スケーラビリティとセキュリティの両立:イーサリアムFusakaアップグレードの12のEIPを徹底解析

イーサリアムは2025年12月3日に「Fusaka」と呼ばれるハードフォークアップグレードを迎えます。このアップグレードには合計12のイーサリアム改善提案(EIP)が含まれており、それらは12の精密な部品のように、イーサリアムのスケーラビリティ、安全性、運用効率を共同で向上させます。以下に、筆者はこの12のEIPを分類し、わかりやすい言葉でそれぞれが解決する問題と、それらがイーサリアムの未来にとってなぜ重要であるかを解説します。

####拡張!イーサリアムをもっと速く、もっと多くのものを詰め込めるように

これはFusakaアップグレードの核心テーマです。イーサリアムが世界のデジタル経済を支えるためには、取引の混雑と高額な手数料の問題を解決する必要があります。以下のいくつかのEIPは、この目標を達成するために存在しており、特にLayer 2の拡張とコスト削減、効率化に関するものです。

###EIP-7594: PeerDAS - データの可用性サンプリング

痛点:Dencunアップグレードによってデータ「Blob」がLayer 2に安価なデータストレージを提供した後、1つの核心的な問題が生じました:これらの膨大なデータが真に利用可能であることをどのように保証するか?現在の方法は、各バリデーションノードに対して、ブロックが持つすべてのblobデータをダウンロードして検証することを要求しています。1つのブロックが最大9つのBlobを持つ場合、この方法はまだ実行可能です。しかし、将来的にBlobの数がさらに増加した場合(例えば128個)、すべてのblobをダウンロードして検証することは高額なコストを生じさせ、バリデーションノードの参加のハードルを上げ、ネットワークの非中央集権性を脅かすことになります。

解決策:PeerDAS(ピアデータアベイラビリティサンプリング)は、従来の「全チェック」を「サンプリングチェック」に変えました。簡単に言うと:

  1. ネットワークは完全なblobデータをスライスします。
  2. 各バリデーターは全てのブロブをダウンロードする必要はなく、いくつかのデータ片をランダムにダウンロードしてチェックするだけで済む。
  3. その後、皆が互いにチェックし、検証結果を交換することで、一緒にblobデータの完全性と有用性を確認することができます。

これは大規模なパズルゲームのようなもので、誰もが手元に数枚のピースしか持っていませんが、みんなが重要な接続部分を相互に確認することで、全体のパズルが完璧であることを確認できます。重要なのは、PeerDASは全く新しい発明ではなく、その核心となるDASの考え方はCelestiaなどの第三者DAプロジェクトで成功裏に実践されています。PeerDASの実装は、イーサリアムの長期的なスケーリング計画における重要な「技術的負債」を補うようなものです。

意義:PeerDASは検証者のストレージ負担を大幅に軽減し、イーサリアムが大規模データ拡張を実現するための去中心化を弱める可能性のある障害を取り除きました。将来的には、各ブロックに数百個のBlobを収容でき、Teragasのビジョンである最大1000万TPSを支えることが期待されています。同時に、一般の人々も簡単に検証者を運営し、ネットワークの去中心化を維持できるようになります。

###EIP-7892: BPOハードフォーク - 軽量化パラメータアップグレード

痛点:市場はLayer 2のデータ容量に対する需要が瞬時に変化するため、Blobの上限数を毎回調整する際に、Fusakaのような大型アップグレードを待たなければならないのは非常に遅く、エコシステムの発展のリズムに追いつけません。

解決策:このEIPは、特別な「Blobパラメータ専用ハードフォーク」(Blob Parameter Only Hardfork, BPO)メカニズムを定義しています。このアップグレードは非常に軽量で、Blobに関連するいくつかのパラメータ(例えば、ブロックごとの目標Blob数)を変更するだけで、複雑なコードの変更は伴いません。ノードオペレーターはクライアントソフトウェアをアップグレードする必要もなく、指定された時間に新しいパラメータを受け入れるだけで済みます。これは、ソフトウェアにオンラインで設定ファイルを更新するような簡単な作業です。

