導入

最近、イーサリアムコミュニティでは、ガスリミットの増加に関する議論が盛んに行われています。ガスリミットを増やすというアイデアは直感的に感じられます。なぜなら、それはユーザーのトランザクションスループットの向上への需要と、ネットワーク容量の自然な成長を反映しているからです。多くの研究者やコミュニティメンバーが強く表明しましたサポート, Ethereumがこの変更に備えて準備ができており、これによってEthereumのスケーラビリティが直接的に向上すると主張しています。

この提案は、広いコミュニティ内でも大きな注目を集めています。 「」のようなウェブサイトもあります。pumpthegas.orgコミュニティによって作成されたものであり、ガスリミットの増加の基本を教育し、バリデータがノード設定を変更する方法を説明するためのウェブサイトがあります。別のウェブサイト、ガスリミット.pics、アクティブに、ガスリミットの増加に賛成してクライアントの設定を調整したイーサリアムのバリデーターの進捗状況を追跡しており、2024年12月21日時点で25%のイーサリアムのバリデーターが既に増加に賛成してクライアントの設定を調整していることを明らかにしています。もし50%以上のバリデーターがガスリミットの増加に同意し、クライアントの設定を変更した場合、イーサリアムのガスリミットは上昇し、増加した目標に安定します。

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特に、この提案は、Ethereumのロールアップ中心のロードマップとは異なることを表しています。EIP-4844やEIP-7691などの最近のスケーラビリティの改善とは異なり、ロールアップのスケーリングやブロブトランザクションに焦点を当てたものではなく、ガスリミットの増加はL1スケーリングのアプローチです。

これによって、コミュニティの一部は興奮していますが、イーサリアムの分散化とセキュリティの核心価値に対する潜在的なリスクへの懸念も研究者の間で高まっています。批判者は、より大きな最悪の場合のブロックサイズがコンセンサス層を圧迫し、バリデータのハードウェア要件を増加させる可能性があり、ネットワークの安定性を脅かす可能性があると警告しています。

この記事では、ガスリミット提案の起源、潜在的な影響、および継続的な議論の基盤となる技術的および一部の考慮事項について検討しています。

イーサリアムのガスリミットを増やす提案の短い歴史

イーサリアムのガスリミットの増加のアイデアはしばらくの間議論されてきました。2024年1月のEthereum AMAで、Vitalik Buterin氏はガスリミットを40Mに引き上げることがMooreの法則に合致し、ハードウェアの能力の向上を反映していると提案しました。

注目すべきは、イーサリアムが3年以上前の2021年4月以降、ハードウェアの大幅な進歩にもかかわらず、ガスリミットを調整していないことです。現在、多くの人は、イーサリアムがこれらの開発を説明する時が来たと考えています。

最近では、提案はより野心的な目標に焦点を当てており、ガスリミットを倍増させて60Mにすることが求められています。これは著しい進歩を表しており、期待を生み出していますが、潜在的なリスクについても懸念が高まっています。60Mは、即時の目標ではなく、長期的な目標として広く見られています。2024年12月になるまで、それを実現するために多くの努力が必要とされます。Toni Wahrstätterより慎重なアプローチを勧め、より安全な最初のステップとして、36Mガス（20％増加）への段階的な増加を提唱しました。

現在、36Mガスに到達することが最初の目標と見なされており、それ以上の増加は段階的なアプローチに従うと予想されています。ネットワークの注意深い監視は、イーサリアムの安定性と分散化の核心価値が保たれることを確保するために不可欠です。

ブロックのガスリミットを変更する方法はありますか？

ブロックのガスリミットは、フォークやネットワークのルール変更を必要とせずに徐々に増やすことができます。代わりに、バリデータは構成オプションを変更し、後方互換性を可能にし、コミュニティの合意に基づいて定期的かつ柔軟な調整を可能にします。

一般的な信念とは異なり、Ethereumのブロックガスリミットは30Mで固定されていません。ブロックプロポーザは一定の制限内でわずかに調整することができます。具体的には、ブロックのガスリミットは前のブロックのガスリミットの1/1024まで変更することができます。例えば、現在のブロックのガスリミットが3000万の場合、次のブロックで30M + 30M X (1 / 1024) = 30,029,296に増加することができます。

以下のコードは、gethクライアント内のEthereumノードのデフォルト動作を示しています：新しいブロックのガスリミットが親ブロックに対して許容範囲内にある場合、有効と見なされます。

連続するブロック提案者がリミットを引き上げることに同意した場合、ガスリミットは連続的に増加する可能性があります。たとえば、最初のマイルストーンである36Mに到達するには、20%の増加で約log(1.2) / log(1025/1024) = 187ブロック = 38分かかる可能性があります。理想的な状況では、バリデーター間での合意が前提となります。50%以上のバリデーターが同意した場合、増加は急速に起こることがあります。

