Vitalik ButerinがEthereumの拡張ロードマップを発表、GlamsterdamとZK-EVMのアップグレードを含む

Vitalik Buterinは、Ethereumの新しいスケーリングロードマップを発表し、明確に短期と長期の二段階に分けました。計画は取引処理能力の最適化、状態増加の制御、そして段階的にZK証明に基づく検証モデルへの移行に焦点を当てています。

Glamsterdamにおける短期アップグレード

まず、今後の改善はGlamsterdamアップグレードで実施され、三つの柱から成ります。

第一に、ブロックレベルのアクセスリストにより、ブロックの並列検証が可能となり、処理遅延を大幅に削減します。

第二に、ePBS（Proposer-Builder Separationの確立）は、ブロック構築の仕組みを再構築するだけでなく、各スロットのほとんどの時間をブロックの検証に充てられるようにし、従来の数百ミリ秒だけだった時間を拡大します。

第三に、ガスの再価格設定メカニズムは、操作コストを実際のリソース消費により正確に反映させるために調整されます。同時に、Ethereumは多次元ガスモデルの導入を開始し、各リソースを個別に制限することで、特定のリソースの過剰利用によるシステムリスクを回避します。

「状態作成ガス」の分離

Glamsterdamの重要な一歩は、状態の新規作成コストを実行コストとcall dataコストから分離することです。

現状、SSTORE命令で値を0から他の値に変更すると20,000ガスを消費し、0以外から別の値に変更すると5,000ガスです。アップグレード後は、この「余剰」部分が大きく増加（例：60,000ガス）する可能性がありますが、これを「状態作成ガス」と呼ばれる別のガスタイプに計上します。

特に、状態作成ガスは1ブロックあたりの16百万ガスの制限には含まれません。これにより、大規模なスマートコントラクトの展開が可能となり、全ネットワークの状態規模を拡大させずに済みます。

また、EVMは一方向のガス計算しかサポートしていないため、開発チームはN+1次元のガスメカニズムを導入します。これは、「リザーバー」（貯蔵庫）を設け、実行時に優先的に特定のガスを消費し、不足した場合はリザーバーから引き出す仕組みです。この方式は、サブコールに渡すガス量がすべての目的に使えることと、GAS opcodeが呼び出し後の残ガスを正確に反映することを保証します。

次の段階では、Ethereumは多次元の価格設定モデルに移行し、各リソースごとに独立したガス価格を設定できるようにします。これにより、長期的な経済的持続性が確保されるとButerinは述べています。

長期的展望：ZK-EVMとblob

長期的には、Ethereumのスケーリング戦略は、ZK-EVMとデータblobの二つの要素に焦点を当てています。

PeerDASによるblobのスループット向上

EthereumはPeerDASの最適化を継続し、毎秒約8MBのデータ処理能力を目指します。これは、グローバルなデータレイヤーになることを目的とせず、Ethereumエコシステムのニーズに応えるためです。

現状、blobはLayer 2ソリューションに主に利用されていますが、将来的にはEthereumのブロックデータを直接blobに格納できるようになる見込みです。ZK-SNARK証明と組み合わせることで、検証者はデータの有効性と可用性を、全チェーンを再実行せずに確認できるようになり、Ethereumの「ハイパースケール」化を支えます。

ZK-EVMの導入ロードマップ

Buterinは、ZK-EVMの信頼性向上に向けた段階的アプローチを提案しています。

2026年には、ZK-EVMを用いたアテスターとしてネットワークに参加できるクライアントが登場します。ただし、システム全体の安全性はまだ十分ではなく、ネットワークの約5％がこのモデルで運用されることが許容範囲とされます。

2027年までに、Ethereumは検証者の大部分（例：20％）がZK-EVMを利用し、形式検証（formal verification）を強化してセキュリティを高めます。ZK-EVMを採用するネットワークの割合が20％に達しても、システム全体のガスリミットは大きく増加し続け、ソロステーカー（20％未満の参加者）も低コストで検証できるようになります。

システムが十分に成熟した段階では、「3-of-5必須証明」モデルに移行します。これは、5つの異なる証明システムのうち少なくとも3つの証拠を含むブロックのみが有効とされる仕組みです。この段階では、ほとんどのノード（インデックス専用ノードを除く）は、ブロックの再実行ではなくZK-EVMの証明に依存します。

同時に、ZK-EVMは引き続き最適化と高レベルの形式検証を進め、仮想マシンの深部改良やRISC-Vのようなアーキテクチャへの移行も検討されます。

持続可能なハイパースケールを目指すEthereum

全体として、Vitalik Buterinの示すロードマップは、スループットの向上だけでなく、実行の拡張と状態増加の制御のバランスも重視しています。これは、分散性を維持するための重要な要素です。

この戦略は、Ethereumが従来のチェーンのようにガスの上限を引き上げるだけでなく、暗号証明とリソースの分離に基づく「ハイパースケール」モデルへと段階的に進むことを示しています。