意味:BPOメカニズムはイーサリアムに高速で安全にネットワーク容量を調整する能力を与えます。例えば、今回のFusakaアップグレード後、コミュニティは短期間に連続して2回のBPOアップグレードを実行する計画を立てており、Blob容量を段階的に倍増させます。これによりイーサリアムは必要に応じて、柔軟かつ段階的にBlobスペースを拡張でき、L2のコストとスループットを滑らかに向上させ、リスクもより制御可能になります。

###EIP-7918: 安定したブロブ料金市場

痛点:元々のBlob料金の調整メカニズムは「市場に応じた」ものであり、いくつかの予期しない問題を引き起こしました。まず、市場のBlob需要が非常に低いとき、料金はほぼゼロにまで下がりますが、これは新しい需要を効果的に刺激することはできず、むしろ異常な「歴史的最低価格」を生み出すことになります。逆に、需要が旺盛なとき、Blob料金は急騰し、もう一つの極端な高価格を生み出します。このような激しい価格の「内巻き」は、Layer 2の料金計画を難しくしています。

ソリューション:EIP-7918の核心的な考え方は、Blob費用が無制限に変動しないようにし、合理的な価格範囲、つまり弾力的な「最低消費」を設定することです。実現方法は、blob feeの上下限(limits)をLayer 2のLayer 1上での実行費用(execution fee)に連動させることです。状態ルートの更新やZK証明の検証に関係なく、これらの実行費用は相対的に安定しており、L2ブロック内の取引量とは大きな関係がありません。したがって、blob feeの上下限をこの安定した「アンカー」に連動させることで、その価格が大きく変動するのを防ぐことができます。

意味:この改善の直接的な利点は、Blob料金市場の「内巻」を防ぎ、Layer 2プロジェクトの運営コストモデルをより予測可能にしたことです。これにより、Layer 2はエンドユーザーのためにより安定した、より合理的な取引手数料を設定でき、「今日は無料、明日は高額」というジェットコースターのような体験を避けることができます。

###EIP-7935: メインネットの取引容量を向上させる

痛点:各イーサリアムブロックに収容できる取引総量は「ブロックガス上限」(現在約3000万)によって決まっており、数年間調整されていません。ネットワーク全体のスループットを向上させるための最も直接的な方法はこの上限を引き上げることですが、検証ノードのハードウェアのハードルを引き上げず、分散化の程度を損なわないようにする必要があります。

解決策:この提案は、ブロックのデフォルトのガス上限を新しいレベルに引き上げることを提案しています(具体的な数値は未定で、4500万またはそれ以上になる可能性があります)。これは強制的なロックではなく、新しい推奨デフォルト値を示し、コンセンサス層のバリデーターが段階的により高いガス上限を受け入れるように導くものです。

意味:これは、各Layer 1ブロックがより多くの取引をパッケージできることを意味し、イーサリアムメインネットのTPSは直接向上し、ネットワークの混雑とGas料金の急騰が緩和される可能性があります。当然、これは検証者のハードウェアにも高い要求を課すため、コミュニティは慎重にテストと推進を行います。

####安全と安定!ネットワークに強固な防御線を築く

拡張の同時に、ネットワークの安全性と安定性を保証する必要があります。イーサリアム財団は2025年5月に「1兆ドルセキュリティプラン」(Trillion Dollar Security, 1TS)を開始し、1兆ドル級の資産を安全に保持できるイーサリアムネットワークの構築を目指しています。Fusakaの複数のEIPは1TS計画の推進であり、高速で走行するイーサリアムにより信頼性の高い「ブレーキ」と「ガードレール」を取り付けるようなものです。

###EIP-7934: ブロックの物理サイズ上限を設定する

痛点:イーサリアムの「ブロックガス上限」は、ブロック内のすべての取引の総計算量にしか関心を持っておらず、ブロックの物理的なサイズを規定していません。これにより、攻撃者は大量の「低コスト、高容量」の取引(例えば、大量のアドレスに0 ETHを送金すること、計算量は極めて少ないが、データ量は非常に大きい)を巧妙に構築することができ、計算量は未だに基準を超えていないが、物理的なサイズが異常に大きいブロックをパッケージ化することができます。このような「データ爆弾」ブロックはネットワーク内で非常に遅く伝播し、一部のノードがデータをタイムリーに受け取れずに取り残される可能性があり、深刻なDoS(サービス拒否)攻撃のリスクを構成します。