ガスリミットを上げることで、どのような効果が期待できますか？

ガスリミットの増加による予測可能な効果のいくつかから始めましょう。ブロックの容量の増加により、現在のブロックチェーンの需要をより簡単に処理できるようになり、ガス料金が下がります。

短期的には、ガス料金の減少により、ETHの燃焼量が減る可能性があります。EIP-1559メカニズムは、一時的にイーサリアムの純発行量を増加させました。EIP-4844の後も同様のトレンドが観察されました。データの利用可能性(DA)ロールアップの手数料はETHの消費量を減少させました。同様の影響がガスリミットの増加によっても生じ、短期的なインフレにさらに寄与する可能性があります。

一方、長期的には、手数料の引き下げがより多くのユーザーが取引できるようになるため、より高いネットワーク活動を促進する可能性が高いです。この増加した活動は、イーサリアムのネットワーク効果を推進し、より多くのDAppsを引き付け、より広範な採用を促進する可能性があります。イーサリアムが分散型アプリケーションや金融システムにより重要になるにつれて、ETHは通貨としてより頻繁に使用される可能性があります。その結果、より多くのETHの使用は、ネットワーク活動のさらなる成長を促し、イーサリアムのエコシステムにとってプラスのフィードバックループを作成する可能性があります。

ガスの増加後、新しいDAppsの構築が可能になるかもしれません

ガス料金の削減とトランザクションの改善に加えて、1つのブロックでのガスリミットの増加は完全に新しい可能性を開くかもしれません。36Mへの適度な増加は大きな変化をもたらさないかもしれませんが、60Mへのより大きな飛躍によって、以前に30Mのガスリミットに制約されていた新しいタイプのdappsやトランザクションが可能になるかもしれません。現在の30Mのガスリミットをほぼ満たすあるいは超える特定の操作は、変更後により効率的に実行されるか、初めて実現可能になるかもしれません。

例えば、NFTのバッチミンティング、大規模なトークンのエアドロップ、またはDAOアクティビティなど、多くのガスを必要とする取引は、しばしば現在の30Mガスリミットに接近したり超えたりします。 これらの取引は通常複数のブロックに分断されるため、効率の低下、遅延、そして潜在的な悪用が引き起こされます。 下の図に示されている具体的な例としては、28Mを超えるガスを消費するNFTのバッチミンティング取引があります。

トランザクションハッシュ：0xf99bdd89f7e3186e63d71a4a3ffb53cb5cd1c3190ce3771c966f2a82b3346bee

ブロックのガスリミットを60Mに増やすことで、このような操作を1つのブロック内で完了することができ、アトミックな実行が保証されます。これにより、操作全体が成功するか失敗するかが保証され、部分的な完了を避け、参加者の公平性が確保され、操作の操作の機会が減少します。

既存のユースケースの最適化を超えて、より高いガスリミットは、計算集約的な操作を必要とする革新的なDAppsの道を開く可能性があります。例えば、オンチェーンのAIアプリケーションでは、小規模なモデルトレーニングや推論などが、より高いガスリミットで実現可能になるかもしれません。同様に、完全にオンチェーンのゲームや洗練されたガバナンスメカニズムなど、より複雑なスマートコントラクトは、より高い容量の環境で繁栄するかもしれません。これらの進歩により、Ethereumの機能性と魅力が拡大し、エコシステムがより多様化する可能性があります。

多くの場合、ガスリミットを倍にすることは、断片化を減らし、以前は実用的ではなかった完全に新しい可能性を開くという比例以上の利益をもたらす可能性があります。

ブロックチェーンのトライレンマにおいて、ガスリミットを増やすことはどういう意味ですか？

ガスリミットを増やすことは、基本的にはEthereumのスケーラビリティを向上させるための取り組みです。ブロックチェーンのトライレンマ大きなスケーラビリティを実現することは、しばしば分散化やセキュリティの犠牲を伴います。そのため、ガスリミットの引き上げ提案には一部の懐疑的な意見があり、検証要件の増加による中央集権化やコンセンサスレイヤーの安定性の低下によるセキュリティの弱体化への懸念が表れています。

しかし、提唱者は、これは分散化やセキュリティを犠牲にして拡張性を高めることではないと主張しています。代わりに、彼らは、ハードウェアの性能向上（ムーアの法則によって説明される）を活用して、ブロックチェーンの総容量を拡大すると位置づけます。この見方では、ブロックチェーンの三位一体の「三角形」は、モダンなハードウェアによって全体的な容量が大幅に拡大されるため、イーサリアムのコアの特性を損なわずに拡大できる可能性があります。

