EIP-4844解説：プロトダンクシャーディングがイーサリアムL2手数料を90%削減した方法
2024年3月以前は、Arbitrumで10ドル相当のトークンを送金するのに約0.50ドルの手数料がかかっていました。Baseでは、1ドルを超えることもありました。これらの手数料は、すべてのレイヤー2ロールアップがトランザクションデータをコールデータとしてイーサリアムのメインネットに送信する必要があり、コールデータは高価であるため発生していました。コールデータはオンチェーンに永続的に保存され、他のすべてのイーサリアムトランザクションと同じガス市場を競合します。
そして2024年3月13日、Dencunアップグレードが稼働開始しました。EIP-4844ではブロブトランザクションが導入され、L2手数料は1セント未満にまで低下しました。Baseのトランザクション量は224%も急増し、Optimistic rollupsはコールデータコストを81%も削減しました。このアップグレードはガス料金の調整にとどまらず、イーサリアムのロールアップエコシステム全体の経済構造を根本から変えたのです。
この記事では、EIP-4844が実際に何をするのか、ブロブトランザクションがどのように機能するのか、Dencun以降L2ユーザーに何が変わったのか、そしてPectraアップグレードと完全なdankshardingへの道筋によってイーサリアムが今後どのように発展していくのかを解説します。
EIP-4844とは何ですか？
EIP-4844（プロトダンクシャーディングとも呼ばれる）は、新しいトランザクションタイプであるブロブ型トランザクションを導入したイーサリアム改善提案です。そのアイデアは単純明快です。ロールアップは、誰でもトランザクションを検証できるように、データをイーサリアムに投稿する必要があります。EIP-4844以前は、そのデータはコールデータに格納され、オンチェーン上に永久に存在し、実行ガス料金がかかります。EIP-4844以降は、ロールアップはデータをブロブとして投稿します。ブロブはより安価で一時的なものであり、独自の料金市場を持っています。
各ブロブには128KBのデータが格納されます。これは、それぞれ32バイトのフィールド要素が約4,096個あることを意味します。1つのイーサリアムブロックには最大6個のブロブを含めることができます（目標は3個）。ブロブ内のデータはEVMからはアクセスできません。スマートコントラクトはブロブの内容を直接読み取ることはできません。代わりに、ブロブのKZGコミットメントのバージョン付きハッシュ、つまりデータが存在することを実行層に公開することなく証明する暗号化された指紋を参照します。
ブロブはビーコンチェーン（イーサリアムのコンセンサス層）上に約18日間保持されます。その後、削除され、消滅します。これが、永久にチェーン上に残るコールデータとの決定的な違いです。この一時的なストレージモデルこそが、ブロブのコストを大幅に削減する理由です。イーサリアムノードはブロブデータを永続的に保存する必要がないため、ネットワークはより多くのブロブデータを処理できます。
独立したブロブガス市場は、EIP-1559と同様の仕組みで機能しますが、ブロブ領域に特化しています。ブロブの需要が高い場合（1ブロックあたり3個以上）、ブロブの基本手数料が上昇します。需要が低い場合は、手数料が下がります。つまり、ブロブの価格は通常のガスとは独立して調整されるため、メインネットでのDeFiアクティビティの急増によってL2手数料が自動的に上昇することはありません。
ブロブトランザクションの技術的な仕組み
ロールアップシーケンサーがイーサリアムにデータを投稿する場合、ブロブを含むトランザクションを構築します。このトランザクションには、EIP-4844以前には存在しなかった2つの新しいフィールドが含まれています。
- `max_fee_per_blob_gas`: 送信者がブロブガス1単位あたりに支払う最大料金
- `blob_versioned_hashes`: 添付されたブロブへのリンクとなる暗号化参照
実際のブロブデータは、トランザクションに付随する「サイドカー」として転送されます。実行ペイロードには含まれません。ビーコンノードはブロブを保存し、KZG多項式コミットメントを使用して検証を行い、約18日間利用可能にした後、削除します。
