ヴィタリック・ブテリンによる30分でわかるイーサリアム
ヴィタリック・ブテリンが、分散型ワールドコンピューターとしてのイーサリアムの進化について語ります。プルーフ・オブ・ステーク、レイヤー2のスケーリング、アカウント抽象化、そして今後の展望を網羅しています。
Date published: 2024年11月12日
イーサリアムの創設者であるヴィタリック・ブテリン(Vitalik Buterin)が、分散型ワールドコンピューターとしてのイーサリアムの進化に関する包括的な概要とともにDevcon SEAの幕を開けます。ヴィタリックは、プルーフ・オブ・ステーク(PoS)、レイヤー2(L2)のスケーリング、クライアント・ダイバーシティ、そしてイーサリアム・エコシステムの今後の方向性を決定づけるアプリケーションについて解説します。
このトランスクリプトは、イーサリアム財団が公開した元のビデオのトランスクリプト (opens in a new tab)のアクセシブルなコピーです。読みやすさを考慮して軽く編集されています。
はじめに (0:02)
素晴らしい。それでは「30分でわかるイーサリアム」を始めましょう。これは、ローンチ以来、基本的にすべてのDevconで行ってきたプレゼンテーションです。興味深いのは、イーサリアムのエコシステムが変化し、イーサリアムのプロトコルが変化し、時代が変化するにつれて、その内容もかなり変化していくということです。2015年の同じプレゼンテーションを振り返ると、アンクルブロックについての話がたくさん出てきます。もちろん、アンクルブロックはプルーフ・オブ・ワーク(PoW)の機能です。現在、私たちはプルーフ・オブ・ステーク(PoS)に移行したため、アンクルブロックはもう存在しません。また、現在のイーサリアムには当然レイヤー2(L2)がありますが、当時はレイヤー2(L2)に関する内容はまったく含まれていませんでした。今では、レイヤー2(L2)が物語の半分を占めていることがわかっています。イーサリアムは何よりも進化し続けるエコシステムであり、テクノロジーの変化に伴い、またエコシステムの重点が基本的なインフラストラクチャの構築からアプリケーションへの多大な注力へと移行するにつれて、このプレゼンテーションの内容も変化し続けるでしょう。
では、イーサリアムとは何でしょうか?第一に、イーサリアムはワールドコンピューターです。イーサリアムがワールドコンピューターであることを覚えている人はここにいますか?ここは、宇宙で銃を持った男が「ずっとそうだった(always has been)」と言うミームを出すべきところですが、誰かにそんな驚くべき美しい啓示を与えることと、家から2万キロ離れた宇宙でその人を撃つことがなぜ同時に起こるべきなのか、私にはまったく理解できませんでした。ですから、今日はそれはやりません。イーサリアムはワールドコンピューターです。これまでもずっとそうでしたし、これからもずっとそうです。
これに加えて、イーサリアムは信じられないほど大規模で多様なオンチェーン経済でもあります。幸いなことに、私の直前に登壇したジョシュが、この経済のさまざまな側面について非常に素晴らしいプレゼンテーションをしてくれました。イーサリアムはまた、信じられないほど大規模で多様なグローバルコミュニティでもあります。イーサリアムは多くの側面を持っています。おそらく「ETHは金なり」という点滅するサインも出すべきなのでしょうが、イーサリアムは本当に多くのものなのです。
ワールドコンピューターはどのように機能するのでしょうか?私の考えでは、レイヤー1(L1)はトラストマシン(信頼の機械)であり、レイヤー2(L2)はGPUです。イーサリアムのレイヤー1(L1)、つまりコアとなるイーサリアムのブロックチェーンは、エコシステムの残りの部分を安全に保ち、エコシステム全体をまとめるアンカーです。レイヤー1(L1)があるからこそ、レイヤー2(L2)同士がトラストレスに通信できるのです。少なくともすべてがステージ2にアップグレードされれば、資産をオプティミズム(Optimism)上で発行し、それをアービトラム(Arbitrum)上のスマート・コントラクト内に移動して保持することが、カウンターパーティリスクゼロでできるようになります。レイヤー1(L1)は超高速であるために存在しているわけではありません。1秒間に100万件のトランザクションを処理するために存在しているわけでもありません。レイヤー1(L1)は何よりもまず、分散化され、堅牢で、信頼できるものであるために存在しています。