これが本当にその場合であるかどうかを評価するには、ガスリミットの引き上げの潜在的なリスクを注意深く検討することが重要です。分散化に関する考慮事項には、バリデータのハードウェア要件の増加、およびMEV（最大抽出可能価値）戦略の洗練度が含まれます。セキュリティに関しては、増加したワーストケースのブロックサイズ、トランザクションの実行時間などを考慮する必要があります。これらはフォークやミススロットの率に影響を与える可能性があります。

ガスリミットの増加とブロックサイズ

単一ブロックのガスリミットを増やすと、含めることができるcalldataの量が増え、最悪の場合のブロックサイズに影響を与えます。現在、意味のないcalldataでブロックを埋めることで達成できる最大のブロックサイズは約です。1.8MB、そして6つとblobs1つのスロットで伝播される合計データサイズは2.58MBに達することがあります。ガスリミットを高くすると、この最悪のブロックサイズが増加し、ネットワークノードが通信に使用するピア・ツー・ピア (P2P) レイヤーで問題が発生する可能性があります。

最悪の場合のブロックサイズがP2Pレイヤーのコンセンサスクライアントを圧迫する可能性があります。ガスリミットが40Mを超えると、最悪の場合のブロックサイズが生じる可能性があります。制約を超えるデフォルトのクライアントの動作に変更を加えると、一部のクライアントが正しくブロックを提案または伝播できなくなる可能性があります。そのため、ガスリミットを大幅に引き上げる前に、これらの制約に対処することが重要です。

EIP-7623によって、calldataの価格を調整することで解決策が提供されることを願っています。データ可用性トランザクションは、最悪の場合のブロックサイズを2.58MBから約1.2MBに減少させる可能性があります。将来のガスリミットの増加に備え、EIP-7623の採用が必要になります。

同様に、実際のブロックサイズ（通常はトランザクションデータで満たされるブロックのサイズ）は、リオーグまたはミスされたスロットの確率と相関します。スロットデータ（＃9526972〜＃10351782）を分析すると、ブロックサイズの分布において、小さなブロックでは、含まれるスロットとリオーグ/ミスされたスロットの間にほとんど差がありません。ただし、ブロックが大きくなるにつれて（たとえば0.25MBを超える場合）、リオーグまたはミスされたスロットの可能性が高まります。

この相関関係は、ブロックサイズ単独よりも、取引の実行時間の増加やデフォルトのP2P動作などの要因に由来する可能性がある。観察された関係は潜在的なリスクを示唆していますが、因果関係を確立するものではありません。

要約すると、ブロックサイズの増加はスロットの安定性に影響を与える可能性がありますが、最悪の場合のブロックサイズはP2Pレイヤーの堅牢性を確保する上で特に重要です。将来のガスリミットの増加には、提案されているような変更が必要です。EIP-7623これらのリスクを効果的に緩和するため。

ガスリミットの増加と実行時間

ガスリミットの増加により、ブロックに含まれる取引が増えるため、取引の実行時間も増加します。増加が重要かどうかは、フォークまたはミスしたスロットに依存し、総合的なコンセンサスの安定性を表します。

以下のチャートは、ブロックで使用されるガス量が増えるにつれて、実行時間が増加する傾向にあることを示しています。ガスリミットを20%増やすと、実行時間がわずかに長くなると予想されますが、その正確な影響は予測するのが難しいです。実行時間は常に最大ガスリミットやガス使用量と直接比例しているわけではありません。ただし、チャートに基づいて比例の保守的な仮定を行うと、実行時間が400〜500ms増加することはありそうです。

今、実行時間とフォークされたスロットまたはミスされたスロットの関係を調査しましょう。

左の図の赤いボックスは、実行時間が4,000msを超えるスロットは、実行時間が短いスロットと比較して再編成やミスのリスクがはるかに高いことを強調しています。再編成やミスが最も発生するのは1,000-3,000msの範囲であり（この範囲での実行時間と再編成の確率の相関は弱いことを示しています）、赤いボックスのブロックでは、実行時間が4,000msを超える場合に再編成の可能性が著しく高くなります。右の図はこれを補強し、実行時間が4,000msを超えるスロットが4,000ms未満のスロットよりも再編成やミスの割合が3倍以上高いことを示しており、非常に高い実行時間が安定性に与える影響を強調しています。

バリデータハードウェア要件は、ガスリミットの増加に影響を受けますか？

バリデータがガスリミットを引き上げる際の主な懸念の1つは、動作するバリデータノードのストレージサイズに関するものです。2024年12月現在、バリデータノードはすべての履歴と状態を維持するために約1.5〜1.6 TBを有しています。ガスリミットの増加は、成長の歴史そしてステート成長.

