーリングの道:毎秒1万件の取引への新時代

2025年7月30日、イーサリアムは創世ブロックの10周年を迎えます。10年の探求を経て、イーサリアムのスケーリングロードマップは新しい方向性とビジョンを探っています。

最近ETHの価格上昇はコミュニティに自信をもたらしましたが、さらに興奮させるのは、数年のL2拡張探索を経て、イーサリアムL1がついに最大の分散化を維持しながら極限の拡張を実現する信頼できる道筋を見つけたことです。

簡単に言えば、これから先、イーサリアムのガス上限とTPSは毎年数倍に増加する予定です。バリデーターはもはや各トランザクションを繰り返し実行するのではなく、ゼロ知識証明(ZK-proof)の一つを検証するだけで、このバッチのトランザクションが正しく実行されたことを証明し、それによって基盤ネットワークのTPSを毎秒数万件に引き上げることができます。

同時に、L2も同期してスケーリングし、数十万、さらには数百万の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動作し、L1と同じセキュリティを提供します。

これらの提案は、Vitalik Buterinが2017年に探求し始めた考え方に基づいており、イーサリアム財団のコア研究員Justin Drakeの推進と支持を受けています。

Drakeは7月のEthCC大会で次のように述べました:"私たちはイーサリアムのスケーリングの重要な転換点にいます。私は、私たちがまもなくL1のGigaGas時代に突入することを確信しています——約1万TPSであり、この時代を開く鍵はzkEVMとリアルタイム証明です。"

ドレイクの究極の目標は、10年以内にイーサリアムエコシステムで1000万TPSを実現することであり、これは将来的に必然的に「ネットワーク内のネットワーク」アーキテクチャを意味します：異なるL2がそれぞれ異なるシナリオ、トレードオフと利点を担い、共同でエコシステム全体を拡張して、世界の需要を満たすことになります。

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なぜイーサリアムL1は大規模なスケーリングができないのか?

他のブロックチェーンがすでに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しようとしているにもかかわらず、イーサリアムは分散化に対してほぼイデオロギー的なこだわりを持ち続けている。

ETH最大主義者の視点から見ると、いくつかの「データセンター・チェーン」は数百万ドルの中央集権的リスクポイントを持っており、政府はこれらのノードに対して直接取引審査を行うことができます。ハードウェア仕様の要求が低いチェーンでさえ、そのコストと帯域幅の要求は圧倒的であり、去中心化の程度に影響を与えています。

対照的に、イーサリアムはラズベリーパイ上でさえ動作することができ、この低い敷居のデザインにより、15,000〜16,000の公開ノード以上と数百万のバリデーターがネットワークに参加することができるため、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、全体のネットワークは攻撃に対して非常に高いレジリエンスを持っています。

もちろん、代償は非常に遅い速度です——現在のTPSは約毎秒18〜20件の取引を処理しており、あるパブリックチェーンのTPSは毎秒約1500件の取引です。

ある意味で、ブロックチェーンアーキテクチャは生まれつき非効率的で、表のようなものである。セルを変更するたびに、世界中のコピーを持つコンピュータはまず全体の表を再計算し、正しいことを確認した後に更新できる。

あるZK技術会社の共同創設者は次のように説明しました："イーサリアムの設計は、誰でもネットワークに参加し、すべての取引を再実行できることを希望しています。"これは、すべての取引を再計算する必要があるため、取引量を無限に増やすことはできないことも意味します。

正因为在保持去中心化の前提の下,メインネットの拡張スペースが限られているため、イーサリアムは2020年にL2レイヤー拡張という物議を醸すルートを歩まざるを得なかった。

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ZKはどのようにブロックチェーンの不可能な三角形を解決するのか?

