暗号資産イーサリアム（ETH）の大型アップグレード「The Merge（マージ)」についてご紹介

イーサリアムは、ビットコインに次ぐ時価総額第2位の仮想通貨です。

今回は、イーサリアム(ETH)の大型アップデート「The Merge（マージ）」について解説していきたいと思います。

イーサリアムのマージがいつ行われ、その後にどうなるのか、イーサリアムの今後への影響なども説明します。実際には、2022年9月15日にマージは実装完了しました。

大きな変更点である、PoW（プルーフ・オブ・ワーク）からPoS（プルーフ・オブ・ステーク）の移行に加えて、マージ後のイーサリアムの動向についても考察していきます。

仮想通貨（暗号資産）・イーサリアムについて

仮想通貨は暗号資産とも呼ばれ、その名の通りインターネット上で取引のできる仮想の通貨です。イーサリアム（ETH）もこの仮想通貨のひとつです。

その他の有名な仮想通貨としては、時価総額1位のビットコイン（BTC）が挙げられます。

送金性能に非常に優れていて、発行されてから現在まで非常に高い人気を誇るリップル（XRP）なども聞いたことがあるのではないでしょうか。

イーサリアムの特徴については、「スマートコントラクト機能」や「NFT （Non-Fungible Token：代替不可能なトークン）」、「DeFi（Decentralized Finance: 分散型金融システム）」などが挙げられます。

イーサリアムの詳細については、以下のサイトでも紹介していますので、参照してください。

イーサリアムは、ビットコインに次いで時価総額が第2位の仮想通貨であり、大型アップデート「The Merge（マージ）」は世界的に注目されましたが、無事に実装され、機能面が向上しました。

PoW（プルーフ・オブ・ワーク）・PoS（プルーフ・オブ・ステーク）とは

PoWやPoSとは、どちらもイーサリアムで用いられている（マージ後に用いられる）コンセンサスアルゴリズムのことを指します。

PoW（プルーフ・オブ・ワーク）について

マージが行われる前の過去のイーサリアムでは、「PoW（Proof of Work: プルーフ・オブ・ワーク）」というアルゴリズムが用いられています。このPoWの方式の特徴は、コンピュータで計算を高速に行うほど多くの報酬が得られる点です。

現在イーサリアムで採用されているPoWでは、「マイニング（Mining）」によって収益を上げることが可能です。ここで、「マイニング」とは性能の高いコンピュータを用いて、ブロックチェーン上での取引に関してその内容の検証を行い、新たなブロックを生成したことに対する報酬として新規発行された仮想通貨を得ることを指します。

また、その新たなブロックを作成するのに必要な時間は、ビットコインが約10分であることと比較すると、イーサリアムは約12秒と非常に短い時間で新たなブロックを作成することが可能で、優秀な仕組みだと言えます。

さらに、ビットコインには発行枚数の上限（2,100万枚）が存在していることで、マイニングをして得られる報酬がある時点で半減する時点が存在します。これを「半減期」といい、それによりビットコインは価値を保っているともいえます。

しかしながら、イーサリアムには半減期や発行枚数の上限は存在しておらず、マイニングによって報酬を得続けることが可能となっています。

ここで、PoWのメリット・デメリットについて説明します。まず、PoWのメリットとしては、「セキュリティの強さ（悪意のある攻撃に強い）」ことがあげられます。

上述したようにPoWは、コンピュータで計算を行いマイニングによって報酬が得られる仕組みであるため、世界中のマイナー（マイニングをおこなう人）の処理能力を上回らなければブロックチェーンの改ざんをおこなうことは不可能です。

そのことから、マイナーの人数が増えるほどPoWのセキュリティはより強固になり、その仮想通貨の価値にも影響があると言えます。

一方で、PoWのデメリットとしては、「多大な消費電力量」が挙げられます。

世界中のマイナーの高い演算能力を有しているコンピュータの演算処理をおこなうには、それに応じた消費電力が当然ながら発生します。

ビットコインに関する消費電力は一国の消費電力量を超えるなど、社会的に見てもその影響は大きく、PoWを採用している仮想通貨によるこの問題は改善しなければいけない点であるといえます。

また、PoWでは「51％問題」というものが存在しています。この「51％問題」とは、過半数のネットワークの処理が悪意をもったマイナーに支配されてしまうことで、理論上はブロックチェーンの改ざんが行われてしまう恐れがあることです。現実的にそれが起こる可能性は低いとされていますが、常々懸念されています。こういった問題をマージによってPoSを採用することで改善したのです。