2020年と2021年において、バリデーターノードを実行するための要件は2TB SSDでした。しかし、過去の履歴データと状態データが1.8TBに達すると、2TBを使用していたバリデーターは4TB SSDに交換する必要があります。4TB SSDの価格が今と3年前の2TB SSDとほぼ同じで約250ドルであるにも関わらず、交換自体はメンテナンスコストと技術的な困難を意味します。

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36Mガスリミットはここでは大したことではありません。しかし、ガスリミットが60M以上に増加すると、検証ノードはハードウェアを交換し続けなければならず、メンテナンスコストが積み重なり、分散化の特性が脅かされる可能性があります。

EIP-4444が採用されると、2025年5月までにクライアントリリースの対象となり、履歴の成長が停止し、ガスリミットの増加に余地が生まれるかもしれません。ただし、EIP-4444がない場合、履歴の成長がガスリミットの引き上げにおける次のボトルネックになるかもしれません。

アン分析Storm Slivkoffによる州の成長に関する最新のデータは、州の成長も潜在的なボトルネックであることを示していますが、現在の速度（月間約2.62 GiB）は管理可能であり、現代のハードウェアによって10年間の成長が維持されます。メモリ要件は状態のサイズとともに増加し、ガスリミットを60Mに増やすと、年間2〜4.7 GiBの追加RAMが必要になる可能性があります。現在は64 GiBのRAM環境が十分なバッファを提供していますが、持続的な成長により、アップグレードの頻度が増す可能性があります。

Verkleトライや状態の有効期限などの今後の改善がこの負担を軽減することが期待されていますが、注意深いモニタリングは必須です。

MEVに対するガスリミットの増加は何を意味しますか？

分散化に影響を及ぼす可能性がある別の要因は、バリデーターのMEV（最大採算価値）収益に対するガスリミットの増加の影響です。MEVが注目されるようになるにつれて、懸念が出てきました。所得格差高度なMEV戦略を使用する洗練されたバリデーターと、小規模なソロステーカーの間には収入格差があります。これは、より多くのリソースと専門知識を持つバリデーターが収益を支配するようになると、中央集権化の圧力を悪化させる可能性があります。この問題に対処するためには、ガスリミットのようなメカニズムが必要です。gate」提案者-ビルダー分離(PBS) andMEVバーンイーサリアムコミュニティ内で活発に議論されており、これはバリデータの収入を均等にすることを目指しています。

理論上、ガスリミットの増加により、単一のブロックにより多くのトランザクションを含めることができ、MEV関連の収入格差を拡大する可能性があります。MEV Boostによって、ソロステーカーがMEVリワードの一部を獲得できるようになったため、バリデータの収入格差に関するデータはまだ結論が出ていません。これは、MEVトランザクションを定義し、収益を正確に追跡することの難しさ、特に異なるプラットフォーム間の複雑なMEV戦略の場合において、特に挑戦があるためです。中央集権型取引所（CEX）と分散型取引所（DEX）ただし、これらのシナリオは比較的稀であり、ほとんどのMEVはブロックの最上部戦略から生じます。

さらに、より高いガスリミットは、より洗練されたリソース集約型のMEV戦略を可能にすることができます。稀ですが、MEVボットが非常に複雑なトランザクションを実行し、ほぼブロックのガスリミット全体を消費するインスタンスもあります。たとえば、ボットトランザクション1つのブロック内で複数のスワップおよび流動性操作を行い、18Mガス以上を利用することが観察されました。ガスリミットが増加するにつれて、このような戦略がより一般的になり、高度なバリデータと小規模参加者の間のギャップが広がる可能性があります。

結論

イーサリアムのガスリミットの増加に関する議論は、スケーラビリティを推進し、取引手数料を削減し、現在の制約によって以前は制限されていた革新的なdappsを可能にする興奮をもたらす絶好の機会です。ガスリミットの引き上げはスケーラビリティを向上させ、取引手数料を削減し、新しいタイプのdappsを可能にできますが、それには分散化、バリデータ要件、およびネットワークの安定性に関する重要な懸念が伴います。状態と履歴の成長、実行時間、およびMEVの格差などの問題は、慎重な考慮と実証データの監視の必要性を強調しています。

最終的には、ガスリミットの増加の成功は、イーサリアムがこれらのトレードオフをバランスする能力にかかってくるでしょう。EIP-7623, PBS（プロポーザービルダーセパレーション）およびMEVバーンネットワークが潜在的なリスクに対処する積極的なアプローチを示す。慎重な実装により、より高いガスリミットは、イーサリアムの成長の次の段階を開く可能性があります。

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