カンクンアップグレード後の時代を深く分析する：データと投資の視点

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イーサリアムは2015年7月30日に正式にローンチされて以来、12回のアップグレードの歴史があり、毎回のアップグレードが注目を集めています。

今回のEthereum Cancun-Denebアップグレード(Dencunアップグレード)の主な目的は、Layer 2ネットワークのスケーラビリティとモジュール性を向上させ、Ethereumネットワークのセキュリティ機能を強化し、全体的な使いやすさを改善することです。

1. Dencunアップグレードとは何ですか

1.1 アップグレードの紹介

1.1.1 名前の由来

イーサリアムの基盤は、実行層と合意層の2つの部分から成り立っており、これらの2つの部分にはそれぞれ異なる命名規則があります。

実行層のアップグレードの命名規則は、2021年からDevcon（イーサリアム開発者会議）が開催される都市に基づいています。例えば、ベルリンアップグレード、ロンドンアップグレード、上海アップグレードなどです。

コンセンサス層のアップグレード命名規則は、ビーコンサインから導入されて以来、天体の名前に基づいており、アルファベット順に行われます。例えば、アルタイル（Altair）、ベラトリックス（Bellatrix）、カペラ（Capella）などです。

イーサリアムの各アップグレードの名称は、二つの異なるアップグレード名を組み合わせて全体のアップグレード名を形成しています。今回のDevconはメキシコのカンクンで開催され、コンセンサス層のアップグレードがDenebであるため、今回のイーサリアムのアップグレードはDencunアップグレードと略されます。

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1.1.2 アップグレードの背景

Dencunのアップグレードの背景には、1つはイーサリアムに基づく長期的な計画があり、もう1つの核心はイーサリアムの体験を向上させ、最終的に許可不要で、非中央集権的で、検閲に強く、オープンソースのエコシステムを実現することです。

一方で、イーサリアムの創設者であるVitalik Buterinが2023年12月31日に発表したプランによると、DencunアップグレードはThe surgeの一部に対応しており、ユーザーエクスペリエンスを最優先にする（例えば、取引速度の向上、Gas feeの削減）ことを開始し、ネットワークの効率を向上させ、取引コストを削減し、今後の発展のための堅固な基盤を築くことを目的としています。

一方で、2023年12月28日にVitalik Buterinが発表した記事《Make Ethereum Cypherpunk Again》からわかるように、Vitalikは現在、ブロックチェーンが資産投機に限られる核心的な原因の一つが取引手数料の上昇であると考えており、これによりDegen Gamblersが主流となり、ブロックチェーンの応用価値の実現に不利であるため、取引手数料を下げる必要があると述べています。

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1.1.3 アップグレード時間

Ethereumの計画に基づき、アップグレードの時間とアクティベーション情報は次のとおりです：

• 実行層のアップグレードブロック高：18,963,249
• コンセンサス層エポック：269,568
• 推定時間:2024年3月13日(UTC)

1.1.4 関係するもの

イーサリアムのCancun-Denebアップグレードは、実行層（EL）と合意層（CL）に対して一連の改良を行いました。Cancunは実行層を改善し、Denebは合意層を強化し、イーサリアムネットワークの発展にとって重要なEIP（イーサリアム改善提案）をいくつか取り入れました。合計で9つのEIPがあり、重要なEIPについては後ほど紹介します。

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1.2 Dencunのアップグレードのポイント

1.2.1 EIP-4844 シャード BLOB トランザクション (Proto-Danksharding)

EIP-4844は今回のアップグレードの最大のハイライトであり、手数料を削減し、取引のスループット（TPS）と拡張性を向上させることを目的としています。その本質は、将来に備えた移行的なアップグレードであり、完全なDanksharding（Ethereumの「静寂」段階アップグレードの最後の部分）を実現するためのものです。Proto-Dankshardingは、Dankshardingの基盤を築くためのものです。

