ヴィタリック・ブテリンのイーサリアムビジョン：ロールアップで毎秒10万トランザクションを達成

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イーサリアム開発者は、100,000 TPS につながる Surge アップグレードのリリースを目指しています。

ロールアップ中心のロードマップの主要コンポーネントには、レイヤー 2 スケーリング ソリューション、データ可用性サンプリング、データ圧縮技術が含まれます。

いくつかの利点イーサリアムサージには、より安価で高速な取引が含まれます。

導入

のイーサリアムブロックチェーンなど多くの分散型アプリケーションをホストし、さまざまな暗号プロジェクトを推進しています。ネットワークの継続的な成長により、スケーラビリティやその他のパフォーマンスの課題に直面することがよくあります。たとえば、ブロックチェーンは通常、混雑と高いガス料金を経験します。このような問題により、多くの投資家がネットワークから離れてしまいます。これらの課題のいくつかに対処するためにイーサリアムの共同創設者、ヴィタリック・ブテリンは、革命的な改善計画「サージ」を発表しました。これにより、ネットワークを1秒あたり10万トランザクション（TPS）まで拡張できる可能性があります。ネットワークがこの目標を達成すれば、暗号通貨分野で支配的な勢力となるでしょう。

Vitalik Buterin が 1 秒あたり 100,000 件のトランザクション (TPS) を目標に掲げる： どうすれば達成できるのか?

最近ブテリン氏はブログ投稿でイーサリアムのロードマップを発表した。今後2年以内に10万TPSの目標を達成することを目指しています。チームはレイヤー2スケーリングソリューションを通じてその目標を達成することを目指しています。しかし、ブテリンは分散化と高いセキュリティを維持することを誓っています。ロードマップの核となるのは、シャーディングとロールアップの統合です。また、チームは次のことを確実にすることに取り組んでいます。レイヤー2ブロックチェーンはイーサリアムの基本原則を継承している分散化、スケーラビリティ、セキュリティの 3 つの側面から、Ethereum のアップグレードは圧縮の改善、データ可用性のサンプリングの強化、L2 ネットワークの真の信頼性の向上を目指しています。次のアップグレードである Surge の展開により、これらの目標は達成される可能性があります。

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イーサリアムのデンクンアップグレードシリーズの次のフェーズとしての「サージ」

サージはイーサリアムのネットワークのスケーラビリティを向上させることを目的とした次のアップグレードレイヤー2ソリューションとロールアップを通じて、分散化、セキュリティ、相互運用性を犠牲にすることなく、ブロックチェーンの性能をさらに高めることを目指しています。前述のように、サージの主な目的の1つは、レイヤー1とレイヤー2のネットワーク全体で10万TPSを達成することです。現在、イーサリアムはベースレイヤーで5〜30TPSを処理しています。ただし、これにより、ピーク時に混雑が発生し、ガス料金が急上昇することがよくあります。ロールアップ中心のロードマップによると、サージはそのようなボトルネックを取り除き、さまざまなグローバル規模のアプリケーションを強化するブロックチェーンの能力をさらに強化することを目指しています。

サージ後、イーサリアムはネットワーク パフォーマンスのピークに達し、現在よりもグローバル コミュニティに優れたサービスを提供する可能性があります。このネットワーク アップグレードのコア要素の 1 つはシャーディングです。これは、ブロックチェーンをシャードと呼ばれるより小さく管理しやすい単位に分割する分散化テクノロジです。イーサリアムの共同創設者によると、サージはマルチパーティ コンピューティング (MPC) やレイヤー 2 ロールアップなどの画期的なテクノロジを統合する複数のステップから成るプロセスになります。これらのテクノロジにより、ネットワークのセキュリティ、スケーラビリティ、および使いやすさが向上し、製品やサービスに対する高まる需要に対応できるようになります。

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Ethereum Surge Rollup を中心としたロードマップとそのコンポーネント

上で示唆したように、サージはレイヤー2の統合やシャーディングやロールアップなどの技術を通じてイーサリアムのスケーラビリティを向上させることを目指しています。また、このセクションで焦点を当てるデータ圧縮技術とデータ可用性サンプリングもターゲットにしています。

-レイヤー 2 スケーリング ソリューション： レイヤー 2 ロールアップにより、Ethereum ブロックチェーンのコスト効率が向上し、速度も今より速くなります。基本的に、レイヤー 2 ロールアップはトランザクションをまとめ、オフチェーンで処理してから、最終レポートを分散ベース レイヤーに送信します。Ethereum ブロックチェーンからトランザクション データの多くをオフロードし、オフチェーンで処理することで、ネットワークは 100,000 TPS という目標を達成できるようになります。同様に、ロールアップ テクノロジーはレイヤー 2 ネットワークとメイン チェーンの間でタスクを分割します。このように、マルチチェーン エコシステムによってメイン チェーンの負荷が軽減され、トランザクションが以前よりも効率的かつ高速になります。

