イーサリアムのスケーラビリティ問題は、長年にわたって開発者やユーザーを悩ませてきた課題です。ガス代の高騰やトランザクション処理速度の低下は、特にDeFiやNFTが普及した2021年以降に深刻化しました。こうした問題を解決するための重要なステップとして、EIP-4844（Proto-Danksharding）が2024年3月のDencunアップグレードで実装されました。
EIP-4844は、完全なDankshardingへの橋渡しとなる技術であり、「ブロブ（blob）」と呼ばれる新しいデータ形式を導入することで、レイヤー2（L2）ソリューションのコストを劇的に削減することに成功しています。本記事では、EIP-4844の技術的な仕組みから実際の効果、そして今後のイーサリアムロードマップへの影響まで、詳しく見ていきましょう。
暗号資産に詳しくない方でも理解できるよう、基礎概念から丁寧に説明していきます。ただし、投資判断はあくまでご自身の責任で行ってください。
EIP-4844（Proto-Danksharding）の基礎知識
EIPとは何か：イーサリアム改善提案の仕組み
EIP（Ethereum Improvement Proposal）とは、イーサリアムプロトコルの改善を提案するための公式文書です。開発者コミュニティがオープンな議論を通じて仕様を策定し、コアデベロッパーの合意を経てネットワークに実装されます。番号4844は提案の識別番号であり、Proto-DankshardingはこのEIPの通称です。
EIP-4844は2022年にProtolambda氏とDankrad Feist氏によって共同提案されました。名称の「Proto」は「前段階」を意味し、最終的な目標であるDankshardingへの準備段階という位置づけです。完全なDankshardingが実現するまでの間、現実的なコスト削減を達成するための実用的なソリューションとして設計されています。
Dankshardingとの違い：完全版と準備段階の関係
完全なDanksharding（Full Danksharding）は、イーサリアムのシャーディング技術の最終形態であり、データ可用性サンプリング（DAS）や多数のブロブ（最大64個）のサポートなど、より高度な機能を含みます。一方、EIP-4844（Proto-Danksharding）は以下の点で簡略化されています。
- ブロブ数の制限：1ブロックあたり3〜6個（完全版では64個）
- DASの未実装：データ可用性サンプリングは将来の実装に委ねられている
- KZGコミットメントの導入：暗号学的証明の基盤のみを先行実装
このように段階的なアプローチをとることで、リスクを最小化しながらL2コストの削減という最重要課題を先に解決しようとしています。
ブロブトランザクションの技術的仕組み
ブロブ（blob）とは何か：新しいデータ型の概要
ブロブ（Binary Large Object）は、EIP-4844で新たに導入されたデータ保存形式です。従来のイーサリアムトランザクションでは、データはcalldataと呼ばれる領域に格納され、全ノードが永続的に保持する必要がありました。これがストレージコストの増大につながっていました。
ブロブは以下の特徴を持ちます。
- サイズ：1ブロブあたり最大128KB（約131,072バイト）
- 保持期間：約18日間（4096エポック）のみ保存され、その後削除される
- アクセス方法：EVMからは直接アクセス不可（コミットメントのみ参照可能）
- コスト：calldataと比べて大幅に低廉なガス設定
L2ロールアップは、トランザクションデータをバッチ化してL1に送信する際に、このブロブ領域を活用できます。L2の検証に必要な期間だけデータを保持できれば十分なため、永続ストレージが不要のブロブは理想的な選択肢となります。
KZGコミットメントとデータ可用性の保証
ブロブのデータ整合性を保証するために、EIP-4844ではKZG（Kate-Zaverucha-Goldberg）コミットメントと呼ばれる暗号学的な仕組みが採用されています。KZGコミットメントは多項式コミットメントスキームの一種であり、大きなデータの要約を短い証明として表現できる特性を持ちます。
具体的には、各ブロブに対して48バイトのKZGコミットメントが計算され、このコミットメントはブロックヘッダーに永続的に記録されます。たとえブロブデータが18日後に削除されても、コミットメントは残り続けるため、過去のデータが正しく存在していたことを後から証明することができます。この仕組みが、将来のデータ可用性サンプリング（DAS）実装の基盤となっています。
EIP-4844がL2ロールアップに与えた影響
Optimismとその他のOptimistic Rollupへの影響