イーサリアムのメインチェーン上でデータの可用性を提供するのはCalldata（契約取引呼び出しで生成されるデータと理解できる）であり、Layer 2からLayer 1に戻されるデータはすべてCalldataに保存されています。また、安全のため、Calldataの各ステップの実行にはGasが必要であり、これがGas費用が大きくなる原因です。しかし、Calldata内の取引データの検証が完了した後、実際にはあまり用途がなく、長期間のデータはダウンロードして検証することもでき、実行層に送信する必要すらありません。Layer2-OPチェーンの平均取引手数料の歴史的構成を例に挙げると、約80%の費用がL1のデータ費用から来ていることがわかります。

したがって、EIP-4844はL2からL1に送信される取引データを保存するために特別に設計された新しいデータストレージ構造---Blobを導入しました。導入後、L2の取引データは直接Blobに保存され、コンセンサスノードが完全にダウンロードできるようになり、短い遅延の後に削除可能であり、不要なストレージ負担を軽減します。これは、Blobの導入がL2の取引手数料を大幅に削減することを意味します。同時に、BlobはL2に追加のブロックスペースを拡張し、L2の取引スループットも大幅に向上します。

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1.2.2 EIP-1153 瞬態ストレージオペコード

EIP-1153の主な目的は、ストレージスペースとストレージコストを節約することです。トランジェントストレージは、各取引の後に破棄されるため、一時的なストレージはディスクアクセスを必要としないため、より安価です。

EIP-1153はDapp開発者にとって比較的優しいもので、EVMに新しいオペコードTSTOREとTLOADを導入しました。これらのオペコードを呼び出すGasコストは約100 Gasで、従来のストレージ呼び出し（SLOADとSSTORE）よりも95%安くなっています。同時に、完全なトランザクション実行が終了すると、その部分のストレージはクリアされるため、ストレージコストとGas消費を削減できます。たとえば、将来的には新しいDeFi契約がGasをより節約できるようになる可能性があります。

1.2.3 EIP-4788 EVMにおけるベーカーブロックルート

EIP-4788はEVM（イーサリアム仮想マシン）とビーコーチェーン（Beacon）間の通信を実現します。この機能はさまざまなユースケースをサポートし、ステーキングプール（staking pools）、再ステーキング（restaking constructions）、クロスチェーンブリッジ（smart contract bridges）、MEVなどを改善できます。

以前、EVMはBeaconのデータと状態に直接アクセスできず、外部の信頼できるオラクルを介して状態を取得する必要がありました。そこで、各EVMブロックに親Beaconブロックルート（parent_beacon_block_root）を置くことが提案されました。これにより、Beaconが更新されると、EVM上で即座に正確な情報を得ることができます。

親の信標ブロックルートはリングバッファに保存され、約1日間保持されます。新しい親の信標ブロックルートが入ると同時に、バッファの容量が臨界値に達した場合、最も古い親の信標ブロックルートが上書きされ、効率的かつ限られたコンセンサスストレージが実現されます。このようにして、信頼最小化の方法で通信が実現され、外部オラクルの障害や悪意のリスクが排除され、安全性が向上しました。

1.2.4 EIP-5656 MCOPY - メモリ コピー命令

EIP-5656は、新しいEVM命令MCOPYを導入することで、メモリ領域のコピープロセスのコストを最適化し、EVM内でのデータ移動の効率を向上させます。

メモリコピーは基本的な操作ですが、EVM上で実装するとオーバーヘッドが発生します。256バイトのメモリデータをコピーする例では、開発者はMCOPYオペコードを使用することで、コストを従来の96 Gas（MLOADとMSTOREを使用）から27 Gasに大幅に削減できます。将来的には、ほとんどの開発者がMSTORE/MLOADの代わりにMCOPYを使用することが予想され、より効率的なGasコントラクトは最終的にはエンドユーザーにも恩恵をもたらすでしょう。

同時にMCOPYは、EVMにおけるメモリコピー方法の欠落している部分を補いました。

1.2.5 EIP-6780 SELFDESTRUCTは、同じトランザクション内でのみ

EIP-6780はオペコードSELFDESTRUCTの機能を制限し、新機能はアカウント内のすべての資金をターゲットに送信するだけで、コード、ストレージ、その他の情報には影響を与えず、同時に今後のVerkleツリーのアップグレードの準備も行います。

