イーサリアムは、2013年にヴィタリック・ブテリン氏によって着想を得た分散型のオープンソースのブロックチェーンシステムです。取引手数料にはEther（ETH）を使用します。このオープンソースシステムは、分散型アプリケーション（ DApps ） の作成と管理を可能にします。 また、Ethereumトークンと呼ばれる新しい暗号資産（仮想通貨）の発行を容易にし、デジタル金融とブロックチェーン技術を強化します。

イーサリアム（ETH）はイニシャルコインオファリング（ICO）を通じてローンチされました。イーサリアムのICOは2014年7月22日から9月2日にかけて行われました。この期間中、参加者はビットコイン（Bitcoin/BTC）を使ってEther（ETH）を1 BTCあたり2,000 ETH（当時1 ETHあたり約0.31ドル）のレートで購入できました。ICOは大成功を収め、1,800万ドル以上を集め、仮想通貨分野で最も成功したクラウドファンディングプロジェクトのひとつとなりました。

イーサリアムのインフラ

● イーサリアムブロックチェーン：これはネットワークの基盤であり、トランザクションとデータの全履歴を記録します。

● イーサリアム仮想マシン（EVM）：EVMはスマートコントラクトやDAppsの実行を可能にするエンジンであり、イーサリアムエコシステムにおいて重要な役割を果たしています。

● Ether（ETH）：ネイティブ仮想通貨として、Etherはトランザクションを加速しネットワークへの参加を奨励します。

イーサリアムのブロックチェーンは、トランザクションとデータのコレクションが含まれているブロックを含む構造になっています。ネットワークは「スロット（Slot）」と呼ばれる12秒間隔で作動し、1人のバリデーターがブロックを提案するために選ばれ、効率的で安全なトランザクション処理を保証します。

ネットワークアップデート

イーサリアムは、そのローンチ以来、機能性と効率性を向上させるためにいくつかの重要なアップデートが行われてきました。注目すべきアップデートは以下の通りです。

1. Frontier（フロンティア）：2015年7月のイーサリアムネットワークの初期リリースです。

2. Homestead（ホームステッド）：2016年3月に最初のメジャーアップグレードが行われ、いくつかのプロトコルの変更とネットワークの改善が行われました。

3. DAOフォーク：DAOハッキングに対処するために2016年7月に物議を醸したハードフォークで、イーサリアム（ETH）とEthereum Classic（ETC）に分裂しました。

4. Metropolis（メトロポリス）- Byzantium（ビザンチウム）：2017年10月にリリースされたこのアップグレードでは、セキュリティとプライバシー機能の強化を含むいくつかの改善が導入されました。

5. Metropolis（メトロポリス） - Constantinople（コンスタンティノープル）：2019年2月に施行され、取引コストの削減を含む複数の最適化がネットワークにもたらされました。

6. Istanbul（イスタンブール）：2019年12月に導入されたこのアップデートは、イーサリアムのパフォーマンスとセキュリティを改善しました。

7. Muir Glacier（ミュアーグレイシア）：2020年1月に始動し、ネットワークの円滑な稼働を維持するためにディフィカルティボムの遅延を設定しました。

8. Berlin（ベルリン）：2021年4月に導入され、ガス効率を高めるためにいくつかの最適化が施されました。

9. London（ロンドン）：2021年8月に施行されたこの大幅なアップデートには、料金体系を変更し、デフレメカニズムを導入したEIP-1559が含まれています。

10. The Merge（マージ）：イーサリアムをプルーフオブワーク（PoW）からプルーフオブステーク（PoS）へと移行させ、エネルギー消費を大幅に削減した大規模なアップグレードです。

11. Shanghai（シャンハイ）：2023年3月にリリースされたこのアップグレードには、イーサリアムネットワークの機能強化が含まれており、より効率的で安全なものとなっています。

12. Dencun（デンクン）：2024年3月13日に始動し、9つのイーサリアム改善提案（EIP）で構成されます。EIP-4844（プロトダンクシャーディング）は、レイヤー2ソリューションのガス代を下げることを目的としたアップグレードで、EIP-4788とEIP-6780もその重要性が強調されています。