レイヤー2(L2)はGPUです。レイヤー2(L2)は、この部屋にいる、何らかのレイヤー2(L2)に関わっている皆さん全員のことです。ここでレイヤー2(L2)に関わっている人はいますか?イェーイ。レイヤー2(L2)を使ったことがある人は?レイヤー1(L1)を使ったことがある人は?素晴らしい、私たちは皆ユーザーですね。これらさまざまなGPUが多数存在し、ワールドコンピューターであるイーサリアムが一つにまとまっていられるのは、これらすべてのGPUが、オプティミスティック証明システム、ゼロ知識証明、SNARK、STARK、Plonk、あるいはその他のバズワードが何であれ、それらを通じてトラストマシンに接続されているからです。これらのシステムはすべて、レイヤー1(L1)がレイヤー2(L2)の内部で何が起きているかをトラストレスに検証できるようにし、またレイヤー2(L2)もレイヤー1(L1)で何が起きているかをトラストレスに読み取れるように保証しています。
分散化とダイバーシティ (5:11)
これら2つのコンポーネントの間には重要な相互作用があり、それらが組み合わさって今日のイーサリアムを形成しています。L1とは何でしょうか?それはチェーンです。プルーフ・オブ・ステーク(PoS)を実行しています。そして、壊れません。これはどういう意味でしょうか?イーサリアムのL1は、全体で9年以上存在し続けているチェーンであり、現在のプルーフ・オブ・ステーク(PoS)の形になってから2年余りが経過しています。ベースレイヤーにとって本当に重要なことの1つは、分散化され、オープンで、堅牢であり、将来にわたってそれらの特性を維持する可能性が高いベースレイヤーの上に構築しているという明確な証拠があることです。
その一部は、変化が遅いということです。ある火曜日の朝に突然目覚めたら経営陣が新しくなっており、大量のアプリケーションを完全に削除し始めたり、モデル全体を変更したり、手数料を10倍に引き上げたり、警告なしにその他のことを行ったりするようなシステムは望まないでしょう。分散化と回復力のもう一つの側面は、リカバリー(復旧)です。問題が発生したときに、実際にそこから回復し、時間をかけてレイヤー1(L1)の品質を向上させることができる能力です。
ビットコインのプルーフ・オブ・ワーク(PoW)のマイニングプールと、イーサリアムのプルーフ・オブ・ステーク(PoS)のステーキングプールのチャートを比較してみましょう。ここではあえて寛大に評価しています。なぜなら、マージ以前のイーサリアムのプルーフ・オブ・ワーク(PoW)の分散化はさらに集中していたからです。イーサリアムのプルーフ・オブ・ステーク(PoS)側に見られるのは、かなり多様なステーキングプールの集合です。リド(Lido)に注目すると、30%を少し下回るシェアを持っていますが、リド(Lido)は単一の主体ではありません。それはDAOです。技術的には、預け入れられた資産は約40の異なるノードオペレーターに分割されています。したがって、1つの主体と40の主体の間のどこかにあると考えるのが妥当です。
次に「未確認(unidentified)」があります。キーボードの「any」キーが実際のキーではないのと同じように、未確認は単一の主体ではありません。実際にはそれが何なのか私たちにはわかりません。おそらく、多くのソロステーカー、小規模ビジネスのステーカー、そしてさまざまな小規模ステーキングプールが含まれているのでしょう。今日のイーサリアムL1は、そのプルーフ・オブ・ステーク(PoS)の設計において、実際には驚くほど高いレベルの分散化を実現しており、この特性は時間が経つにつれて向上する一方です。
実際に大きく改善された特性の1つが、クライアント・ダイバーシティです。約5年前のイーサリアムは、基本的にはGethのみでした。1つのクライアントに支配されたエコシステムがある場合、それ自体が単一障害点になります。2016年のDoS攻撃を覚えている人はいますか?午前5時17分に目を覚まし、軍隊のようなモーニングコールを受け、作戦会議室に降りていくと、誰かがクライアントのバグを発見しているのです。チェーン全体が停止します。それを修正しても、2、3日後には誰かが別のバグを見つけます。それが丸1ヶ月続き、最終的にはハード・フォークを余儀なくされます。しかしその期間中、イーサリアムが2つの異なるクライアント(当時はGethとParityでした)を持っていたことが、基本的にチェーンを救いました。Gethにはバグが発生してもParityには発生しない時があり、Parityにはバグが発生してもGethには発生しない時がありました。イーサリアムは複数のソフトウェア実装を持つことから多くのものを得ました。そしてこれは、2024年現在、おそらくイーサリアムの歴史上最高の状態にあります。
複数のクライアントと堅牢性 (10:40)
