スケーリング
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スケーリングの概要
イーサリアムのユーザー規模が拡大するにつれ、イーサリアムブロックチェーンの処理能力は限界に達しつつあります。 これにより、イーサリアムネットワークの使用コストが増加しているため、「スケーリングソリューション」の必要性が高まってきました。 スケーリングを達成するという目標の下で、異なるアプローチを用いた様々なソリューションが研究、テスト、および実装されています。
スケーラビリティの取り組みにおける主な目標は、分散化やセキュリティを犠牲にすることなく、トランザクション速度の向上(ファイナリティ到達までの時間短縮)ならびにトランザクションスループットの向上(毎秒あたりの処理件数の向上)を実現することです(詳細については、イーサリアムのビジョンをご覧ください)。 レイヤー 1 のイーサリアムブロックチェーンでは、需要が増化するとトランザクションが遅延し、ガス 価格が高騰します。 イーサリアムが有意義かつ大規模に利用されるようになるためには、ネットワークの速度とスループットを改善することが不可欠です。
速度とスループットが重要である一方で、スケーリングのソリューションはこれらの目標を、分散化とセキュリティという特性を失わずに実現しなければなりません。 中央集権化およびセキュリティの低下を防ぐためには、どんなユーザーでもノードとして参加できるように参入障壁を低くしておくことが重要です。
スケーリングの概念では、まずオンチェーンのスケーリングとオフチェーンのスケーリングに分けて考えることができます。
前提知識
イーサリアムに関する基本的なトピックすべてをよく理解しておく必要があります。 スケーリング技術は、バトルテストの実績が少なく、引き続き研究、開発が続けている状態であるため、スケーリングソリューションの実装は上級者向けのテーマだと言えます。
オンチェーンにおけるスケーリング
この手法は、イーサリアムプロトコル(レイヤー 1 のメインネット)の変更を必要とします。 この手法によるスケーリングは、現在シャーディングが主流になっています。
シャーディング
シャーディングとは、負荷を分散するためにデータベースを水平的に分割するプロセスを指しま す。 イーサリアムにおけるシャーディングとは、「シャード」と呼ばれる新たなチェーンを作成することで、ネットワークの混雑を解消し、毎秒あたりのトランザクション数を増加させる手法を指します。 これにより、バリデータは、イーサリアムネットワーク全体に含まれるすべてのトランザクションを処理する必要がなくなるため、負荷が軽減されます。
シャーディング について詳しく知る。
オフチェーンにおけるスケーリング
オフチェーンのスケーリングソリューションは、レイヤー 1 のメインネットとは別個に実装されるため、既存のイーサリアムプロトコルを変更する必要がありません。 「レイヤー 2」ソリューションと呼ばれる一部のソリューションでは、オプティミスティックロールアップ、