EIP-4844の実装後、OptimismやArbitrumなどのOptimistic Rollupでは、L1データ投稿コストが大幅に削減されました。Dencunアップグレード直後の2024年3月時点では、一部のL2でトランザクション手数料が従来比で90%以上削減されたと報告されています。
Optimismの場合、ブロブを利用したバッチ投稿に切り替えることで、ユーザーが支払うガス代は数セント程度にまで低下しました。これにより、マイクロペイメントや小額のDeFi取引が実用的になり、ユーザー体験が大幅に向上しています。ただし、L2のトランザクション量やネットワーク混雑状況によって手数料は変動するため、常にこの水準が保たれるとは限りません。
ZK-Rollupにおけるブロブ活用の特性
zkSync、Polygon zkEVM、StarkNetなどのZK-RollupもEIP-4844の恩恵を受けています。ZK-Rollupはゼロ知識証明を使ってL1上でトランザクションの正確性を即座に証明するため、Optimistic Rollupとは異なるデータ投稿パターンを持ちますが、ブロブを使ったコスト削減の恩恵は同様に享受できます。
特に注目すべきは、ZK-RollupがKZGコミットメントと親和性が高い点です。将来的にDankshardingが完全実装されてDASが導入されると、ZK-Rollupはデータ可用性証明をより効率的に活用できると期待されています。
ガス代メカニズムの変化：EIP-1559とブロブガスの比較
ブロブガス市場の独立した設計
EIP-4844では、ブロブ用の独立したガス市場が設計されています。従来のトランザクションガス（EIP-1559に準拠）とは別に、「ブロブガス」という新しい概念が導入されました。ブロブガスの基本手数料は、ブロブの需要に応じてダイナミックに変動します。
具体的なターゲットは1ブロックあたり3ブロブ、最大は6ブロブと設定されています。ブロブの利用数が3を超えると基本手数料が上昇し、3を下回ると低下します。この仕組みにより、ブロブ市場の混雑が通常トランザクションに影響を与えない設計になっています。
calldataとブロブのコスト比較
EIP-4844実装前、L2ロールアップはL1にデータを投稿する際にcalldataを使用していました。calldataのガスコストはゼロバイトで4ガス、非ゼロバイトで16ガスです。一方、ブロブは1ガスあたりのデータ量が大幅に多く設定されており、同じデータ量でも大幅に安くなっています。
実際の数字で見ると、128KBのデータをcalldataで送信した場合のコストと、1ブロブとして送信した場合のコストを比べると、ブロブが数十分の一のコストで済むケースも報告されています。ただしブロブガスの価格はネットワーク状況によって変動するため、常にこの比率が保たれるわけではありません。
Dencunアップグレードの概要と実装経緯
Dencunアップグレードに含まれるEIPの全体像
EIP-4844は、2024年3月13日に実施されたDencunアップグレードの一部として実装されました。DencunはDenebとCancunの合成語で、コンセンサスレイヤー（Deneb）と実行レイヤー（Cancun）の同時アップグレードを指します。
Dencunアップグレードには以下のEIPが含まれています。
- EIP-4844：Proto-Danksharding（ブロブトランザクション）
- EIP-1153：一時的ストレージ（tstore/tload）
- EIP-4788：EVM内でのビーコンブロックルートへのアクセス
- EIP-5656：メモリコピー命令（MCOPY）
- EIP-6780：SELFDESTRUCTの機能制限
- EIP-7044・7045・7514・7516：コンセンサスレイヤーの最適化
これらのEIPの中でも特にEIP-4844が最大の注目を集め、実装に向けた作業が最も大規模なものとなりました。
テストネットでの検証プロセス
Dencunアップグレードはメインネット実装前に複数のテストネットで段階的に検証されました。Goerli（2024年1月17日）、Sepolia（2024年1月30日）、Holesky（2024年2月7日）の順に実施され、各段階で発見された問題が修正されました。
特にHoleskyでのテストでは、ブロブ処理のエッジケースが発見され、一部のクライアント実装に修正が加えられました。この丁寧な検証プロセスが、メインネット実装をスムーズなものにしたと評価されています。
EIP-4844の限界と課題
ブロブ数の制限によるボトルネック
現在の設定では、1ブロックあたりのブロブ数はターゲット3個、最大6個と制限されています。L2の利用が増加し多数のロールアップが同時にブロブを必要とする状況になると、ブロブガスの価格が高騰し、コスト削減効果が薄れる可能性があります。