解決策:各ブロックのサイズに10MBのハードリミットを設定します。このボリュームを超えるブロックはネットワークによって拒否されます。

意味:これは、公道におけるトラックの最大サイズを規定することに相当し、「超幅超長」の車両が交通に影響を与えるのを防ぎます。それは、ブロックがネットワーク内で迅速に拡散されることを確保し、遅延を減少させ、ネットワークの安定性と攻撃耐性を向上させます。

###EIP-7825: 1 つのトランザクションのガス制限を設定する

痛点:現在、ブロックには総ガス上限がありますが、単一のトランザクションにはありません。理論的には、誰かがほぼすべてのブロックリソースを消費するトランザクションを構成し、他のすべての人のトランザクションを押し出すことができます。これは公平ではなく、安全上のリスクも存在します。

解決策:各取引に1677万Gasの厳格な上限を設定します。この規模を超える複雑な操作は、事前に複数の取引に分割されて提出される必要があります。

意義:これによりネットワークの公平性と予測可能性が向上し、どの取引も「独占」されることがないことが保証されます。ユーザーの通常の取引は、特定の「スーパー大口」によって過度に遅延することはありません。

###EIP-7823 & EIP-7883: ModExpプリコンパイルのセキュリティ強化

痛点:ModExpはイーサリアムにおいて大数のべき乗剰余演算を処理するための機能であり、一部の暗号学的アプリケーションで一般的です。しかし、2つのリスクがあります。1つは入力数字の長さに上限がなく、悪意のある超大入力によって「破裂」する可能性があることです。もう1つはそのGas料金基準が低いため、攻撃者が低コストで大量に呼び出すことができ、ノードリソースを消費する可能性があることです。

ソリューション:

  • EIP-7823:ModExpの入力長を8192ビットに制限する。この長さは実際のアプリケーションのニーズを十分に満たしている。
  • EIP-7883:ModExpのガス料金を引き上げ、特に大きな入力に対して料金が急激に増加し、計算コストとリソース消費が一致することを保証します。

意味:この二つの改善は二本立てで、潜在的な攻撃ベクトルを排除しました。これは、計算サービスに対して「最大タスク量」を定め、「段階的料金」を調整するようなもので、悪用を防ぎ、ネットワーク全体の堅牢性を向上させます。

####機能アップグレード!開発者により強力なツールを提供します

拡張性と安全性に加えて、Fusakaは開発者にいくつかの実用的な新しいツールと機能を提供し、イーサリアム上でアプリケーションを構築することをより効率的かつ強力にしています。

###EIP-7951: 主流ハードウェア署名との互換性

痛点:私たちが日常的に使用するスマートフォン(iPhoneなど)、銀行のU盾、ハードウェアセキュリティモジュールなどのデバイスに内蔵されているセキュリティチップは、一般的にsecp256r1(別名P-256)と呼ばれる暗号標準を使用しています。一方、イーサリアムはデフォルトで別の標準secp256k1を使用しているため、これらの主流デバイスはイーサリアムと直接安全に相互作用することができず、Web3の大規模な普及が制限されています。

ソリューション:新しいプリコンパイル契約を追加して、イーサリアムがsecp256r1曲線からの署名をネイティブにサポートおよび検証できるようにします。

意味:これは画期的な改善です。これにより、イーサリアムは世界中の数十億のハードウェアデバイスへの扉を開きました。将来的には、スマートフォンのセキュリティチップを使用してイーサリアムの取引に署名でき、追加のウォレットアプリや複雑な変換は不要になり、よりスムーズで安全性も高まります。これにより、従来の世界がイーサリアムにアクセスするためのハードルが大幅に下がり、Web2とWeb3の融合にとって大きな利益となります。

