EIP-4488とは？

イーサリアムにおける高額ガス代の課題

高額なガス代の問題は、ここ数年にわたりイーサリアムネットワークにとって常に大きな課題となっており、数多くの解決策が模索・開発されてきました。これらの改善策にはLayer 2スケーリングソリューションから、ネットワークの根本的なアーキテクチャの変更まで多岐にわたります。

この課題解決を目指す重要な提案としてEIP-4488（ガス代削減を目的としたアップグレード）があります。複数の革新的な手法を通じてガス代の引き下げを実現しようとするものです。本ガイドでは、EIP-4488の概要、仕組み、そしてイーサリアムエコシステムへの影響について詳しく解説します。

イーサリアムとガス代問題

ガスとは、イーサリアムネットワーク上の取引や各種操作に必要な手数料を指します。必要なガス量は取引の種類や計算の複雑さによって異なり、シンプルなETH送金はERCトークンの送金やイーサリアムネイティブのDEXでの資産スワップよりも少ないガスで済みます。

イーサリアムネットワークの各ブロックには事前に設定されたガスリミットがあり、これは1ブロックで処理できる計算作業量の上限です。このリミットを超えるとブロックは無効となり、ブロックチェーンに追加できません。ブロックのガスリミットは、ネットワーク状況やプロトコル変更により変動します。

マイナー（またはプルーフ・オブ・ステークにおけるバリデータ）は、高額なガス代を設定した取引を優先します。ガス代は、限られたブロックスペースをめぐる入札として機能します。多くのユーザーが同時に取引を送信して競合すると、手数料が高騰し、ネットワーク利用への障壁が高まります。

イーサリアムの高額ガス代の原因

ガス代は取引のサイズや送金額ではなく、主にネットワークの混雑状況、つまり同時に送信される取引数に依存します。利用が集中する時期には、取引を素早く処理してもらうためにユーザーが数百ドルのガス代を支払うこともあります。これは、1秒あたり約30件しか取引を処理できないプルーフ・オブ・ワーク時代のイーサリアムネットワークが抱える根本的なスケーラビリティ課題です。

利用がピークに達した際は、より高額なガス代が必要になり、ガス代が足りない取引は未実行のまま終了します。取引が完了しなくても送信時に設定したガス代は消費されるため、ユーザーは手数料だけを失うリスクがあります。

イーサリアムの歴史では、取引量がネットワーク容量を上回り、手数料が非常に高騰した事例が何度もありました。2017年のCryptoKittiesブームや、2021年のNFTブームでは、ネットワークにユーザーが殺到し、ガス代が高騰して一般ユーザーの利用が難しくなりました。

EIP-4488とは？

EIP-4488は、正式名称「トランザクションcalldataガスコスト削減および総calldata制限」と題されたイーサリアム改善提案です。2021年11月にVitalik ButerinとAnsgar Dietrichsによって提案され、Optimism、Arbitrum、zkSyncなどのロールアップソリューションの取引コスト削減に特化しています。

この提案でButerinとDietrichsは、ネットワークのセキュリティや分散性を損なわず、イーサリアム2.0へのロードマップとも整合する形でガス価格を低減する戦略を示しました。

EIP-4488の主な考え方と仕組みは以下の通りです。

• Layer 2ロールアップ取引のバッチ処理：Layer 2ロールアップユーザーの取引をまとめて「calldata」としてメインネットに投稿することで、calldata投稿コストを下げ、ユーザーのガス代負担を大きく減らせます。

• 複数取引間でのガスコスト分散：ロールアップ技術の初期段階で既にその効果が実証されており、Layer 1と比べて3～8倍の手数料削減が実現されています。ZKロールアップはさらに効率的で、ベースレイヤーでの取引と比べ40～100倍安価です。Buterinは、利用可能なデータスペースが増えれば「ロールアップコストがさらに5倍下がる」と予測しています。

• ロールアップを軸としたスケーリング戦略：ロールアップが短期・中期・長期すべてのフェーズで最適なスケーリング策であることを強調しています。

ブロックサイズを小さく維持することは分散性を保つ上で不可欠であり、高価な機材を要せず誰でもノード運用が可能です。現時点でイーサリアムのブロックサイズは管理可能な範囲にあり、EIP-4488のようなアップグレードはノード運用コストの大幅な増加を防ぐ設計です。

なお、EIP-4488はLayer 1のデータ要件自体を直接減らすものではありません。ロールアップの効率化によって実行コストを抑え、ネットワークの最大容量を維持する形です。

EIP-4488がネットワークに与える影響

EIP-4488はEIP-4844の前段階として、より素早くシンプルに高額手数料問題へ対処する提案です。主な技術的変更は2点です。

• calldataガスコストの削減：1バイトあたりのcalldataガスコストを16ガスから3ガスに引き下げ、約81%のコスト削減となります。

• ハードリミットの導入：1ブロックあたり最大1MB、各取引あたり300バイト（総計最大1.4MB）までの上限を設け、セキュリティリスクや濫用を防ぎます。

EIP-4488は主にcalldataを対象とします。calldataは取引や関数呼び出し時のデータパラメータが格納される読み取り専用のバイトアドレス空間で、ロールアップ運用に不可欠な圧縮取引情報をイーサリアムメインネットに投稿する際に使われます。