イーサリアム創始者Vitalik Buterinは「ブロックチェーン不可能三角」という概念を提唱し、パブリックチェーンが安全性、拡張性、そして非中央集権の3つの要素を同時に満たすことが難しいというジレンマを表現しました。

ほとんどすべてのスケーリングソリューションは、同時にそのうちの2つの条件を満たすことしかできず、必然的に3つ目の条件を犠牲にすることになります。

今まで。

ゼロ知識証明(ZK-Proof)は「月面着陸級の数学」と形容される技術であり、取引の詳細を漏らすことなく、一連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非常に複雑ですが、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。

したがって、イーサリアムの未来の構想は、性能の低いラズベリーパイノードがすべての取引を一つずつ再計算するのではなく、バリデーターが非常に小さなZK証明の数学的結果を確認するだけで済むようにすることです。

ある技術会社の共同創業者は引き続き説明しました。「皆にすべての取引を再実行させるよりも、直接証明書を提供し、これらの操作がすでに発生したことを知らせる方が良い。これにより、誰でもその証明を検証でき、再計算する必要はありません。」

ドレイクは冗談を言って、将来的にはZK証明の計算量が7ドルのRaspberry Pi Pico(の性能の十分の一)以下でも対応でき、大規模なデータセンターは全く必要ないと言っています。

zkEVM:1万TPSへのロードマップ

イーサリアム財団のソフィア・ゴールドが最近ブログで発表したニュースがコミュニティで話題を呼んでいます: 来年のうちに、L1メインネットがゼロ知識証明駆動のイーサリアム仮想マシン(zkEVM)を統合する可能性があります。

注目すべきは、多くのZK技術の実用化の探求が、実際にはL2ネットワークから始まっているということです。例えば、イーサリアムの共同創設者Joe Lubinが設立したあるZK Rollup公チェーン——イーサリアム上で動作するアプリケーションは、すべてこのチェーン上でシームレスに動作できます。

このチェーンは、イーサリアムの延長と見なされており、最近、L1の価値回帰を支援するために20%のETH取引手数料を焼却することを発表しました。

このチェーンの責任者は、ZK技術がブロックチェーンの不可能な三角形に対する答えを提供していると説明しました："ZKの魔法は、L1のガス上限を大幅に引き上げることができ、計算量の拡張が検証をより複雑にすることはないということです。"

彼は、ZK証明の生成にかかる遅延とコストが継続的に低下することで、より高いスループットを処理できるようになり、検証に必要なハードウェア要件を非常に低く保つことができると付け加えました——さらにはスマートウォッチでも検証作業をこなせるのです。

しかし、コミュニティは過度に楽観視する必要はありません。たとえ来年のうちにzkEVMがL1に成功裏に統合されたとしても、初日から10,000 TPSを直接実現することはありません。

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一歩一歩進めて、そして一瞬で完成する

イーサリアムには現在、ネットワークを運営するための5つの主要なソフトウェアクライアントがあります。これは、特定のクライアントに問題が発生しても、ネットワークが直接停止することはないことを意味します。

将来的なアップグレードロードマップでは、イーサリアムは最初にZK検証をサポートする改良版クライアントを2つから3つリリースする計画です。これにより、バリデーターは各取引を再実行することなく、(ZK-proofs)をチェックすることで検証を完了することができます。

最初、少数の検証者が新しい検証モードに切り替えて、初期に潜在的な問題を特定し修正する予定です。

イーサリアム財団の協定調整チームのラディスラウスは、「snark化されたEVMへの移行は段階的なプロセスになるだろう」と述べています。ここでの「snark化」とは、SNARKタイプのゼロ知識証明を採用することを指します。

ユーザーは主にL1のGas上限が引き上げられることを段階的に実感し、つまりネットワークの経済活動能力が強化されることになります。L1からZK検証への移行には時間が必要ですが、Gas上限の拡張はほぼ矢が弦にかかっている状態です。

先週、L1 Gasの上限が22%引き上げられ、4500万に達しました。研究者のDankrad FeistはEIPを提案し、クライアントが毎年自動的に3回Gasの上限を引き上げることを推奨しました。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。

そしてジャスティン・ドレイクはさらに、このペースを2年延長し、2031年までに1ギガガスのスループットを達成し、約1万TPSを実現することを提案しました。

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