イーサリアムのビジョン

イーサリアムの主なゴールは、分散型アプリケーションのグローバルなプラットフォームとして機能することであり、検閲に強く、ダウンタイムに強く、詐欺に強い環境を提供することです。このビジョンは、イーサリアムを単なる仮想通貨プラットフォームとしてではなく、分散型デジタルイノベーションとアプリケーションのための包括的なエコシステムとして位置づけています。

イーサリアムの歴史は2013年、Bitcoin Magazineの共同創設者でもあった19歳のプログラマー、ヴィタリック・ブテリン氏の提案から始まります。ブテリン氏は、ビットコインよりもはるかにフレキシブルで、多様なトランザクションをサポートできるブロックチェーンプラットフォームを構想していました。このアイデアは、イーサリアムの基礎を築いたホワイトペーパーで具体化されました。ブテリン氏はGavin Wood氏を含む他の共同設立者とともに、このプロジェクトに大きな支援を集め、2014年のプレローンチトークンセールで1,800万ドルを調達しました。このファンディングは、イーサリアムをコンセプトから現実のものにするために極めて重要なものでした。

重要なマイルストーン

1. イーサリアムのローンチ（2015年）：2015年7月、Frontier（フロンティア）として知られるイーサリアムの最初のパブリックバージョンがローンチされ、大きな節目を迎えました。このリリースではスマートコントラクト機能が導入され、ブロックチェーン上での自動化された複雑なトランザクションが可能になりました。この機能により、イーサリアムは他と一線を画し、分散型アプリケーション（DApps）に新たな可能性をもたらしました。

2. DAO事件とハードフォーク（2016年）：2016年、イーサリアム上に構築された分散型自律組織であるDAOがハッキングされ、資金が大幅に失われました。被害を軽減するため、イーサリアムのコミュニティはハードフォークの実施を決定し、イーサリアム（ETH）とEthereum Classic（ETC）という2つの異なるブロックチェーンが誕生することとなりました。

3. Metropolis（メトロポリス）のアップグレード（2017年～2019年）：イーサリアムはMetropolis（メトロポリス）フェーズでいくつかの大きなアップグレードを経ました。

● Byzantium（ビザンチウム）（2017年10月）：セキュリティとプライバシー機能の強化を含む複数の改良を導入しました。

● Constantinople（コンスタンティノープル）（2019年2月）：効率改善と取引コスト削減のための最適化を実施しました。

%1. プルーフ・オブ・ステーク（PoS）への移行 - The Merge（マージ）（2022年）：最も重要なアップデートの1つは、2022年にイーサリアムがプルーフ・オブ・ワーク（PoW）からプルーフ・オブ・ステーク（PoS）のコンセンサスメカニズムに移行したことであり、これは「マージ（The Merge）」として知られています。この変更は、よりエネルギー効率の高い、安全なブロックチェーンへのシフトを意味します。プラットフォームのエネルギー消費量を削減し、トランザクション処理能力を向上させました。

%1. イーサリアム2.0とスケーラビリティの改善（2023年）：マージの後、イーサリアムはスケーラビリティとエネルギー効率に焦点を当てたイーサリアム2.0に向けて開発を続けました。これには、ネットワークをより小さな部分に分割してトランザクションのスループットを向上させるシャーディングのような改善も含まれます。

%1. Dencun（デンクン）アップグレード（2024年）：Dencun（デンクン）アップグレードとして知られる最新の重要なアップデートは、2024年3月13日に予定されています。このアップグレードには9つのイーサリアム改善提案（EIP）が含まれており、EIP-4844（プロトダンクシャーディング）はレイヤー2ソリューションのガス代を下げることを目的としています。また、ネットワークの能力をさらに高めるEIP-4788とEIP-6780にも注目しています。

イーサリアムのアーキテクチャ

イーサリアムのブロックチェーンは多数のノードで構成され、それぞれがブロックチェーン全体のコピーを保存しています。ノードは基本的に、すべてのトランザクションの最新の記録を維持することによってイーサリアムのネットワークに参加するコンピュータです。このチェーンの各ブロックには、トランザクションのリスト、複雑な数学パズル、直前のブロックのパズルの解答が含まれており、最終的にブロックチェーンとして知られる相互接続されたチェーンになります。

スマートコントラクト

イーサリアムの革新的な機能の中心はスマートコントラクトであり、特定の事前定義された条件が満たされると発動する自己実行コードです。分散型アプリケーション（DApps）の基礎として機能するスマートコントラクトは、仲介者の必要性を排除します。自動販売機のように、適切な金額を投入し、商品を選択すると自動的に商品が出てくるようなもので、スマートコントラクトでは仲介者が必要なくなります。