PoS（プルーフ・オブ・ステーク）について

次に、PoS（Proof of Stake: プルーフ・オブ・ステーク）について説明します。

このPoSは、イーサリアムのマージ後にPoWに代わって使用され始めたコンセンサスアルゴリズムです。PoWでは、より高い処理能力のコンピュータによる計算の高速処理によって報酬が得られていましたが、PoSでは、「より多くのコインを、より長い期間保有していることで、報酬が得られる」といった仕組みになっています。

コインの保有量とコインの保有期間によって定まる「Coin Age」という指標があり、これが大きいほどマイニングの成功確率が高くなります。

このPoSのメリットとしては、「消費電力を劇的に抑制することができる」、「51％攻撃に対する耐性強化」、「スケーラビリティの向上」の3つが挙げられます。

消費電力

1つ目の「消費電力」については、PoSではPoWのように大量の計算をする必要性がなく、報酬を得られることから、消費電力の抑制につながると考えられています。これにより、PoWの課題であった消費電力の多さは解消されると期待され、イーサリアムのマージ後には消費電力が99.95％も削減可能となったのです。

51％問題の耐性強化

2つ目の「51％問題の耐性強化」については、PoSの仕組みによって膨大な量のコインを長期間にわたって保有し続けて51％を支配しなければブロックチェーンの改ざんをおこなうことができません。

そのため、コインの保有にかなりのコストがかかり、51％問題は起こりにくくなっています。仮に、51％問題が発生したとしても、その通貨の価値が下落し保有している大量のコインは無価値になるため、攻撃するメリットはなく、損失のみが残る結果となります。

スケーラビリティの向上

3つ目のメリットである「スケーラビリティの向上」については、PoSはPoWよりもブロックの生成速度が速く、1秒当たりのトランザクション量（処理単位、多いほど多くの処理をおこなうことができる）が増加するため、2022年9月15日のマージの実装によりスケーラビリティ問題への対応力が向上しました。

一方で、PoSにもデメリットは存在します。大きなものでは、「流動性の低下」、「Nothing at Stake」が挙げられます。前者の「流動性の低下」については、PoSの仕組みでもある「コインを保有するほど報酬が得られる」という点から、コインを使用せずに保有されることで、流動性が低下すると考えられています。

「Nothing at Stake」とは、マイニングの報酬を不正に重複して受け取れる可能性がある問題です。

PoWでは、最長のブロックチェーンに対してブロックの生成をおこなうことで報酬が得られますが、途中でフォーク（ブロックチェーンが分岐すること）によってできた無効なブロックチェーンに対してブロックを生成しても報酬を得ることはできません。

加えて、PoWでは計算によって報酬が得られる仕組みである以上、コストをかけてまで無効なブロックチェーンに対して新たなブロックを生成することは基本的には起こりません。しかしながら、PoSではコインを保有しているだけで新しいブロックを生成することができます。

ブロック生成にかかるマイニングコストはないので、すべてのフォーク（分岐）したブロックチェーンにブロックを生成し不正にマイニング報酬を得ることが可能になるといった事態が発生します。現状では、コインをデポジットしておくことで、そのような事態を回避する方法が考えられています。

大型アップデート「The Merge（マージ）」とは

それでは、今回実施される大型アップデート「The Merge（マージ）」について説明していきます。

今回のマージは、「Bellatrix（ベラトリックス）」と「Paris（パリ）」の2部構成となっており、両者が完了することでマージが完了となります。詳細については後述しますが、過去のイーサリアムメインネットとビーコンチェーンが統合され、コンセンサスアルゴリズムがPoWからPoSに移行されたのです。

Bellatrix（ベラトリックス）について

まずは、第一段階である「Bellatrix（ベラトリックス）」について説明します。イーサリアム財団によると、ベラトリックスはエポック144896で起動するとされています。エポック（Epoch）とは、ビーコンチェーンで使用されている時間単位であり、日本時間に直すと9月6日の20時34分に実施されました。ベラトリックスでは、まず現行のメインネットとビーコンチェーンを統合することとなり、無事に成功しました。

