イーサリアムとは何ですか？

イーサリアムは、時価総額で 2 番目に大きい暗号通貨であり、完全なアクティビティの点で最も忙しいブロックチェーンです。また、分散型アプリ (DApp) の開発と新しいトークンの立ち上げで最も人気のあるオプションの 1 つであり、他の何千もの暗号通貨プロジェクトをホストしています。イーサリアムの先にある暗号通貨がビットコインだけであることは不思議ではありません。

では、イーサリアムとは何で、どのように機能するのでしょうか?

イーサリアムとは？イーサリアム 2.0 とは?

イーサリアムは、分散型アプリケーションと仮想通貨を同じブロックチェーン上で使用できるようにするブロックチェーン ネットワークです。イーサリアムは、Web 3.0 の主要コンポーネントの 1 つとしてよく説明されます。

ロシア系カナダ人のプログラマー兼ライターのヴィタリック ブテリンは、2013 年にイーサリアムを設立しました。ブテリンは、イーサリアムのホワイトペーパーで、ビットコインがアプリケーションを開発するためのスクリプト言語を持つ必要があると説明しました。彼は、イーサリアムの開発に取り組むための資金を調達し続けました。

イーサリアムの背後にあるチームは、いくつかの重要な概念を使用して、イーサリアム ブロックチェーンを作成および維持しています。

イーサリアム コンポーネント

• P2P ネットワーク: P2P ネットワークは、リソースを共有する 2 つ以上の接続されたコンピューターで構成されます。イーサリアムは、devp2p として知られる一連のネットワーク プロトコルで実行されます。
• イーサリアム仮想マシン:イーサリアム仮想マシン (EVM) は、バイトコードと呼ばれる機械語命令を実行することにより、イーサリアム トランザクションを処理します。Solidity プログラミング言語は、EVM に指示を与えるスマート コントラクトを作成するために使用されます。
• クライアントとノード: Ethereum クライアントは、ブロックチェーンを検証するために使用される任意のノードです。Geth は、イーサリアム ネットワークへのゲートウェイとして機能するノードの一種です。メイン、テスト、およびプライベート ネットワークへのアクセスを提供します。
• コンセンサス アルゴリズム:コンセンサス アルゴリズムは、ブロックチェーン上のトランザクションを検証し、ノードがブロックチェーンに保存されている情報の状態にどのように同意するかを決定するために使用される一連のルールです。Ethereum は 2022 年にプルーフ オブ ワーク (PoW) からプルーフ オブ ステーク (PoS) に切り替え、エネルギー使用量を大幅に削減しましたが、これについては後で詳しく説明します。

イーサリアムのさまざまなコンポーネントがどのように連携して、今日知られている分散型アプリケーション エコシステムを作成しているのか疑問に思われるかもしれません。

イーサリアム 2.0 とは?

イーサリアム 2.0 マージは、イーサリアムがエネルギーを大量に消費するプルーフ オブ ワーク モデルから、より環境に優しいステーク コンセンサス モデルのプルーフ オブ ステーク コンセンサス モデルに切り替えた公式の瞬間でした。

切り替え前、イーサリアムは年間 110TWh 以上のエネルギーを消費していました。より多くの電力を消費する他の唯一のブロックチェーンはビットコインです。2022 年 9 月に切り替えが完了した後、イーサリアム ネットワークのエネルギー使用量は 99.9% 減少しました。

イーサリアム 2.0 では、イーサリアム ステーキングの幅広いサポートも導入され、マイナーの古いシステムが置き換えられました。十分な資本を持っている人は、32 ETH を賭けて、イーサリアム ネットワークのバリデーターになり、トランザクションを処理することでイーサリアム 2.0 ネットワークの実行と保護を支援します。

32 ETH は天文学的に聞こえるかもしれませんが (実際にそうです)、執筆時点では 480,000 を超えるバリデーターが存在します。さらに、予備の 32 ETH が手元にない場合は、イーサリアムのステーキング プールに参加して、イーサリアムを他のユーザーとプールすることもできます。

しかし、イーサリアム 2.0 マージは、エネルギー削減、ネットワーク効率、および環境にとって大きな成功を収めましたが、イーサリアム マイナーである一部の人々は負けました。かつて収入源としてイーサリアムのマイニングに依存していたイーサリアムのプルーフ オブ ワーク マイナーは、もはやそうすることができなくなりました。それでも、イーサリアムのマイニングが GPU やその他のハードウェアの不足という点で貢献した問題を考えると、イーサリアム 2.0 への切り替えは仮想通貨と世界にとって正味の利益となります。

イーサリアムはどのように機能しますか?

イーサリアムの作成に使用される最も重要な概念のいくつかは、経済学、暗号化、およびスマート コントラクトに基づいています。

イーサリアムは、スマート コントラクトによって可能になったガバナンス プロトコルやブロックチェーンの自動化など、さまざまなシステムに依存しています。スマート コントラクトの不変の性質は、ブロックチェーン上のデータの入力を変更したり、簡単に改ざんしたりできないことを意味します。

イーサリアム上の分散型アプリケーション

分散型アプリケーションは、現実世界とブロックチェーンの間の架け橋です。多くの分散型アプリケーションは、データ フローと相互作用がブロックチェーンの状態に基づいていることを除いて、通常のアプリと同様に機能します。新しいデータがブロックチェーンに追加されると、それは永続的になります。

通常の Web アプリケーションには、ブラウザからアクセスします。サーバーから情報を取得することで、Web ページに情報を返します。集中型 Web アプリケーションとは異なり、分散型アプリケーションでは、誰もコードを変更したり、Web サイトから資金を盗んだりすることはできません。