イーサリアム仮想マシン（EVM）

イーサリアム仮想マシン（EVM）は、イーサリアムエコシステムのもう一つの極めて重要なコンポーネントです。分散型のグローバルコンピュータとして機能するEVMは、イーサリアムのネイティブプログラミング言語であるSolidityで記述されたスマートコントラクトを実行します。ネットワーク内のすべてのノードはEVMのインスタンスを実行し、トランザクションによって開始されたスマートコントラクトを一括して実行します。EVMはこれらのスマートコントラクトを分離された環境で実行し、強固なセキュリティ対策を確保します。

ガスとEther

イーサリアムでは、トランザクションの実行であれスマートコントラクトの実行であれ、すべての操作が計算リソースを消費します。これらのリソースをネットワーク全体に公平に分配するために、イーサリアムは「ガス」という概念を採用し、さまざまな操作に必要な計算量を数値化する単位としています。ガスはイーサリアムのネイティブ仮想通貨であるEtherで支払われます。ユーザーは、ガスの上限とガス価格の両方を指定することでトランザクションを開始します（ガスの上限とガス価格はそれぞれ使用するガスの最大量と、ガス1単位あたりに支払うEtherのことです）。Etherでの取引手数料の合計は、消費されたガスとガス価格の積として計算されます。これは、トランザクションを検証するマイナーに報酬を与え、ネットワークをスパムから保護する役割を果たします。

イーサリアムトランザクションの多様性

イーサリアムは、分散型金融（DeFi）、分散型自律組織（DAO）、仮想マーケットプレイスなど、単純な金融取引にとどまらない多様なアプリケーションをサポートしています。これらのアプリケーションのバックボーンはイーサリアムのスマートコントラクトです。これらの自律的なプログラムはブロックチェーン上に存在し、事前に定義された条件が満たされると自動的に実行されるため、仲介者を必要としません。スマートコントラクトは一度デプロイされると不変であり、トランザクションの信頼性と信用を保証します。

スケーラビリティの課題と解決策

イーサリアムの人気が高騰するにつれ、スケーラビリティの課題に直面し、ピーク時のトランザクション速度の低下や手数料の高騰が顕著になっています。2017年のCryptoKitties現象はその典型例で、アクティビティの急増がネットワークの混雑につながりました。こうした問題に取り組むため、イーサリアムのデベロッパーはシャーディングやロールアップといったソリューションに注力しています。

シャーディング：スケーラビリティのためのソリューション

シャーディングとは、ネットワークのデータベースをより小さなセグメントかシャードに分割する技術です。各シャードはデータベース全体の一部を表し、異なるサーバーに保存されます。このアプローチにより、個々のノードにおけるデータ保存の負担が大幅に軽減され、より多くの人がノードオペレーターとして参加することが可能になります。シャーディングはトランザクション速度を向上させるだけでなく、ネットワーク全体のセキュリティも強化します。

ロールアップ：トランザクションの効率化

ロールアップも革新的なソリューションの一つで、多数のトランザクションを束ねて一つのトランザクションとして処理します。この方法は、1回のトランザクションにかかるガス代を効果的に削減し、ユーザーにとって経済的です。

プルーフ・オブ・ステーク（PoS）

イーサリアムは、「マージ 」施工期間中の2022年9月15日に、プルーフ・オブ・ワーク（ PoW ） コンセンサスメカニズムからプルーフ・オブ・ステーク（ PoS ） モデルに移行しました。このアップグレードはイーサリアム2.0の重要な部分であり、ネットワークのスピード、セキュリティ、エネルギー効率の向上を目指しています。

PoSの仕組み

PoSモデルでは、バリデーターは、保有するEther（ETH）の量および担保として「ステーク」する意思に基づいて、新しいブロックを作成するために選択されます。これは、マイナーが複雑な数学的問題を解いてトランザクションを検証し、新しいブロックを作成するPoWモデルとは対照的です。