イーサリアムのプルーフ・オブ・ステーク(PoS)部分を処理するコンセンサスクライアントと、イーサリアムのEVM部分を処理する実行クライアントを見てみると、最も高い市場シェアを持つ単一のクライアントはGethであり、約50%であることがわかります。文字通り今日、今この瞬間に、いずれかのイーサリアムクライアントにバグがあったらどうなるでしょうか?イーサリアムがまだ動いているか確認してみてください。動いていると思いますよ。ポリマーケット(PolyMarket)なら99.99%の確率で賭けます。
ケース1:クライアントがGethだった場合はどうなるでしょうか?それが最悪のケースです。クライアントがGethでバグがあった場合、現実的にはチェーンは半分に分岐します。半分はGethに従い、もう半分は他のクライアントに従いますが、どちらの側でもチェーンのファイナライズ(確定)が停止します。ファイナライズするには3分の2のコンセンサスが必要です。3分の2未満の場合、ブロックは作成され続けますが、チェーンのファイナライズは停止します。もしあなたがユーザー、アプリケーション、またはトランザクションの確認を待っているビジネスであれば、どちらのチェーンもファイナライズされていないことを検知し、待機状態になるでしょう。現実的に起こることは、コア開発者が厳戒態勢に入り、どのクライアントに実際にバグがあるのかを突き止め、バグが修正されるということです。イーサリアムでこれが起きたのは一度だけですが(面白い事実として、2016年にそれを引き起こしたトランザクションを送信したのは実は私自身でした)、基本的にはすべてが12時間以内に修正されました。
それが最悪のケースです。その他のすべてのケース、基本的にプリズム(Prysm)やライトハウス(Lighthouse)にバグがあった場合、起こるのはせいぜい1日程度イーサリアムのファイナライズが停止するだけで、その後は基本的に通常に戻ります。他のクライアントであれば、何も気づくことはないでしょう。実用的な分散化という観点から、複数のクライアントを持つことは非常に役立ちます。特に何らかの論争が起きている状況において、イーサリアム・エコシステムに対する権力とコントロールを分散させます。もしDAOフォークのような事件が再び起こり、ある開発チームが不人気な選択をしたとしても、ユーザーは非常に簡単に他のクライアントに切り替え、彼らを完全に迂回することができるでしょう。
これは単一クライアントのエコシステムでは現実的ではありません。多様なマルチクライアントのエコシステムを実現するのは困難です。イーサリアム以外に、これに近いものを実際に達成したチェーンはありません。イーサリアム以外の分野、例えばウェブブラウザでさえそうです。ウェブブラウザはオープンスタンダードであるはずです。しかし現実は、80%以上がWebKitの何らかのフォークで動作しており、残りはFirefoxで動作していますが、Firefoxは自らの地位を保とうと勇敢に戦っている状態です。イーサリアムはこの傾向に逆らうことに成功しました。
2年前、このチャートはもっと悪い状態でした。イーサリアムの分散化は、悪化を防ぐことができるだけでなく、問題に積極的に対応し、時間をかけて状況を改善するために強力に推進することもできます。もしあなたが5年後や10年後にも存在し続ける必要のあるアプリケーションを構築しているなら、まさにこのような特性を求めているはずです。
32 ETHを持っている場合、あるいはプールに参加してそれ以下の額であっても、オボル(Obol)のスクワッドステーキングのように、友人と小さなプールを作ることができるなど、本当に興味深いプールの選択肢がどんどん登場しています。ステーカーになるためのさまざまな方法がたくさんあり、ステーカーになれば、イーサリアムのブロックチェーンを保護するこのノードのネットワークの一部になります。
ノードの検証とスケール (15:06)
財団のプロパガンダではこのように説明されているのでしょう。かわいいゾウがいますね。ゾウに乾杯!あなたもネットワークに参加して、その安全性を高める手助けができます。ステーカーでなくても、自分のコンピューターでイーサリアムのノードを実行し、自発的にチェーンを検証することもできます。
最近では、こんな見た目のデスクトップパソコンを持っている人はいないでしょうね。Stable Diffusion 3.5に「デスクトップコンピューター」と入力したらこれが出てきたので、これが皆さんのコンピューターというわけです。しかし、自分のコンピューターでイーサリアムのノードを実行してチェーンを検証することは可能です。これは非常に重要です。なぜなら、チェーンを検証するユーザーがいれば、たとえステーカーの過半数や超多数派が結託したとしても、すべてを破壊することなく人々にルールを変更を強いることはできないからです。イーサリアムのルールは、幅広いコミュニティのコンセンサスを通じて合意されたハード・フォークによってのみ変更できます。