KZGコミットメントは、暗号技術の基盤となるものです。ケイト、ザベルチャ、ゴールドバーグにちなんで名付けられたこの多項式コミットメント方式により、128KBのブロブ全体をダウンロードすることなく、ブロブ内の特定のデータが正しいことを検証できます。この特性こそが、将来的に完全なダンクシャーディングによってデータ可用性サンプリングを可能にするものです。現状では、すべてのバリデーターがブロブ全体をダウンロードする必要がありますが、将来的には小さな断片をサンプリングするだけで済むようになります。
Dencunアップグレードに先立ち、イーサリアムはKZGパラメータに関するトラステッドセットアップセレモニーを実施しました。14万人以上の貢献者が参加しました。このセキュリティモデルでは、正直な参加者が1人でも計算結果を破棄すれば十分です。たとえ1人でも正直であれば、システム全体が機能します。
ノードのストレージ負荷は管理可能な範囲内です。1ブロックあたり3つのブロブを目標とした場合、ノードは1ブロックあたり約384KBの追加ストレージを必要とします。18日間の保持期間全体では、合計で約48GBになります。無視できない量ではありますが、致命的な問題ではありません。
Dencun以降何が変わったのか：数字
Dencunのアップグレードは2024年3月13日に稼働開始しました。L2の経済状況への影響は即座に、そして甚大でした。
| メトリック | デンチュンの前 | デンチュンの後 | 変化 |
|---|---|---|---|
| 平均ブロックデータサイズ | ベースライン | +116.8% | ブロックサイズが大きく、スループットも向上 |
| ロールアップによるコールデータの使用状況 | 標準 | -56.8% | ロールアップがブロブに変化 |
| 楽観的なロールアップコールデータコスト | 1回の取引につき0.50ドル～2ドル | サブセント | -81% |
| 基本取引量 | ベースライン | +224% | 料金値下げが採用のきっかけとなった |
| ブロブガス市場 | 存在しなかった | 独立系手数料市場 | 新しい価格設定メカニズム |
Dencunが登場する以前は、ロールアップデータの1バイトごとに実行ガス料金が発生していました。典型的なArbitrumトランザクションでは、シーケンサーがEthereumメインネットにコールデータを投稿する必要があり、他のEthereumユーザーと同じガス料金を支払っていました。トラフィックが集中する時間帯には、これによりL2手数料がトランザクションあたり数ドルにまで上昇し、L2を使用するメリットが部分的に損なわれていました。
Dencun以降、ロールアップはブロブトランザクションに切り替わった。ブロブには専用のガスレーンがある。その結果、Base上でトークンを送金する際の手数料は、ドルから数セントにまで下がった。アービトラム手数料も同様に大幅に下がった。手数料の大幅な引き下げにより、L2のアクティビティが爆発的に増加した。これまで様子見をしていたユーザーが殺到した。
Baseは際立っていた。Dencunが稼働開始してから数週間で取引量が224%増加した。Coinbaseが支援するこのロールアップは、競合他社に比べて高価だったが、Blobsの登場により、最も安価なL2サービスの1つとなった。
Pectraのアップグレード：ブロブ容量を2倍に
最初のブロブ容量の増加は、2025年5月のPectraアップグレードで実現しました。EIP-7691では、ブロックあたりのブロブターゲットが3から6に倍増し、最大ブロブ数も6から9に引き上げられました。これにより、ロールアップに利用できるデータ帯域幅が実質的に2倍になりました。
なぜこれが重要だったのか？2024年末までに、ブロブの容量が埋まり始めていた。ブロック内の6つのブロブスロットすべてが埋まると、混雑時の通常のガソリンと同様に、ブロブの基本料金が上昇し始める。より多くのデータが投稿されるロールアップが増えるということは、容量が拡張されない限り、ブロブの料金が安価であり続けることはないことを意味していた。
Pectraはこの課題に対処しました。1ブロックあたり6つのターゲットブロブを使用することで、ネットワークは料金市場が価格を押し上げ始める前に、約2倍のロールアップデータを処理できます。L2ユーザーにとって、これは利用が拡大しても料金が低く抑えられることを意味します。
