イーサリアム(Ethereum)とは?スマートコントラクト・ガス代・L2を解説

テクノロジー

イーサリアム(Ethereum)は、資産の移転だけでなく、共通のルールに従ってプログラムを実行する公開ブロックチェーンです。そこで手数料の支払いやステーキングに使われるネイティブ資産がETH(イーサ)です。ネットワークの名称と資産の名称は区別します。

中心となる技術はスマートコントラクトです。ただし、契約書の意味をAIが理解して判断する仕組みではありません。あらかじめ書かれたコードが、取引をきっかけに実行されます。この記事では、何を自動化できるのか、ガス代はどう計算するのか、L2を使うと何が変わるのかを具体的に説明します。

イーサリアム(Ethereum)のロゴ

Ethereum・ETH・トークンの関係

Ethereum上では、ETHに加えて、スマートコントラクトが管理する多数のトークンを扱えます。例えば、あるトークンの残高は、そのコントラクトの状態として記録されます。ETHを持つことと、別のトークンを持つことは同じではありません。

用語意味確認したい点
Ethereum状態を共有し、取引とコードを検証するネットワークどのネットワークを使っているか
ETHEthereumのネイティブ資産送金額と手数料に必要な額を分ける
スマートコントラクトネットワーク上で実行されるコードと状態できる操作、管理権限、変更の可否
DAppコントラクトなどを利用するアプリケーション画面やサーバーまで全て分散型とは限らない
トークンコントラクトのルールで管理する資産同名でもコントラクトが違えば別物

ウォレットはネットワークとやり取りする道具です。資産の記録そのものがスマートフォンの中だけに入っているわけではありません。ウォレットが扱う鍵を使い、送金やコントラクト操作を承認します。取引所に資産を預ける場合は、取引所が鍵を管理することが多く、自分で鍵を管理する方式とはリスクが異なります。

スマートコントラクトは何を自動化するのか

例:期限付きの資金預かり

ある条件を満たしたら資金を受取人に移せるプログラムを考えます。コントラクトは、預け入れ額、受取人、期限などを状態として保持し、呼び出しがあったときに条件を検査します。許可された条件を満たさなければ処理を拒否できます。

重要なのは、時刻が来ただけでプログラムが自分から動き始めるとは限らない点です。通常は利用者や自動実行サービスなどが取引を送り、実行を起こします。その取引には手数料が必要です。「契約を置けば、外部からの操作も運用費も一切いらない」という仕組みではありません。

また、コードに「商品が届いたら支払う」と書くには、現実に商品が届いたという情報をどこから得るかが問題になります。台帳の外のデータを提供する仕組みをオラクルといいます。配送会社の通知や第三者の判定を使うなら、その情報源への信頼も残ります。

自動実行できても、正しい契約とは限らない

プログラムが決めた通りに動くことと、その決め方が公平・合法・安全であることは別です。コードの欠陥、誤った価格情報、管理者権限の悪用によって損失が生じることもあります。監査は欠陥を見つける助けになりますが、将来の無事故を保証しません。

運営者が変更できるコントラクトもあります。アップグレード可能な設計は不具合修正に役立つ反面、その権限を誰が持つかが重要になります。「ブロックチェーンにあるから運営者は何も変えられない」と決めつけず、停止、資産移動、実装変更の権限を確認します。

EVMとガス:全員が同じ結果を検証する仕組み

Ethereum Virtual Machine(EVM)

EVM(Ethereum Virtual Machine)は、コントラクトの実行規則を定める仮想マシンです。同じ状態と同じ入力に対して、検証するノードが同じ実行結果を得られることが重要です。世界中の計算機を自由に借りられるクラウドサービスとは異なり、状態変更を共有して検証することに意味があります。

コントラクトには繰り返し処理などを書けますが、1回の取引で無限に計算できるわけではありません。計算や保存などの操作にはガスという計量単位が割り当てられ、取引には消費上限があります。無限ループがネットワーク全体を永久に止めないよう、使える計算資源を制約しています。

ガスは通貨ではなく、処理の量を測る単位です。「何単位の処理をしたか」と「1単位当たりいくら払うか」を掛けると、ETH建ての手数料になります。保存する状態や実行経路が変われば、似た操作でも消費ガス量は変わります。

ガス代を計算してみる

Ethereumメインネットの通常の取引では、基本手数料(base fee)と優先手数料(priority fee)を使って計算します。基本手数料はプロトコルによって調整され、焼却されます。優先手数料は取引を取り込む側への支払いです。詳細は公式のガス解説で確認できます。