###EIP-7939: CLZ Efficient Calculation コマンドを追加

痛点:スマートコントラクトや暗号応用において、256ビットの数字の先頭にどれだけの連続したゼロビットがあるかを計算する必要がある(例えば、ハッシュアルゴリズム、圧縮アルゴリズム、ゼロ知識証明などのシーン)。現在、イーサリアムEVMにはこの操作をサポートする直接的なOpcodeがないため、開発者は複雑なSolidityコードを使用して実現するしかなく、コストが高く効率が低い。

解決策:「CLZ」(Count Leading Zeros) という名前のオペコードを EVM に追加して、1 ステップで計算を完了します。

意味:これは開発者に時間と労力を節約するための専門的なツールを提供するようなものです。それは関連する計算のガスコストを大幅に削減し、複雑な数学計算に依存するアプリケーション(特にZK Rollups)がより安価で効率的に動作することを可能にします。

####ネットワーク最適化!見えない改善、より健康的なエコシステム

最後の2つのEIPはユーザーの認識はあまり強くありませんが、ネットワークの長期的な健康な運営と調整効率にとって非常に重要です。

###EIP-7642: 新しいノードの同期負担を軽減する

痛点:時間が経つにつれて、イーサリアムは膨大な歴史データを蓄積してきました。新しいノードがネットワークに参加するには、これらすべてのデータをダウンロードして同期する必要があり、時間と労力がかかり、敷居がますます高くなっています。また、イーサリアムはThe Merge以降PoSコンセンサスに移行したため、古い取引受領書の情報にはもはや必要のないフィールドが残っており、冗長性が生じています。

解決策:新しいノードが同期中に過度に古いデータをスキップできる「履歴データの期限」戦略を導入し、同時に取引レシートのフォーマットを簡素化し、もはや必要のない冗長なフィールドを削除します。これにより、新しいノードが創世ブロックから同期を開始する際に、大量の無駄なデータのダウンロードを省くことができます。

意義:この改善により、ノードの運用が「スリム化」され、フルノードの同期ごとに約530GBのデータ転送を削減できます!より低いハードルは、より多くの人々がノードを運用できることを意味し、ネットワークの分散化と堅牢性が強化されます。

###EIP-7917: 確定的なブロック生成順序と事前確認

痛点:このEIPの重要性を理解するためには、まず現在のLayer 2 Rollupのコアな痛点である中心化定序器(Sequencer)について話す必要があります。現在、ほとんどのRollupは単一の実体に依存してユーザーのL2取引を受け取り、並べ替えています。これにより、その実体は取引を検閲したり、MEVを抽出したりする権限を持ち、去中心化の精神に反しています。この問題を解決するために、コミュニティはBased Rollupの構想を提案しました。つまり、L2自身の定序器を放棄し、直接イーサリアムL1のブロックProposerを利用してL2取引を並べ替えることで、L1の去中心化と中立性を引き継ぐのです。

しかし、この方法には致命的な欠点があります:遅い。Layer2はL1のブロックがオンチェーンになるのを待ってから取引を実行しなければならず、遅延が大きく、体験が非常に悪い。唯一の解決策は「プレ確認」メカニズムを導入することであり、つまりL2のゲートウェイは未来のL1提案者から事前に約束を得ることができるのです。「私はあなたが提出した取引をオンチェーンにパッケージ化することを保証します。そうしなければ賠償を行います」と。これによりLayer 2は状態(例えばアカウントの残高)を事前に更新でき、ユーザーの待機時間を短縮することができます。しかし、現在の提案者をランダムに決定するメカニズムの下では、ゲートウェイは誰と「交渉」するべきか全く分からず、信頼できるプレ確認は全く期待できません。

解決策:EIP-7917はコンセンサスプロトコルを修正し、将来の一定期間内のプロポーザーの順序を事前に決定的に計算できるようにし、公にすることができます。これにより、「その場での抽選」が誰でも確認できる、事前に整えられた「ブロック生成スケジュール表」へと変わります。