実際には、EIP-4488はcalldataガスコスト引き下げの前に、総トランザクションcalldata量に上限を設けます。この順序によってcalldata無制限利用によるネットワーク脆弱性を防ぎます。

ハードリミットは、平均的な負荷増加が最悪ケースの負荷増加につながらないようにする最も直接的な方法です。制限がなければロールアップコストが大きく下がり、ブロックサイズが数百キロバイトに達する可能性もあります。ハードリミットにより、1ブロックで10MB以上のデータが発生するような致命的な事態を防ぎ、ネットワークリソースの圧迫を回避します。

EIP-4488への懸念

ノード運用者は利用可能なデータ容量増加により負担が増加します。ブロックチェーンのデータベースが急激に肥大化すると、一般的なパソコンでは保存や処理が困難になり、分散性維持が難しくなるリスクがあります。高性能なハードウェアが必要になれば、フルノード運用者が減少しネットワークの持続性に影響します。

ただし、この課題にはノードのデータ保存要件を変更する提案で対応可能です。たとえば、1年以上前の履歴ブロックの保存をアーカイブノードや代替ストレージに委ね、標準フルノードの負担を軽減する方法が考えられています。

EIP-4488がユーザーにもたらす利点

EIP-4488は、ロールアップ取引コストを大きく下げ、Layer 2のガス代を低減することで、エンドユーザーに直接的なメリットをもたらします。

EIP-4488は、より本格的なスケーリング策が開発されるまでの短期的な解決策です。OptimismやArbitrumなどを利用するLayer 2ユーザーは、実装前と比べて3～8倍の手数料削減が期待できます。zk-rollup利用者は、イーサリアム基盤層での取引と比べて最大40～100倍安価なガス代で取引可能です。

一方で、開発者やコミュニティの一部からは、取引データ増加の影響について懸念の声も上がっています。EIP-4488によってブロックサイズは全体的に増加し、ネットワークの長期的な持続性に課題が生じます。もし実装されれば、イーサリアムチェーンのサイズは1ブロックあたり0.1MB～0.5MB増加し、歴史的な平均と比べて約5倍の成長ペースとなります。これによりノード運用志願者には、より高性能なハードウェアや大容量ストレージが必要となり、大きな障壁となる可能性があります。

また、EIP-4488により、新たなネットワーク制限や混雑が発生する可能性も指摘されています。calldataスペースの競争が激化すると、同じスペースをロールアップ取引同士が争い、ユーザーが高額な手数料を支払って競り勝たなければならず、新たな手数料市場が生まれる恐れがあります。

EIP-4488：ETH手数料低減戦略のひとつ

EIP-4488は、イーサリアム上のロールアッププロトコル向けに取引コストを下げる目的で作成された提案であり、イーサリアムのスケーリングロードマップにおける重要な施策です。EIP-4488は、より本格的なソリューション、特に後にEIP-4844（プロト・ダンクシャーディング）として導入されたシャーディング実装が実現するまでの中間提案として設計されました。

イーサリアムコミュニティは、スケーラビリティ課題対応のため複数の手法を並行して進めています。Layer 2ロールアップ、データ可用性の強化、プロトコルの根本的なアップグレードなど、それぞれがイーサリアムを世界中でより利用しやすく、低コストで提供し続けるため、そしてセキュリティや分散性というスマートコントラクトプラットフォームの強みを維持するために寄与しています。

よくある質問

EIP-4488とは？その目的と役割は？

EIP-4488は、イーサリアムネットワークにおけるLayer 2のデータ処理効率向上を目的とした提案です。軽量な取引を最適化されたストレージと伝送で処理し、メインチェーンの負荷を軽減することで、全体のパフォーマンスとスケーラビリティを高めます。

EIP-4488はイーサリアムの取引手数料をどう削減しますか？

EIP-4488は、取引のデータ量を制限し、データ呼び出しのガスコストを下げることで、ネットワーク混雑や切断を防ぎつつ取引手数料を抑えます。

EIP-4488とEIP-4844の違いは？

EIP-4844はイーサリアムのシャーディングロードマップの一環で長期的なスケーラビリティ向上を目指すものであり、EIP-4488は一時的な解決策です。EIP-4844はシャーディング導入を加速し、EIP-4488は当面の課題をつなぐための提案です。

EIP-4488の実装状況と今後の予定は？

EIP-4488は未実装です。イーサリアムはより長期的なEIP-4844（プロト・ダンクシャーディング）案への移行を進めており、今後のメインネットのアップグレードで完全なシャーディングに向けた基盤となる見込みです。

EIP-4488はLayer 2スケーリングソリューションにどのような影響をもたらしますか？

EIP-4488は、Layer 1のLayer 2サポートをシンプルにし、取引のフロントラン・バックランリスクを低減します。直接的で明確なデータ提出手段を提供し、Layer 2のスケーラビリティと運用効率を向上させます。

EIP-4488はcalldataの価格設定メカニズムをどう改善しますか？

EIP-4488は、内容にかかわらずバイト単位で一律のガスコストを設定し、ブロックごとのcalldata総量に上限を設けることで、取引手数料の最適化とネットワーク効率の向上を実現します。