Ethereum2.0とは何か？
シャーディング/PoSへ移行
～スケーリング技術も解説する～
このページでは、「Ethereum2.0とは何か？イーサリアムの超大型アップデートとPoSへの移行」について、わかりやすく解説をおこないます。
Ethereum2.0とは何か？
- １．PoWからPoSへの移行
- ２．シャーディングによるスケーラビリティの確保
これが、Ethereum2.0で実装される予定の内容です。
それぞれ、順番に解説をおこないます。
Ethereum2.0とは何か？
１．PoWからPoSへ移行する
まず第一にEthereum2.0アップデートでは、「PoW」から「PoS」へのトランザクション検証方式の変更が予定されています。
PoWとPoSの違い
PoW（プルーフ・オブ・ワーク）とは、大量の電力を消費しつつ「マイニング」と呼ばれる計算処理によりマイナー（鉱夫）同士が競合することでネットワークのセキュリティを確保するものです。
PoWでは、大量の電力を消費し、スケーラビリティの確保がむずかしいことが問題点となります。
PoS（プルーフ・オブ・ステーク）とは、バリデーターが事前に一定額の保証金をロックすることにより、不正行為を防止するトランザクション検証のやり方です。
バリデーターは、コンピューティング能力、ストレージ、およびトランザクション検証のための帯域幅を提供することにより、一定額の報酬を受け取ることができます。
※ステーク：掛け金のこと。
✅PoSへの移行により効率性が向上する
Ethereum2.0で「PoW」から「PoS」へ移行することにより、トランザクション検証にかかる電力を数千分の１まで減少し、はるかにエネルギー効率にすぐれた方法です。
２．シャーディングによるスケーラビリティの確保
Etereum2.0アップデートの２つ目は「シャーディングによるスケーラビリティの向上」です。
シャーディングとは何か？
シャーディングとは、１つのブロックチェーンを複数のシャードに分割することでネットワークのスループットを向上させる技術のことです。
複数のブロックチェーンを１つの分散元帳として運用することにより、全体として元帳スループットが向上します。
具体的にはEtereum2.0では64個のシャードが起動されるため、64倍のスループットが可能になると言われています。
Ethereum2.0は４段階で実装される
Etereum2.0は４つの段階に分かれて実装されます。
✅Etereum2.0は４段階で実装される
- フェーズ０：ビーコンチェーンの実装
- フェーズ１：PoSメカニズムとシャードチェーンの統合
- フェーズ1.5：シャードからPoSへの移行
- フェーズ２：スマコン互換性のシャード、Etherの転送と撤回
Ethereumの考案者である「Vitalik Buterin氏」によると、Ethereum2.0への完全な移行にはまだ数年かかる予定であると言われています。
✅電力消費が99.95%抑えられる
Ethereum財団の研究によると、EthereumネットワークがPoWからPoSに移行するとエネルギー消費を99.95％抑えることができる。と報告されています。
まとめ：Ethereum2.0では、電力消費とスケーラビリティが改善する
Ethereum2.0では、数年の期間をかけて次の２つの変更がおこなわれる。
✅Ethereum2.0で行われること
- PoW→PoSへの移行：消費電力が99.95%抑えられる
- シャーディングの実装：64倍のスケーラビリティが実現する
この２つの変更がおこなわれます。
さらに、Layer2技術が開発されている
Ethereum2.0のアップデート計画とは別に、Ethereumネットワークのスケーリング技術として、いくつかの「Layer２技術」が開発されています。
✅さらに、Layer2技術でスケールする
- Rollup：ロールアップ
- State Channel：ステート・チャネル
- Side Chain：サイドチェーン
- Plasma：プラズマ
それぞれのスケーリング技術について、順番に解説します。
Rollup：ロールアップ
ロールアップでは、レイヤー１の外部でトランザクションを実行しますが、トランザクションデータをレイヤー１に投稿して検証することでコンセンサスを得ることができる方法です。
State Channel：ステート・チャネル
ステートチャネルは、マルチシグ契約を使用して、マルチシグの参加者がオフチェーンで自由に取引をおこない、最終的にメインネットで決済をおこないます。
これにより、ネットワークをスケーリングし、手数料と遅延を最小限におさえることができます。
Side Chain：サイドチェーン
サイド・チェーンは、Ethereumメインネットと平行して実行される独立したEVM互換のブロックチェーンであり、独自のコンセンサスルールとブロックパラメータ下で実行されます。
Plasma：プラズマ
プラズマチェーンはイーサリアムのメインチェーンに固定された別個のブロックチェーンであり、オプティミスティック・ロールアップなどの不正防止技術により紛争を調停します。
以上のとおり、
Ethereumでは2.0での「PoS」「シャーディング」に加え「レイヤー２技術」によるスケーリングが研究・開発されています。
参考サイト
ttps://www.diginex.com/insights/what-is-ethereum-2-0-overview-features-and-price-implications/
イーサスケーリング：ttps://ethereum.org/ja/developers/docs/scaling/
詳細日本語解説：ttps://cryptocurrency-association.org/cms2017/wp-content/uploads/2019/12/20191029-document_01.pdf
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