-データ可用性サンプリング：イーサリアムサージは、データ可用性の問題を解決することも目的としています。チームはデータ可用性サンプリング（DAS）を採用し、これにより、ノードはデータを効率的に検証できるようになります。具体的には、DAS により、ノードはすべてをダウンロードせずにデータを検証できます。Ethereum のような分散型ネットワークでは、すべてのノードが利用可能なデータを検証する必要があります。ただし、ノードが利用可能なすべてのデータをダウンロードして保存することが求められる場合、これは困難になります。ここで DAS の出番となり、ノードはデータを完全に保存せずに検証できるようになります。これを実現するために、チームはブロックに添付される BLOB の数を増やします。開発者は、BLOB の数を 3 から 64 に、またはそれ以上に増やすことを提案しています。DAS はレイヤー 2 ソリューションの効率を高め、トランザクション量を増加させます。

-データ圧縮技術： データ圧縮技術は、トランザクションのフットプリントのサイズを縮小することを目的としています。これは、ゼロバイト圧縮の採用、BLS 署名の使用、トランザクション アドレスを履歴データへのポインターに置き換えるなど、いくつかの方法で実現できます。BLS 署名は、複数の署名を 1 つにまとめることを容易にします。これにより、ネットワーク上のスペースが節約され、トランザクションがより高速かつ効率的になります。

イーサリアム急騰：ガス制限引き上げの課題を克服

Buterin 氏は、Ethereum Surge アップグレードの重要性を 1 つ説明しました。ベース レイヤーのスケーラビリティが向上し、レイヤー 2 ソリューションのパフォーマンスとバランスが取れます。これにより、L2 間の統一された標準が実現し、運用効率が向上します。特に、レイヤー 2 ブロックチェーンが大幅に拡張される一方で、レイヤー 1 がトランザクションのレベルに対応できない場合は、ネットワークにリスクをもたらす可能性があります。このリスクに対処する主な解決策は、ガス料金を上げることです。ただし、これはガス制限の集中化につながる可能性があります。たとえば、ガス制限が高すぎると、ノードの実行コストが高くなり、小規模なバリデーターがシステムから排除される可能性があります。代わりに、少数の集中バリデーターだけが高負荷を処理することになります。

この課題を克服するために、ブテリンはネットワークが適切なアプローチを採用すべきだと提案している。例えば、この課題を克服する最も確実な方法の1つは、イーサリアム仮想マシン (EVM)、スマート コントラクトが実行されるブロックチェーンのコンポーネント。新しいバイトコード形式である Ethereum Object Format (EOF) の導入により、スマート コントラクトの実行が効率的かつ高速になります。また、これはガス コストの削減にも役立ちます。コストを削減するもう 1 つの方法は、他の操作のガス料金を削減する多次元ガス料金システムを採用することです。たとえば、特定のオペコードとプリコンパイルのガス料金を削減できます。さらに、データ、計算、ストレージに異なる料金レベルを設定できます。したがって、多次元ガス料金システムは、メイン チェーンとレイヤー 2 ソリューション間のスケーラビリティ レベルの差を緩和するのに役立ちます。

イーサリアムを新たなレベルへ：ブロックチェーンの相互運用性の必要性

ブテリン氏はブログで、イーサリアムブロックチェーンを、レイヤー2ブロックチェーンが互いに、そして分散型ベースレイヤーと効率的に通信できる統合システムにする必要性についても語った。現在、イーサリアムエコシステムは、レイヤー2ブロックチェーンごとに異なる独自の機能と特徴を持っているため、断片化されている。このため、イーサリアムユーザーの間で混乱や不統一が生じることが多い。そのため、ブテリン氏は、レイヤー2ブロックチェーンが互いにシームレスに通信する未来を思い描いています。

結論

イーサリアムの共同創設者であるヴィタリック・ブテリン氏は、今後2年以内にブロックチェーンが10万TPSを達成する方法を概説しました。同氏によると、ロールアップ、データ可用性サンプリング、データ圧縮により、メインチェーンの拡張が可能になります。開発者らは2025年にサージアップグレードを開始し、ブロックチェーンの拡張性を高め、ガス料金を下げる予定です。

著者：Gate.ioの研究者Mashell C.
翻訳者：AkihitoY.
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