これは、維持する価値が本当に高いものの1つだと思います。ブロックチェーンのエコシステムの中で、それを可能にし、人々がチェーンを検証する能力を向上させ続けようとする強い文化を本当に持っているのは、基本的にはビットコインとイーサリアムだけです。それをさらに簡単にするという明確な目標を持ったプロトコルのアップグレードが多数予定されています。
明日には、ステートレスクライアントを使用して、少量のストレージしか必要とせずにノードを実行できるようになるでしょう。これがロードマップの「Verge」の部分です。ライトクライアントもあります。ヘリオス(Helios)と呼ばれるプロジェクトがあり、一種のライト検証を行っています。ライト検証は完璧ではありませんが、チェーンに関する情報を教えてもらうためにRPCノードを信頼する必要がないことを意味します。長期的な未来としては、チェーン全体をSNARK化したいと考えています。チェーン全体をSNARK化すれば、非常に大規模なハードウェアでも、あるいは極小のハードウェアでも、イーサリアムのルールを検証できるようになります。
より少ないETHでのステーキングも、非常に活発な研究要件です。32 ETHは依然として高額です。私は人々に1 ETHでステーカーになってほしいと思っています。これを行うには、オービット(Orbit)のような方法や、アグリゲーションの改善など、さまざまな方法があります。全体として、ステーキングやノードの実行をより簡単でアクセスしやすくするために、多くのプロトコル改善が予定されています。
イーサリアムL1では何が動いているのでしょうか?いくつかの高価値なアプリケーションです。多くの高価値な分散型金融 (DeFi) がL1で動いています。ENSは現在L1にありますが、レイヤー2(L2)での活動をますます増やしています。人々はレイヤー1(L1)で資産を保持しています。さらに、レイヤー1(L1)はレイヤー2(L2)のためのブロックルート、状態ルート、および証明システムを管理しています。レイヤー2(L2)の安全性を確保しているのです。レイヤー1(L1)は、特にレイヤー2(L2)が失敗した場合に、クロスレイヤーの操作を処理できるほど強力である必要があります。レイヤー2(L2)と独立したチェーンの違いは、レイヤー2(L2)が51%攻撃を受けたり、チームがシャットダウンしたりしても、レイヤー1(L1)がユーザーを保護するためにそこに立ち続けているという点です。ユーザーはレイヤー2(L2)内での所有権と状態を証明し、それをレイヤー1(L1)に移行して戻すことができます。
L2の速度とロードマップ (20:33)
最近、これに関するライブ実験がありました。dYdX v3が最近シャットダウンし、L2Beatの人々が独自のエスケープ・ハッチ・ソフトウェアの実装を書きました。dYdXチームの関与なしに、ユーザーはdYdX v3内に持っていた資産を取り出し、イーサリアムL1に戻すことができました。チームの関与なしにレイヤー2(L2)から退出することは、単なる理論ではなく現実なのです。
L1がアプリケーションを実行し、L2を保護するなら、L2は何をするのでしょうか?L2は速度とスケールを提供します。今年、レイヤー2(L2)の手数料は約50セントから1セント未満に下がりました。基本的に、信じられないほど幅広いクラスのアプリケーションにとって、イーサリアムは一夜にして、基本的に手が出ないものから完全に手頃なものへと変わりました。
トランザクションのインクルージョン(ブロックへの取り込み)時間はどうでしょうか?トランザクションを送信して、それが取り込まれるまで10分、40分、あるいは90分といった任意の時間待たされた経験を覚えている人はいますか?過去6ヶ月間にイーサリアムでこの経験をしたことを覚えている人はいますか?イーサリアムは大幅に改善されました。プルーフ・オブ・ワーク(PoW)の時代、ビットコインの平均ブロックタイムは10分でしたが、イーサリアムの平均ブロックタイムは12秒です。しかし、ガス価格で運が悪いと10分や20分待たなければならないという厄介な現象がありました。2021年に導入されたEIP-1559が、基本的にそれを解決しました。
そしてマージです。数学の興味深い特異性により、ブロック間の平均時間は13秒から12秒に短縮されただけにもかかわらず、トランザクションを送信してから取り込まれるまでの平均時間は、13秒強から6秒強へと短縮されました。皆さんへの数学の問題です。なぜこれが真実なのか考えてみてください。マージ後、インクルージョンは基本的に6秒から30秒に短縮されます。最後に、レイヤー2(L2)では事前確認(プレコンファメーション)があるため、レイヤー2(L2)は数百ミリ秒以内にトランザクションを確認できるほど高速です。ユーザーとして、あなたは多くのことが起きているアプリケーションの一部になることができ、同時にトランザクション手数料は安いまま維持されます。