ここで、「ビーコンチェーン（Beacon Chain）」とは、「PoSへの移行」と「ステーキングの導入」の2つを目的として作られたブロックチェーンのことであり、現在DeFi（Decentralized Finance: 分散型金融システム）やNFT（Non-Fungible Token：代替不可能なトークン）などが動いているイーサリアム1.0と平行して運用されているイーサリアム2.0ネットワークを指します。また、ビーコンチェーンはバリデーター（承認作業をおこなう人）を管理するブロックチェーンであり、PoSへ移行するのにあたって非常に重要なものとなっています。現在のPoWではバリデーターの数が少なく、権限が集中しやすいといった問題がありましたが、PoSでは最低で32イーサリアム（ETH）を保有するバリデーターが16,384人必要とされており権限が集中するといった問題は解決されると思われます。

そして、ベラトリックスが完了後、144,897以降のエポックにおいて、ファイナライズ（バリデーターの合意によりブロックを確定すること）されたことが確認されており、ベラトリックスアップデートは成功したと判断できます。

Paris（パリ）について

続いて、第2段階である「Paris（パリ）」について説明します。ベラトリックスアップデートが無事に完了したことからも、以前からの発表通りマイニングの最終合計難易度（TTD: Terminal Total Difficulty）が58,750,000,000,000,000,000,000に達する段階である9月15日にアップデートの実施が完了しました。このパリアップデートにより、イーサリアムのネットワークがPoWからPoSに切り替わりました。またTTDとは、ハッシュレート（採掘速度、マイニングの計算速度を示す単位で「hash/s」）によって決められており、攻撃者がハッシュレートを獲得ししマージが妨害されることを避ける値となっています。そして、このアップデート以降はPoSへ移行されたので、PoWのマイニングによる報酬は得られなくなりました。

無事にパリアップデートが完了し、今回のイーサリアムのThe Merge（マージ）のすべてが正常に完了したことで、Posのメリットである消費電力の抑制やスケーラビリティの向上が進みます。このことは、今後のイーサリアムの価格にもポジティブな影響を与えるでしょう。

イーサリアム(ETH)の機能の向上により、今後の価格に期待できると考えている方は、コインチェックなどの大手取引所で購入してみても良いでしょう。イーサリアムは仮想通貨の中でも時価総額が大きいために価格安定性が高いので、初心者にもおすすめできる銘柄です。

マージ後のイーサリアムについて

ここからは、2022年9月15日に実行されたマージ後のイーサリアム(ETH)について説明していきます。マージの後にどうなるのか興味がある人は、最後までご覧ください。

スケーラビリティの向上

まずは、スケーラビリティの向上について説明します。PoSのメリットでもあるスケーラビリティの向上ですが、「シャードチェーン」を導入しシャーディングを実行し、スケーラビリティ問題を解決します。

「シャーディング」とは、取引の承認作業をいくつかのグループにして、それぞれのブロックチェーン上で同時に並列的に実行する仕組みです。

バリデーター1人当たりの作業量を少なくし、取引の検証の負担を減らすことで、多くのバリデーターが参加できるようになるためスケーラビリティの問題は解消されます。また同時に多くのバリデーターが必要となるため権限が分散され、セキュリティ面においても効果的であると期待されています。

具体的には、1人のバリデーターが100件の認証作業をおこなうのに対して、10人のバリデーターが10件ずつ、100人のバリデーターが1件ずつ作業をおこなうほうが全体の認証速度は上昇し、スケーラビリティの問題は解決されます。実際に、現在のシステムでは1秒あたりに約30件の取引しか処理することができず、利用者にとっては取引手数料をかなり負担しなければいけない状況となっています。これが、シャーディングによって将来的には1秒あたり約10万件の処理をすることが可能になるとイーサリアム財団は発表しています。

消費電力量の削減

次に、消費電力の多さに関する問題について考察します。PoWのデメリット、PoSのメリットで述べたように、かなりの電力量を削減できると期待されています。

消費電力が削減できることで、二酸化炭素排出量も大きく削減できるため、環境に対してもPoSは効果的であると考えられます。SGDsの17の目標のうちの1つである「エネルギーをみんなに、そしてクリーンに」の宣言への貢献度は少なくはないでしょう。また、環境への負荷が少ないという点で、消費電力の多さを嫌って投資していなかった投資家もイーサリアムへ投資をおこなうことも予想されています。

フォークの可能性

そして、イーサリアムのマージ後に最も注目されていることが「フォーク（分岐）が起こるかどうか」です。フォークとは、ブロックチェーンが途中で分岐することを指し、それが起こればイーサリアムとは別の新しい仮想通貨が誕生する可能性があります。