イーサリアム ブロックチェーンは、データが分散型台帳のバンドルに格納されている世界規模のコンピューターのようなものです。データの束には、ネットワーク上のすべてのトランザクションの履歴に関する情報が保持されます。イーサリアムでスマート コントラクトを使用すると、Web アプリケーションでの改ざん防止トランザクションの作成と維持を自動化できます。

スマートコントラクト

スマート コントラクトは、分散型アプリケーションでのデータの保存と転送を可能にします。スマート コントラクトは、基準が満たされると、契約条件を自動的に実行します。

スマート コントラクトは、従来の財務プロセスを自動化できます。イーサリアムの初期には、人々がベンチャー資金を調達するためにスマート コントラクトを使用したため、イニシャル コイン オファリング (ICO) が大流行しました。現在、分散型金融プラットフォームは、スマート コントラクトの実装により高い基準を使用して作成されています。

イーサリアムでのトークンの使用

イーサリアム ネットワークでは、さまざまな種類のネイティブ トークンが使用されます。トークンの開発には多数の Ethereum 標準が使用されていますが、ERC-20 は代替可能な通貨 (つまり、使いたい通貨) に関して最も一般的に使用されています。NFT などの Ethereum ブロックチェーンの他の機能に関しては、代わりに ERC-721 や ERC-1155 などの異なる標準が使用されます。これらは、NFT を含むスマート コントラクトを処理するために最適化されています。

ERC-20に戻ります。何千ものプロジェクトが ERC-20 標準を使用してトークンを作成しています (トークンと暗号コインは異なることに注意してください)。ERC-20 トークンには、イーサリアム ブロックチェーン上の他の種類のトークンよりも簡単に作成できる 6 つの機能があります。

関数は、トークンを転送する方法と、トークンに関連するデータにアクセスする方法を記述します。関数には、balanceOf、totalSupply、transfer、transferFrom、approve、および Allowance が含まれます。

totalSupply関数は流通しているトークンの総量を計算するのに役立ち、balanceOf関数はアドレスの残高を保存します。スマート コントラクトでは、イーサリアム ブロックチェーン上で流通している、またはユーザーが保持している金額に応じて操作を実行するために、これらの値が必要です。承認機能は、アドレスから金額を引き出すためにも同様に重要です。

転送機能を使用して、指定された量のトークンをアドレスから転送できます。transferFrom関数は、ユーザーの介入なしにアドレスからの転送を自動化する追加の手順を実行するために使用されます。アドレス間の転送は、別のアドレスからのアドレスでどれだけ費やせるかを示す許容機能によって制限できます。

ERC-721 トークン標準は、代替不可能なトークンを作成するために使用されます。暗号通貨のような代替不可能なトークンは、ブロックチェーン上でトランザクションの不変の記録を保持できます。ただし、互換性には違いがあります。暗号通貨とは異なり、各 NFT トークンは一意であり、かけがえのないものです。

ノードとバリデーターを使用してトランザクションを検証し、データを維持する

バリデーターは、ネットワーク上でデータの正確性を維持し、安全に保ちます。480,000 を超えるバリデーターのネットワークは、イーサリアム ブロックチェーンのルールに従って動作し、ネットワーク ステータスを確認し、確認されたトランザクションのブロックをブロックチェーンに追加し、ネットワークのセキュリティを維持します。

バリデーターは、ネットワークの一部になるために 32 ETH を賭ける必要がありますが、完全にイーサリアムのために行っているわけではありません。イーサリアムをステークするということは、各バリデーターがブロックを検証することでブロック報酬を受け取る可能性があることを意味します (つまり、ブロック内のトランザクションが真実で正しいことをチェックして確認します)。イーサリアム バリデーターはランダムに選択されますが、選択される可能性は、バリデーターが賭けるイーサリアムの量に比例します。要するに、多ければ多いほど良いということです。

ガスとの取引の実行

イーサリアム 2.0 のマージと、コストのかかるイーサリアムのプルーフ オブ ワーク マイナーの終焉後も、イーサリアム ネットワークは依然としてガスを使用してトランザクションを処理しています。Ethereum ガス料金は、ネットワークを保護するためにバリデーターにインセンティブを与えるために支払われる少額の料金です。さらに、イーサリアム 2.0 は、2022 年初頭よりもはるかに低く安定していますが、ネットワーク上のガス料金コストを大幅に変更しませんでした。

ハードフォークによるブロックチェーンのアップグレード

ハードフォークは、ブロックチェーンの新しいバージョンの作成につながるブロックチェーン ネットワークの更新です。ソフトウェアの各バージョンには、独自のコードベースと機能があります。ハードフォークは、ブロックチェーンの運用効率に大きな影響を与えます。元のブロックチェーンのトークンの所有者は通常、新しいフォークでトークンを受け取ります。

イーサリアム ハード フォークの最も初期の例の 1 つは、イーサリアム ブロックチェーン上のアプリケーションのハッキングを元に戻すという決定によって引き起こされました。チームメンバーが、ブロックチェーン技術の基本原則に反すると考えられていた資金の取り消しの倫理的根拠に反対したため、反対が生じました。

Ethereum ブロックチェーンへのアップグレードには、ネットワーク内の関係者がソフトウェアまたはハードウェアを変更する必要があります。

イーサリアムは進化するエコシステムです

イーサリアムは、分散型アプリケーションのイノベーションのエコシステムです。

ICO から NFT まで、商品やサービスをデジタル化する新しい方法が、新旧両方のテクノロジーを使用して作成されています。しかし、お金と新しいタイプのアプリケーションのためのグローバルな分散型プラットフォームとしての期待に応えるためには、オープンソース ソフトウェアのユーザー エクスペリエンスを向上させるために、さらに多くの更新を行う必要があります。