2024年後半から2025年にかけて、一部の期間でブロブの需要がターゲットを超え、ブロブガス価格が上昇する場面がありました。この問題は将来的なブロブ数の増加（完全なDanksharding実装時には64個）によって解消される見込みですが、中期的には課題として残ります。
18日後のデータ削除とアーカイブノードの役割
ブロブデータは約18日後に削除されますが、これはセキュリティ上の懸念を生じさせる可能性があります。L2のチャレンジ期間（Optimistic Rollupの場合、通常7日間）内にデータが存在していれば問題はありませんが、アーカイブ目的でデータを保持したい場合には別途の手段が必要です。
現在、EthStorageなどのプロジェクトがブロブデータを長期保存するための分散型アーカイブサービスを開発しています。また、Cloudflare等の企業がブロブアーカイブAPIを提供するなど、エコシステムレベルでのソリューションも整備されつつあります。
今後のイーサリアムロードマップにおけるEIP-4844の位置づけ
The Surge：完全なDankshardingへの道筋
Vitalik Buterinが示すイーサリアムのロードマップでは、スケーラビリティ改善を担うフェーズを「The Surge」と呼んでいます。EIP-4844はThe Surgeの第一歩であり、その後の完全なDanksharding実装に向けた基盤を提供しています。
完全なDanksharding実装に向けて必要な次のステップとしては、データ可用性サンプリング（DAS）の実装、ブロブ数の段階的な増加、そしてビーコンチェーンの改修などが挙げられます。これらはいずれも技術的に挑戦的な課題であり、数年単位の開発期間が見込まれています。
EIP-7594（PeerDAS）との関連性
EIP-4844の次のステップとして注目されているのがEIP-7594（PeerDAS）です。PeerDASはP2Pネットワークレベルでデータ可用性サンプリングを実装するための提案であり、ノードが全データをダウンロードせずにデータの可用性を確認できる仕組みを提供します。
PeerDASが実装されれば、ブロブ数を大幅に増加させながらもネットワークの負荷を管理可能な範囲に保つことが可能になります。開発者コミュニティではPeerDASを2025〜2026年のアップグレードで実装することを目指して議論が進んでいます。
まとめ
EIP-4844（Proto-Danksharding）は、イーサリアムのスケーラビリティロードマップにおける重要なマイルストーンです。ブロブトランザクションという新しいデータ形式の導入により、L2ロールアップのL1データ投稿コストが大幅に削減され、ユーザーの手数料負担が軽減されました。
KZGコミットメントという暗号学的基盤の整備は、将来の完全なDanksharding実装への橋渡しとなっています。現時点ではブロブ数の制限やデータ削除後のアーカイブ問題といった課題も残りますが、エコシステム全体でその解決策が模索されています。
イーサリアムの技術進化を理解することは、暗号資産市場の動向を把握する上でも重要な要素となりますが、投資判断はあくまで自己責任で行うことが大切です。
よくある質問
EIP-4844とEIP-4345の違いは何ですか？
EIP-4345はイーサリアムの難易度爆弾の遅延に関する提案であり、EIP-4844のProto-Dankshardingとは全く異なる内容です。EIP-4844はスケーラビリティ改善のためのブロブトランザクション導入を目的としており、混同しないよう注意が必要です。
ブロブデータはどこで確認できますか？
ブロブデータはBlobscan（blobscan.com）というブロックエクスプローラーで確認できます。Blobscanでは各ブロブのKZGコミットメント、データ内容、関連するトランザクション情報などを検索・閲覧することができます。ただしブロブデータは約18日後に削除されるため、古いブロブはアーカイブ機能を持つサービスでのみ参照可能です。
EIP-4844はビットコインに影響を与えますか？
EIP-4844は純粋にイーサリアムのプロトコル改善であり、ビットコインのネットワークや価格に直接的な技術的影響を与えるものではありません。ただし、イーサリアムのスケーラビリティが向上することでDeFiやNFT市場が活性化し、暗号資産市場全体のセンチメントに間接的な影響を与える可能性はあります。投資への影響についてはご自身でご判断ください。
※本記事は情報提供を目的としており、投資を推奨するものではありません。暗号資産への投資は元本割れのリスクがあります。投資判断はご自身の責任で行ってください。
