イーサリアムのスケーリング

イーサリアムは、トランザクションをバッチ処理してその結果をイーサリアムに送信するレイヤー2（ロールアップとも呼ばれます）を使用してスケーリングされます。ロールアップはイーサリアム・メインネットよりも最大8倍安価ですが、ロールアップをさらに最適化してエンドユーザーのコストを削減することが可能です。また、ロールアップはいくつかの中央集権的なコンポーネントに依存していますが、ロールアップが成熟するにつれて開発者はこれらを排除できます。

データの低価格化

ロールアップは大量のトランザクションを収集して実行し、その結果をイーサリアムに提出します。これにより大量のデータが生成されますが、誰もが自分でトランザクションを実行し、ロールアップのオペレーターが誠実であったことを検証できるように、このデータは公開されている必要があります。もし誰かが不一致を発見した場合、異議を申し立てる（チャレンジする）ことができます。

プロト・ダンクシャーディング

これまでロールアップのデータはイーサリアム上に永久に保存されてきましたが、これには高いコストがかかります。ユーザーがロールアップで支払うトランザクションコストの90%以上は、このデータ保存によるものです。トランザクションコストを削減するために、データを新しい一時的な「ブロブ」ストレージに移動させることができます。ブロブは永久的ではないため安価です。不要になるとイーサリアムから削除されます。ロールアップのデータを長期的に保存することは、ロールアップのオペレーター、取引所、インデックスサービスなど、それを必要とする人々の責任となります。イーサリアムにブロブトランザクションを追加することは、「プロト・ダンクシャーディング」と呼ばれるアップグレードの一部です。

プロト・ダンクシャーディングにより、イーサリアムのブロックに多くのブロブを追加することが可能になります。これにより、イーサリアムのスループットがさらに大幅に（100倍以上）スケールアップし、トランザクションコストがスケールダウンします。

ダンクシャーディング

ブロブデータを拡張する第2段階は複雑です。なぜなら、ロールアップのデータがネットワーク上で利用可能であることを確認する新しい方法が必要であり、がの構築とブロック提案の責任を分離することに依存しているからです。また、バリデータがブロブデータの小さなサブセットを検証したことを暗号学的に証明する方法も必要になります。

この第2段階は「ダンクシャーディング」として知られています。実装作業は続いており、ブロック構築とブロック提案の分離などの前提条件や、一度に数キロバイトをランダムにサンプリングすることでデータが利用可能であることをネットワークが効率的に確認できるようにする新しいネットワーク設計（データ可用性サンプリング (DAS)として知られています）の進展が見られます。

ロールアップの分散化

ロールアップはすでにイーサリアムをスケーリングしています。ロールアッププロジェクトの豊かなエコシステム (opens in a new tab)により、ユーザーはさまざまなセキュリティ保証のもと、迅速かつ安価にトランザクションを行うことができます。しかし、ロールアップは中央集権的なシーケンサー（トランザクションをイーサリアムに提出する前に、すべての処理と集約を行うコンピューター）を使用して立ち上げられてきました。シーケンサーのオペレーターは制裁を受けたり、買収されたり、その他の方法で侵害される可能性があるため、これは検閲に対して脆弱です。同時に、ロールアップ (opens in a new tab)は入力データの検証方法において異なります。最善の方法は、「プルーバー（証明者）」がまたは有効性証明を提出することですが、すべてのロールアップがまだその段階に達しているわけではありません。有効性証明や不正証明を使用しているロールアップでさえ、既知の少数のプルーバーのプールを使用しています。したがって、イーサリアムのスケーリングにおける次の重要なステップは、シーケンサーとプルーバーを実行する責任をより多くの人々に分散させることです。

現在の進捗

プロト・ダンクシャーディングは、2024年3月のCancun-Deneb（「デンクン」）ネットワークアップグレードの一環として正常に実装されました。実装以来、ロールアップはブロブストレージを利用し始めており、その結果、ユーザーのトランザクションコストが削減され、数百万のトランザクションがブロブで処理されています。

完全なダンクシャーディングに向けた作業は続いており、プロポーザー・ビルダー分離 (PBS) やデータ可用性サンプリング (DAS) などの前提条件の進展が見られます。ロールアップインフラストラクチャの分散化は段階的なプロセスです。わずかに異なるシステムを構築している多くの異なるロールアップが存在し、それぞれ異なるペースで完全に分散化されていくでしょう。

デンクン・ネットワークアップグレードとその影響についての詳細