意味:この改善は、Based Rollupなどの次世代の分散型ソリューションを実現するための重要な基礎石です。この「スケジュール表」があれば、L2ゲートウェイは将来の特定のブロックの提案者を事前に特定し、直接交渉して、Slash罰金によって保証された信頼できる事前確認を得ることができます。これにより、Based RollupはL1レベルの分散化と安全性を享受しつつ、ユーザーに中央集権的なシーケンサーに近い即時取引体験を提供することができます。EIP-7917は、イーサリアムエコシステムがより深い「分散型」拡張に向かうための重要な扉を開いたと言えます。

####なぜ Fusaka アップグレードがまさに今必要とされていると言われているのか?

今回のFusakaアップグレードは、単なる技術的な進化にとどまらず、イーサリアムが従来の金融においてRWAとステーブルコインを大規模にブロックチェーン化する時代背景の中での重要な戦略的アップグレードです。現在、イーサリアムは主要な戦場として、全体の56%以上のステーブルコイン供給を担っており、世界のデジタルドル経済の核心的な決済レイヤーとなっています。Fusakaの目標は、「ウォール街」レベルの資産と取引量に備えることです。

  • 機関レベルのLayer 2カスタムチェーンで、無限のスケーラビリティを持つ「燃料」を提供

伝統的な金融機関の参入に伴い、KYCコンプライアンスなどの特定のニーズに合わせてカスタマイズされたLayer 2「専用チェーン」の出現がますます見られるようになるでしょう。これらの専用チェーンは、イーサリアムのメインネットから大量で安価かつ安全なデータストレージスペース(すなわちデータの可用性)を提供される必要があります。

FusakaのEIP-7594、EIP-7892、EIP-7918などの提案は、このニーズを満たすために存在します。その核心的な目標はただ一つ:Layer 2のデータ公開コストを大幅に削減し、オンデマンドで拡張可能な柔軟性を提供することです。

実際、Pectraのアップグレード後、Blob手数料は非常に低くなりましたが、なぜさらに圧縮する必要があるのでしょうか?それは、Fusakaが「短期的な手数料収入を犠牲にして、より大規模な経済活動を獲得する」という戦略を採用しているためであり、全ネットワークのGDPを拡大し、より多くの取引をより多くのステーキングとETHの焼却に変換し、全体のネットワークの価値を支えることを目指しています。

  • 「1兆ドルの安全」に向けて、堅固な金融インフラを構築する

万兆資産を管理する金融機関にとって、安全は越えてはならないボーダーラインです。イーサリアムコミュニティも「1兆ドルの安全」という壮大な目標を提案しました。FusakaのEIP-7934、EIP-7825、EIP-7823、EIP-7883は、壁を強化し、潜在的な安全リスクを取り除くために、この目標に向かって進んでいます。

要するに、Fusakaアップグレードの主なラインは明確で堅実です:スケーラビリティと安全性。規制の好影響と市場の熱気の二重の推進の下、Fusakaアップグレードはまさに時宜を得たものと言えます。これにより、イーサリアムは政策の追い風を捉え、ステーブルコインと資産のオンチェーン分野での覇権を強化し、イーサリアムは「投機資産」から主流の金融インフラへとさらなる進化を遂げることでしょう。

###結論:静水の流れの変容

2025年末の重要なアップグレードとして、Fusakaは市場の過度な盛り上がりなしに、イーサリアムに強力な内的推進力を静かに注入しました。それが含む12項目の改善は、スケーラビリティ、安全性、効率性という3つの痛点に直接触れています。それが行っているのは、イーサリアムという「価値の高速道路」を拡張し、そのキャパシティと信頼性を向上させ、将来の膨大なユーザー、資産、アプリケーションに備えることです。

一般のユーザーにとって、これらの変化は「静かに」起こるかもしれませんが、その影響は深遠なものになるでしょう。より強力で、より効率的で、より安全なイーサリアムは、過去に想像することしかできなかった壮大なビジョンを実現する能力を持つでしょう——世界的な即時決済ネットワークや「オンチェーンのウォール街」であっても。Fusakaは、この未来への確かな一歩です。


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