ノード要件に関する計算は妥当な範囲にとどまっています。1ブロックあたり6つのブロブで、ストレージ負荷は約768KBです。18日間の保持期間では、およそ96GBになります。Pectra以前よりは大きくなりましたが、それでも一般消費者向けハードウェアで処理可能な範囲内です。ホームノードオペレーターがコスト面で不利にならないようにすることでイーサリアムの分散性を維持することは、プロトコル設計者が真剣に取り組んでいる制約です。
原始的なダンクシャーディングから完全なダンクシャーディングへ
EIP-4844は、あくまでも足がかりとして設計されたものです。プロト・ダンクシャーディングは、イーサリアムのブロブトランザクションと独立した手数料市場を提供します。完全なダンクシャーディングは、まだ数年先の話ですが、この概念をさらに発展させたものです。
現在のシステムでは、すべてのバリデーターがすべてのブロブを完全にダウンロードする必要があります。これは、1ブロックあたり6～9個のブロブであれば機能しますが、64個以上のブロブでは機能しません。完全なダンクシャーディングでは、データ可用性サンプリング（DAS）が導入され、バリデーターは各ブロブのごく一部をランダムにダウンロードするだけで済み、残りはKZGコミットメントを使用して検証します。これにより、ノードが指数関数的に多くのデータをダウンロードすることなく、イーサリアムはブロブ容量を拡張できます。
| 特徴 | プロトダンクシャーディング（現在） | 完全なダンクシャーディング（将来） |
|---|---|---|
| ブロックあたりのブロブ数 | ターゲット6、最大9（Pectra後） | 64歳以上 |
| バリデーターデータのダウンロード | 完全な塊 | ランダムサンプル（DAS） |
| 消去符号化 | 未使用 | DASに必要 |
| データ可用性の検証 | 完全ダウンロード | 確率的サンプリング |
| ノードのストレージ負荷 | 約96GB / 18日間 | ノードあたりの最小値 |
| トランザクションスループット | L2全体で数千TPS | 数百万TPSを目標とする |
ロードマップはまだ確定したものではない。イーサリアムの研究者たちは、具体的なパラメータについて議論を続けている。しかし、方向性は明確だ。それは、より多くのブロブ容量、ノードごとのオーバーヘッドの削減、そして数百ものロールアップを同時にサポートできるデータ可用性レイヤーの構築である。
ユーザーと開発者にとってのブロブの意味とは
レイヤー2ネットワークを使用している場合、料金が低いのはEIP-4844のおかげです。これが結論です。KZGのコミットメントやブロブガス市場を理解する必要はありません。その効果は自動的に現れます。ロールアップはデータ送信にかかる費用が減り、その節約分がユーザーに還元され、すべてのトランザクションのコストは1セント未満になります。
L2上で開発を行う開発者にとって、ブロブはデータ量の多いアプリケーションのコスト構造を根本的に変えました。高価なL2では実現不可能だったゲーム、ソーシャル、データ集約型のdAppsなどが、ブロブによって実現可能になったのです。Dencun以降、Baseの活動が急増したのは偶然ではありません。開発者たちは、ブロブレベルの料金でなければ経済的に成り立たないアプリケーションを次々とリリースしたのです。
イーサリアムのメインネットに関しては、状況はより複雑です。ブロブはバリデーターに支払われる手数料収入を別途生み出します。しかし、ブロブの手数料は安価に設計されているため、コールデータよりもバイトあたりの収益は少なくなります。一部のアナリストは、これがイーサリアムの「超音波マネー」問題を逆方向に加速させると主張しています。つまり、L2手数料が低くなれば、EIP-1559を通じて焼却されるETHが少なくなるということです。これが懸念事項となるかどうかは、イーサリアムの長期的な価値提案に対する見方によって異なります。
変わらないことが一つある。それは、イーサリアムが依然としてすべての決済を担っているということだ。ブロブは一時的なものだが、暗号化に関するコミットメントはメインネット上に永続的に残る。ロールアップは依然としてセキュリティのためにイーサリアムを必要とする。プロトダンクシャーディングによってL2は安価になったが、独立したものになったわけではない。