1. バリデーターになる：バリデーターになるためには、参加者はイーサリアムの公式デポジットコントラクトで32 ETHをステークしなければなりません。

2. ステーキングプロセス：ETHをステーキングした後、参加者はバリデーターとなり、新しいブロックを提案し、トランザクションを検証する責任を負います。

3. ブロックの提案と検証：プロトコルは、新しいブロックを提案するバリデータをランダムに選択します。その後、提案されたブロックは他のバリデータによってチェックされます。バリデーターの大多数がブロックの有効性に同意すれば、そのブロックはブロックチェーンに追加されます。

4. インセンティブとペナルティ：バリデーターは、追加ETHの形で報酬を得ることで、正直に行動するインセンティブを得ます。これらの報酬は、ネットワークのインフレと、彼らが検証したブロックからの取引手数料から得られます。悪意を持って行動したり、ノードを維持できなかったりしたバリデーターは、ステークしたETHの一部または全部が没収されるスラッシングなどのペナルティを受ける可能性があります。

PoSの利点

● エネルギー効率：PoSはPoWに比べてエネルギー消費を大幅に削減し、より環境に優しいネットワークを実現します。

● スケーラビリティ：PoSモデルは、1秒あたりのトランザクションを増やすことで、ネットワークのスケーラビリティを高めます。

● セキュリティ：バリデーターにETHのステークを要求することで、PoSは悪意のある行動に対する金銭的な阻害要因を作り出し、ネットワークのセキュリティを強化します。

イーサリアムは先駆的なブロックチェーンプラットフォームとして、単純な金銭取引にとどまらない多くの可能性を開いています。その堅牢なアーキテクチャは、安全で透明性の高いブロックチェーンネットワーク上での分散型アプリケーション（DApps）の作成をサポートしています。これらのDAppsはイーサリアムの機能を活用して多様なサービスを提供し、ブロックチェーンと仮想通貨分野における多用途プラットフォームとしてのポジションを確固たるものにしています。

分散型金融（DeFi）と金融商品

イーサリアムの最も顕著なユースケースの1つは、分散型金融（DeFi）の分野です。DeFiは、スマートコントラクト、条件をコードに直接書き込んだ自己実行型コントラクトを利用して、従来の金融仲介業者を介さずに複雑な金融商品を作り出します。これには、レンディングプラットフォーム、イールドファーミング、中央当局に依存せずに資産の取引を可能にする分散型取引所（DEX）などのサービスが含まれます。イーサリアムのスマートコントラクトを活用することで、DeFiプラットフォームはよりオープンでアクセスしやすく、透明性の高い金融システムを提供します。

MakerDAOのようなDeFiプラットフォームは、イーサリアムのスマートコントラクトを利用して、分散型の貸し借りなどのサービスを提供しています。ユーザーはイーサリアムトークンを貸し出して利息を得たり、保有するトークンを担保に借りたりすることができます。

デジタルアイデンティティと安全な取引

イーサリアムは、デジタルIDソリューションの開発においても重要な役割を果たしています。分散型IDを作ることで、ユーザーは自分の個人情報をよりコントロールできるようになります。このアプリケーションは、本人認証が不可欠なオンライン取引やサービスにおいて特に価値があります。イーサリアムのブロックチェーンは、個人データの安全性と改ざん防止を保証し、デジタル空間におけるプライバシーとセキュリティを強化します。

サプライチェーンマネジメント

サプライチェーン管理の領域において、イーサリアムのブロックチェーンは前例のないレベルの透明性とトレーサビリティを提供します。ブロックチェーン上に製品の生産流通の各ステップを記録することで、製造から最終的なデリバリーまで、商品の原産地と取り扱いを追跡することが可能になります。このアプリケーションは、食品や医薬品の分野など、真正性や倫理的な調達が重要な産業において特に有益です。

非代替性トークン（NFT）

非代替性トークン（NFT）の作成と取引は、イーサリアムの重要なユースケースとなっています。NFTは、美術品、音楽、収集品などさまざまな品目の所有権や真正性を示すことができるユニークなデジタル資産です。イーサリアムのブロックチェーンは、各NFTが複製不可能な一点ものであることを保証し、クリエイターとコレクターがデジタルの世界で交流する新しい方法を提供します。

最初のNFTプロジェクトの1つであるCryptoKittiesは、ユーザーがユニークなデジタル猫を購入、収集、繁殖することを可能にし、各猫はイーサリアムのブロックチェーン上のNFTとして表されます。同様に、OpenSeaのようなプラットフォームは、デジタルアートから仮想不動産まで、さまざまなNFTを取引するマーケットプレイスとして登場しており、これらはすべてイーサリアムの技術に基づいています。