F = G × (b + p) × 10−9

記号意味単位
F取引に支払う手数料ETH
G実際に使ったガス量gas
b基本手数料の単価gwei/gas
p実際に適用される優先手数料の単価gwei/gas
10−91 gweiをETHへ換算する係数ETH/gwei

仮に、コントラクトを呼び出さない通常のETH送金で21,000 gasを使い、基本単価が20 gwei、優先単価が2 gweiなら、21,000×22×10−9=0.000462 ETHです。さらに1 ETH=50万円と仮定すると、0.000462 ETH×500,000円/ETH=231円です。ガス単価とETH価格はいずれも計算用の仮定であり、現在の推奨手数料や価格予測ではありません。

ウォレットにはガス上限や最大手数料が表示される場合がありますが、設定上限を必ず全額使うとは限りません。使わなかったガス分は通常、実際の消費として課金されません。一方、失敗して状態変更が取り消されても、それまでの計算に費用がかかるため、手数料が発生することがあります。

「安く送る」と「同じ処理をする」を区別する

単純なETH送金、トークン交換、NFTの作成では必要な処理が違います。交換サービスでは、ネットワークのガス代に加え、プールの手数料や売買による価格への影響もあります。ウォレットに出たガス代だけを、取引全体の費用と考えないようにします。

ガス上限を必要量より低くしても、処理自体が軽くなるわけではありません。途中でガスを使い切って失敗する可能性があります。混雑を避ける、利用するネットワークを比較する、不要な操作をまとめるなど、目的に合った方法を考えます。ただし、手数料が低いサービスほど安全とは限りません。

Proof of StakeとThe Merge

Ethereumは2022年9月15日のThe Mergeで、Proof of WorkからProof of Stake(PoS)へ移行しました。公式説明では、この移行によりエネルギー消費が約99.95%減少したとされています。これは合意方式の変更に伴う推計であり、すべての利用サービスの環境負荷がゼロになったという意味ではありません。

PoSでは、バリデータがETHをステークし、ブロックの提案や投票などを行います。不正な行動にはペナルティがあり、特定の違反ではステークの一部が失われるスラッシングが適用されます。単にETHをウォレットに持っているだけで、自動的にネットワークの検証者になるわけではありません。

フルノードとしてデータと実行を検証することと、ステークを預けてバリデータとして合意形成に参加することも区別します。取引所やプールを経由するステーキングには、それぞれの運営者やコントラクトに関する追加のリスクがあります。

The Mergeは、合意方式を変える更新であり、それだけでメインネットの処理能力が大幅に増えたり、ガス代が一律に下がったりしたわけではありません。また、「ETH2という新しいコインへ交換しないと既存ETHが使えなくなる」という話でもありません。更新名を使った偽の交換案内に注意が必要です。

L1とL2:なぜ別のネットワークを使うのか

EthereumメインネットをL1と呼び、その上の安全性やデータ提供機能を利用して処理を拡張する仕組みをL2と呼びます。代表的なL2であるロールアップは、L1の外側で多数の取引を処理し、その状態を検証するための情報などをL1へ送ります。

EthereumのL2ロールアップとL1の役割利用者の複数取引をL2でまとめ、結果と検証用情報やデータをEthereum L1へ投稿する流れ。資産移動にはブリッジを使う。 利用者の取引送金・交換・アプリ操作 L2ロールアップ複数取引を実行・集約 Ethereum L1結果・証明・データを検証 L2利用時に確認するものネットワーク名・手数料通貨・出金時間・ブリッジ・管理権限
L2は取引をまとめて処理し、検証に必要な情報をL1へ投稿します。L2ごとに安全設計や出金条件は異なります。

単に「計算結果だけを信じて受け取る」のではなく、不正を検出したり、正しさを証明したりする仕組みが必要です。Ethereumの拡張方針は、ロールアップを中心に、取引データを提供する容量も改善する方向へ進んでいます。古い「シャーディングですべての実行を分割する」という計画と、現在の実装を混同しないようにします。

方式結果の確かめ方利用者が確認する点
Optimistic rollup不正な状態に対して異議を申し立てる仕組みを使う標準的なL1への出金に異議申立期間などの待ち時間がある
ZK rollup計算の正しさを示す証明をL1で検証する証明の方式、出金条件、アップグレード権限など
サイドチェーン別の検証者集合などで安全性を担うEthereumと同じ安全性をそのまま引き継ぐとは限らない