イーサリアムの歴史:2013年11月にホワイトペーパーが発表されました。2015年7月にローンチされました。2018年頃、イーサリアムはプルーフ・オブ・ステーク(PoS)とデータ可用性サンプリングのおおよその設計を決定しました。データ可用性サンプリングとイレイジャー・コーディングの元の論文は、私が2017年に書いたものです。
Casperとロールアップのスケーリング (25:27)
GitHubを掘り下げていくと、simple_casperというディレクトリを検索して、Serpentで書かれたコントラクトを見つけることができます。Serpentを覚えている人はいますか?Serpentを使っている人はいますか?つまり、Pythonは本当に美しいと思いますが、それを求めるならVyperでコーディングすべきです。Vyperは実際素晴らしく、かなり改善され続けています。2017年のそのリポジトリの中で、私たちは完全な抽象化を試み、プルーフ・オブ・ステーク(PoS)のロジックを直接スマート・コントラクトとして書こうとしました。2017年12月31日のバンコク時間午後11時20分にデモをローンチしました(新年の前に何かを出したかったのです)が、そのデモはすぐに壊れてしまいました。まだ初期の段階でした。
それ以来、もう初期の段階ではありません。2018年の初めに、イーサリアムのプルーフ・オブ・ステーク(PoS)システムとスケーリングシステムを構築するための大規模な取り組みが始まり、それが現在のblobへと発展しました。2022年にはマージが行われ、プルーフ・オブ・ワーク(PoW)からプルーフ・オブ・ステーク(PoS)へと切り替わりました。2024年には「Surge」のパート1がありました。ロードマップの図を見ると、基本的なロールアップのスケーリングと、完全なロールアップのスケーリングという2つのマイルストーンがあることがわかります。基本的なロールアップのスケーリングとは、主要なレイヤー2(L2)がステージ1に到達し、blobが存在する必要があることを意味します。2024年までに、私たちは実際にそれを達成しました。次のステップは、データ可用性サンプリングを完全に稼働させ、主要なL2がステージ2に到達することです。それは人々が思っているよりも早く実現すると思います。
解決すべき問題はまだたくさん残っています。私たちは分散化のアップグレードを望んでいます。イーサリアムが中央集権化されることを望む人はいますか?なるほど、1人だけイーサリアムの中央集権化を望んでいる人がいますね。検閲耐性、あるいは量子耐性はどうでしょうか?はい、手が1つ挙がりました。もしかしたら、再生のためには崩壊が必要だと感じているのかもしれませんね!しかし、分散化、検閲耐性、量子耐性が継続的に実現されるようにするためには、さらなるアップグレードが必要です。
また、効率性とスケールに対する漸進的かつ継続的なアップグレードも必要です。レイヤー2(L2)は非常に急速にスケールし、その安全性は今後数年間で向上していくでしょう。また、レイヤー1(L1)のキャパシティに対する、漸進的で慎重ながらも確実な継続的アップグレードも期待しています。L1のアクティビティをサポートするため、そしてL1がバックストップとして機能するために、これを行う必要があります。L2の理論上の最大安全キャパシティは、L1のキャパシティに比例します。
イーサリアムがサポートできるblobの数を増やすために、データ可用性サンプリングのアップグレードを行う予定です。約1週間前の時点で、イーサリアムは実際にblobの価格ディスカバリーモードに突入しました。つまり、使用されているblobの数が長期的な目標と完全に一致したのです。今度はこの数をスケールさせる必要があります。
私たちは、ENS、消費者向け決済、ソーシャルネットワークなど、多種多様なアプリケーションが可能になるほど十分にスケールしました。今後10年間で非常に重要になると思うカテゴリーの1つは、金融と非金融が混在したアプリケーションです。つまり、金融の力を利用しつつも、最終的には金融の目標を超える目的を果たすアプリケーションです。ここには非常に強力なアプリケーションがたくさんあります。私たちは長い時間をかけてテクノロジーを改善してきましたし、これからもそれを続けますが、今はもう構築すべきレベルに達しています。ありがとうございました。[拍手]