イーサリアムのネットワークは、その運用に計算資源を必要とします。トランザクションを行ったりスマートコントラクトを起動したりする際には、「ガス」として知られる手数料をEtherで支払う必要があります。このガス代は、ネットワークのノードが使用する計算能力に支払われるものです。ネットワークの円滑な運用を保証し、悪用やスパムを防止します。このシステムにより、Etherはイーサリアムの機能とセキュリティの重要な一部となっています。

イーサリアム2.0は、オリジナルのイーサリアムブロックチェーンを大きく進化させたもので、スケーラビリティ、セキュリティ、エネルギー効率の3つの主要分野でネットワークを大幅に改善するよう設計されています。このアップグレードは、2020年12月1日のBeacon Chainのローンチを皮切りに段階的に開始され、イーサリアムにとって極めて重要な変革を意味します。

イーサリアム2.0で最も注目すべき変更点の一つは、プルーフ・オブ・ワーク（PoW）からプルーフ・オブ・ステーク（PoS）コンセンサスメカニズムへの移行です。この変更は、ネットワークのエネルギー使用量を大幅に削減して環境に優しくし、さまざまな種類のサイバー攻撃に対するセキュリティを強化するため、非常に重要です。

イーサリアム2.0の中核的な要素は「シャーディング」の導入です。シャーディングは、イーサリアムのブロックチェーンを 「シャード」と呼ばれるいくつかの小さな断片に分割します。各シャードは独立してトランザクションとスマートコントラクトを処理できます。これは、オリジナルのイーサリアムの設定である、すべてのトランザクションがネットワーク全体での検証を要求していた点からの重要な転換です。シャーディングはトランザクションの処理を大幅に高速化し、ネットワークのスピードと効率を高めます。

さらに、イーサリアム2.0では、イーサリアム仮想マシン（EVM）を置き換えるeWASM（Ethereum WebAssembly）の導入が計画されています。eWASMは、より効率的で迅速なコードの実行を可能にし、ネットワークのパフォーマンスを最適化します。今回のアップグレードでは、これらのシャードチェーンを効果的に管理するのに役立つクロスリンクも統合されました。

イーサリアムは、そのユニークで強力な機能により、広大な仮想通貨の世界で際立っています。イーサリアムはその中核において、単なるデジタル通貨以上の存在となるよう設計されています。その主な目的は、ホワイトペーパーに記載されているように、分散型アプリケーション（DApps）を構築するための新しいプロトコルを確立することです。これらのアプリケーションは、単一の事業体によって管理されることがないため、高度なセキュリティとスケーラビリティの可能性を提供します。

イーサリアムを特別なものにしている重要な要素の1つは、スマートコントラクトの使用です。スマートコントラクトは、契約の条件が直接コードに書き込まれた自己実行型の契約です。契約条件を自動化し、実施することで、詐欺や第三者による妨害のリスクを最小限に抑えます。このテクノロジーはデベロッパーに可能性の世界を開き、実社会で応用可能な幅広い分散型アプリケーションを作成することを可能にします。

イーサリアムのもう一つの重要な側面は、ブロックチェーンに関する豊富な知識がなくても、そのネットワーク上で「トークン」と呼ばれるデジタル通貨を簡単に作成できることです。ChainLink（LINK）、Basic Attention Token（BAT）、VeChain（VET）など多くの有名なトークンは、独自のブロックチェーン に移行する前にイーサリアム上でスタートしました。イーサリアムのERC-20とERC-721規格は、デベロッパーが代替性トークンおよび非代替性トークンをそれぞれ簡単に作成できるようにし、さまざまな分野のイノベーションを促進しています。

さらに、イーサリアムの価値は、継続的な革新と改善を推進するデベロッパーの大規模で活発なコミュニティによって高められています。このプラットフォームの相互運用性は、他のブロックチェーンや分散型サービスとのシームレスな統合を容易にし、分散型金融（DeFi）ムーブメントの要となっています。イーサリアムは、レンディングプラットフォーム、ステーブルコイン、分散型取引所といったさまざまな金融商品をサポートしており、分散型インターネットの重要な構成要素としての地位をさらに強固なものにしています。

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