フォークには2種類あり、「ソフトフォーク」は新ルールと旧ルールに互換性を持たせながらブロックチェーンを分岐させるフォークで、「ハードフォーク」は新ルールと旧ルールに互換性を持たせることなくブロックチェーンを分岐するフォークをそれぞれ指します。

過去には、仮想通貨時価総額第一位であるビットコインもフォーク（ハードフォーク）を起こしており、ビットコインキャッシュ（BCH）が誕生している事例もあります。イーサリアムにおいても、過去にフォークを起こしており、イーサリアムクラシックが誕生したことがあります。

そのため、フォークが起こる可能性は十分にあり、新たに誕生した通貨ではマイニングが継続される可能性も残されており、今後の動向には注意が必要です。

また、マージ後のイーサリアムはPoWの終了に伴ってマイニング報酬は0となり、PoSのステーキング報酬が得られるようになりました。そのため、新規発行量の最大で90％減少する可能性があり、多くの投資家や投資機関から注目されています。

その他イーサリアムの今後の動向について

今後の値動きについては、長期的には上昇していくことが考えられます。マージの第一段階であるベラトリックスアップデート完了後には、イーサリアムの価値は大きく上昇しており、更にマージが2022年9月15日に完了してからの価格にもポジティブな意見が多いです。

そのため、パリアップデートが完了しマージが正式に完了すれば、よりその価値は上昇するのではないかと期待されています。イーサリアム以外の仮想通貨も上昇傾向が見られており、イーサリアムのフォークの可能性も含めて仮想通貨全体として、動向を注目する必要があります。もし、マージが正常に終了しなかった場合は通貨としての価値が大きく損なわれるリスクはありますが、マージが成功すればイーサリアムに続いてPoSに移行する仮想通貨が今後現れる可能性も高くなり、2022年9月15日のマージ完了が無事に完了したことで、熱い視線が注がれています。

さらには、今後イーサリアムがビットコインを上回る可能性も示唆されています。アメリカの世界トップクラスの金融機関であるゴールドマンサックス社からは、ビットコインに比べてイーサリアムのほうが需要が見込まれるといった内容の報告もされております。また、アメリカではイーサリアムETF（Exchange Traded Funds: 上場投資信託）の誕生も期待されています。ビットコインETFのリリースの際には、ビットコインの価値は大きく上昇しましたので、イーサリアムにおいても注目されています。

まとめ

今回は、イーサリアムの大型アップデート「The Merge（マージ）」について解説してきました。

まず、現行のPoW（Proof of Work: プルーフ・オブ・ワーク）では高性能なコンピュータを用いて高速に処理をおこなうことでマイニングを実施し、それに応じたマイニング報酬を得ていました。これが、マージによってPoS（Proof of Stake: プルーフ・オブ・ステーク）へと移行され、ステーキングによって報酬が得られる仕組みへと変更されました。

マージ2部構成の第一段階であるベラトリックスアップデートは、9月6日に無事に完了し、現行のイーサリアムメインネットとビーコンチェーンが統合されました。第二段階であるパリアップデートでは、PoWからPoSへの移行が行われる予定であり、2022年9月15日に無事に完了しました。

そして、PoSへと移行されることによりPoWの課題が解消されることが期待されています。第一に、PoWの消費電力量の多さが問題となっていましたが、PoSによって99.95％も削減できると試算されています。第二に、セキュリティの強化も挙げられます。課題であった51％問題に対して、PoSは非常に有効な手段であるとされており、イーサリアムの価値が守られる基盤になると言えます。第三に、スケーラビリティの向上があります。ビーコンチェーンやシャードチェーンの導入により、並列的に取引認証作業をおこなうことが可能になり、今後ますますスケーラビリティの向上が期待されています。

当然ながら、PoSに移行しても課題は残っており、「流動性の低下」や「Nothing at Stake」は懸念されています。特に、Nothing at Stakeが起こり、不正に報酬を得ることが発覚すれば、通貨としての信頼性が大きく揺らぐ事態にもなりかねないため注意が必要となります。

しかし、マージ後のフォークの可能性やETFのリリースなど話題となることが多く、またビットコインとの立ち位置についてもさまざまな予測が出ており、今後は、イーサリアムのみだけではなく仮想通貨全体の動向を把握することが必要となります。

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最後に、マージが完了し、その後にどうなるのか、動向を注視しておくことが重要であると考えられます。仮想通貨取引をする上では、イーサリアムやビットコインに最初に投資するのが基本ですので、少しは保有されると良いかと思います。