ZKはゼロ知識を指しますが、ZK rollupを使えば送金情報が自動的に非公開になるわけではありません。計算が正しいことを示す用途と、利用者の取引情報を隠す用途は別です。zkEVMも、EVMの実行を証明することと、プライバシーを提供することを分けて理解します。

また、すべてのL2が同じ成熟度や分散性を持つわけではありません。取引順序を決めるシーケンサー、緊急停止の権限、証明システム、データの置き場所などで、利用者が依存する相手は変わります。技術方式の名称だけで安全性を順位付けすることはできません。

Blobとブリッジを区別する

Blobは、ロールアップなどが利用するデータをEthereumへ提供するための仕組みです。通常のコントラクト保存領域へすべてを置く方法とは異なる料金の仕組みを使い、L2のデータ費用を下げる狙いがあります。将来計画と導入済みの機能は、公式のDanksharding解説で区別できます。

ブリッジは、ネットワーク間で資産を移すための仕組みです。同じ「ETH」と表示されても、どのネットワーク上にあるかで利用可能なアプリや送金先が変わります。移動には待ち時間や費用がかかり、ブリッジ自体の欠陥や管理権限も検討する必要があります。

DeFi・NFT・DAOの利用例と限界

分散型金融(DeFi)

DeFiでは、トークン交換、担保付きの借入、流動性の提供などをコントラクトで行います。例えば、担保を預けて別の資産を借りる場合、担保価格の下落で必要な比率を割ると清算される可能性があります。借入に人の審査が少なくても、担保条件や清算のルールがなくなるわけではありません。

流動性の提供では、手数料収入だけを見ると判断を誤ります。預けた資産の価格関係が変わることで、単純に保有していた場合と比べて価値が減ることがあります。表示利回りが一定でも、資産価格、報酬トークンの価値、コントラクトの安全性は別に考えます。

NFTは、識別可能なトークンを扱う仕組みです。画像や音楽のすべてを台帳に保存しているとは限らず、外部のURLにあるデータを参照する場合もあります。購入したトークンの所有と、作品の著作権や利用許諾は同一ではありません。何の権利が含まれるかを個別に確認します。

DAOは、組織の意思決定や資金管理の一部をコントラクトや投票で行う仕組みです。しかし、トークン保有が偏れば投票の影響力も偏ります。提案を実行する管理鍵が別にある場合もあります。「DAO」という名称だけで、公平性、法的責任の所在、完全な自動運営が保証されるわけではありません。

歴史とETHの供給を整理する

公式の更新履歴によると、Ethereumは、2013年の構想公表、2014年の資金調達などを経て、2015年に稼働を開始しました。重要なのは、単なる価格上昇の歴史として見るのではなく、アプリを動かす基盤として何を実現し、何が課題になったかを読むことです。

2016年のThe DAOを巡る事件では、アプリのコードの問題と、その結果にネットワーク側がどう対応するかが大きな論点になりました。これは、基盤の暗号技術があることと、その上のアプリが安全であることが別だと示す例です。プロトコルの変更には、コードだけでなく利用者・開発者・運用者の判断も関わります。

ETHには、BTCと同じ2,100万枚という固定上限はありません。新規発行と手数料の焼却があり、その差で供給量が変わります。ネットワークが混雑して焼却が多い時期と、利用が少ない時期では条件が異なり、「ETHは必ず減り続ける」とは言えません。

さらに、ネットワークの利用増加とETH価格の上昇は一対一に対応しません。L2の費用構造、利用者の保有期間、発行と焼却、市場での売買などが関係します。特定の日の価格や時価総額だけを見て、技術の成功や将来価値を結論付けることはできません。

実際に使う前の確認点

場面確認すること理由
送金ネットワーク、宛先、資産の種類同じアドレス形式でも対応先が違う場合がある
トークン利用公式のコントラクトアドレス名前やアイコンが同じ偽トークンを区別する
承認操作誰に何をどれだけ使わせるか送金ではない承認でも資産を動かす権限を与え得る
署名画面の説明と許可する内容無料に見える署名にも重要な権限が含まれ得る
保管復元情報と鍵の管理方法紛失と漏えいの両方が資産喪失につながる

Ethereumを理解する鍵は、共有する状態と実行ルール、処理量としてのガス、安全性を担う合意方式を分けることです。アプリの利便性を評価するときは、その裏で誰を信頼し、何に料金を払い、どの失敗を自分で負担するのかまで確かめます。

他の設計との比較には、ビットコインのUTXOとProof of Work、Solanaの並列処理と手数料も参照してください。ロールアップの詳しい仕組みは、Optimistic rollupとZK rollupの公式資料で確認できます。

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