EIP-6780以前、契約の作成にSELFDESTRUCTオペコードが参照されている場合、資金は対象に送信できますが、コード、ストレージ、その他の情報は削除されます。しかし、この機能は一定の危険性と予期しない結果を招く可能性があります。EIP-6780以降、これらは影響を受けず、開発者はプロジェクトをより良く管理できるようになり、より安定した予測可能なブロックチェーンを実現できます。

2. アップグレード後のデータ面への影響

2.1 ガス料金の影響

今回のアップグレードで最も重要で、皆が最も関心を寄せているのはガス料金の変化です。EIP-4844の導入により、最も恩恵を受けるのはLayer2層で、ガス料金の低下効果が非常に明確で、ユーザー体験が向上しました。基本的に、アップグレード前に予想されていたLayer2の手数料が90％減少するという期待に合致しています。

Layer1（イーサリアム自体）にとって、アップグレード後にガス代が若干下がりましたが、顕著ではなく、ユーザーは実際の使用において感覚に変化はありません。

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2.2ボリュームインパクト

アップグレードはガスを削減するだけでなく、スループットを向上させることを目的としており、これもイーサリアムのスケーリング開発計画の重要なポイントです。

アップグレードが完了した後、Baseの取引量は急増し、以前のボトルネックを突破しました。50万から200万に急増し、EIP-4844が直接的な影響を与え、最も明確に恩恵を受けたことを意味します。

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2.3 TPSの影響

TPS（トランザクション毎秒）の最適化は、開発者がdAppsを構築および展開する際により大きな柔軟性を持つことを意味し、より複雑でデータ集約型のアプリケーションが生まれることが期待され、それによりより広範なユーザー層を引き付けることができます。

アップグレードが完了した後、各Layer2のTPSは基本的に増加しましたが、最大でも30トランザクション/秒を超えることはありません。

TPSが低いことは、現在のWeb3業界の一般的な現象であり、従来のWeb2業界の高TPS特性とは異なります。Layer2のTPSも最高で500を超えたことはありませんが、業界の発展の観点から見ると、今回のアップグレードは未来への基盤を築くものであり、またイーサリアムの発展の期待に応えるものでもあります------10万+のTPSを達成すること。

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2.4 Blob の使用法

Layer2の取引手数料が全体的に下がった主な理由は、Blobタイプの導入です。取引に掛けるBlobの数が多ければ多いほど、全体のスループットも大きくなります。これは、今後のイーサリアムのアップグレードの基礎を築くことにもつながります。

最初予想では、1つのブロックに平均3つのBlobを実現すれば、L2のスループットはほぼ2倍の向上が見込まれます。最終的に1つのブロックに64個のBlobを外部に持つ目標が達成されれば、L2のスループットはほぼ40倍の向上が見込まれます。今回のアップグレードで最大制限は6個のBlobに設定されました。

現時点では、Blobは取引で使用し始めているが、全体の使用率はそれほど高くなく、ピークはアップグレードが完了した直後に見られ、その後徐々に減少し、まだ予想される3つのBlobの平均目標には達していません。

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しかし、Blobタイプの導入は、Layer1上のLayer2のデータ費用に明らかな改善をもたらします。前述のOPチェーンの例から、Layer2の平均取引費用におけるL1のデータ費用が明らかに低下し、ほぼ消失していることを直感的に感じることができます。これにより、Layer2の利益空間が向上する可能性があることも推測されます。

L2の利益モデルは比較的単純明快で、基本的には次のように要約できます：オンチェーン利益 = L2の取引手数料 - L1の支払いコスト；OPチェーンを例にとると、アップグレードによってL2の取引手数料とL1の支払いコストが同時に低下しましたが、取引量とユーザーベースが増加したため、両者の低下幅は完全に異なる数量級にあります。取引手数料は数十万から数万に低下し、支払いコストは数十万から1k未満に低下し、アップグレード後にオンチェーン利益も増加しました。

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####2.5価格への影響

今回のアップグレードに関して