Vitalik がEthereumのEVMとState Treeを再考察:劇的な変化が迫る

過去数週間は、Ethereumコミュニティにとってブロックチェーンアーキテクチャの最も重要な部分について深い議論をもたらしました。2025年第一四半期に、Vitalik ButerinはEthereumの根本的な変更について包括的な分析を発表しました。彼の主張は明快です:EVMとステートツリー構造は、ゼロ知識証明の時代においてEthereumの未来に十分ではない。プロの開発者コミュニティはさまざまな反応を示し、主要な提案に対して支持から直接的な反対まで分かれました。

なぜEVMを変える必要があるのか?大きなパフォーマンスのボトルネック

変更の緊急性を理解するためには、現状の問題点を把握する必要があります。10年以上にわたり、EVM(Ethereum Virtual Machine)はEthereumエコシステムの中心でした。しかし、ネットワークの拡大とZK証明などの高度な技術の登場により、その制約がより明らかになっています。

Vitalikは具体的な診断を示しました:ステートツリーと仮想マシンのアーキテクチャは、ブロックチェーン証明の計算ボトルネックの80%以上を占めている。言い換えれば、システムの他の部分がいかに優れていても、この二つを改善しなければ、Ethereumは将来的に適切にスケールできない。これは、車のエンジンが重くて鈍いまま車を速くしようとするようなものです。

二つの主要なステップ:構造の抜本的な見直しとEVMの完全置換

Vitalikは、相互に関連しながらも別個の二つの解決策を提案しています。それぞれがパフォーマンス問題の異なる側面に対応しています。

最初のステップ:ステートツリーの二進木構造への置換

現状、Ethereumは「hexary Keccak Merkle Patricia tree」と呼ばれる複雑な構造を採用しています。この名称は、その複雑さを反映しています。EIP-7864はこれをよりシンプルな二進木構造に変更しようとしています。

実用的な意味は大きいです。現在のシステムでは、特定の取引や残高を指定する際に、木の各レベルで6つの選択肢から決定を下す必要があります。これに対し、二進木では選択肢は二つだけ:左か右。結果として、Merkleブランチの長さは最大で4倍短縮されます。

ライトクライアントや分散検証システムにとっては革命的です。検証に必要な帯域幅が大きく削減され、エンドユーザーにとっては取引の検証が高速化し、計算コストも低減します。

しかし、Vitalikはここで止まりません。提案にはハッシュ関数の変更も含まれています。これは計算の「フォント」、つまり計算の基本的な部分の変更です。候補はBlake3とPoseidonです。Blake3は一貫した性能向上をもたらし、Poseidonはより積極的なアプローチで、理論上は証明の効率を数十倍向上させる可能性がありますが、安全性の監査が必要です。

この選択は間接的に示唆しています:Ethereumは長らく議論されてきたVerkle Treesアプローチを放棄しました。2024年、量子コンピューティングによる楕円曲線暗号への脅威が高まる中、Verkleソリューションへの関心は低下し、二進木の方がより支持を集めるようになっています。

二つ目のステップ:EVMのRISC-Vアーキテクチャへの移行

二つ目の提案はより大規模で議論を呼ぶもので、長期的なEVMの置換としてRISC-V命令セットアーキテクチャの採用を目指します。

RISC-Vはオープンソースの省エネ命令セットで、もともと学術研究から発展し、現在ではゼロ知識証明システムの標準的な基盤となっています。Vitalikの論理はシンプルです:もしZK証明生成器がRISC-Vの言語を使うなら、なぜブロックチェーンの仮想マシンが別の言語を使い、翻訳層を追加する必要があるのか?冗長な層を取り除けば、効率は向上します。

技術的な実装は思ったほど複雑ではありません。RISC-Vインタプリタは数百行のコードで書けるとVitalikは考えています。彼にとって、これはブロックチェーンの設計において最も適した哲学です:シンプルさとパフォーマンス重視。

移行計画は三段階です。

第一に、RISC-V仮想マシンを用いて事前にコンパイルされたコントラクトを実行します。既存のプリコンパイル済みコントラクトの80%はRISC-Vコードに書き直せます。

第二に、開発者が新しい仮想マシンを直接使ってコントラクトをデプロイできるようにします。新システムとEVMは並行して動作し、段階的な移行を可能にします。

第三に、最終的にEVMを廃止しますが、完全に消えるわけではありません。これをRISC-V仮想マシン上で動作するスマートコントラクトに変換し、後方互換性を確保します。Vitalikのイメージは詩的です:ハンドルはそのままに、エンジンだけが静かに変わる。

生産のボトルネック:EVMに変化がなければスケーラビリティはない

核心的な議論は一つの数字に集約されます:80%。これはEthereumの証明のボトルネックのうち、ステートツリーと仮想マシンのアーキテクチャに由来する割合です。実務的には、他の最適化はこの二つを改善しなければ効果は限定的です。

ZKを用いたスケーリングの時代において、このアーキテクチャの制約は足枷となるでしょう。Ethereumは、パッチ的な改善だけではなく、根本的な進化を必要としています。

反対提案:ArbitrumのRISC-V戦略への挑戦

しかし、話は単純なコンセンサスにとどまりません。昨年11月、Offchain Labs(Arbitrumの主要開発者チーム)は詳細な技術的反論を発表しました。

彼らの主な指摘は微妙であり、注意深く聞く必要があります:確かにRISC-VはZK証明には最適だが、スマートコントラクトの「実行フォーマット」としては適さない。彼らは重要な区別を設けています:「デリバリー命令セット」(dISA)と「証明命令セット」(pISA)は必ずしも一致しなくて良いと。

彼らの比喩は実用的です:倉庫はフォークリフトを使った方が効率的だが、宅配業者が荷物を届けるのにフォークリフトを使う必要はない。ツールは適切な文脈で使われるべきです。

コントラクト実行層に関して、Offchain LabsはWebAssembly(WASM)をより良い解決策と提案しています。彼らの技術的根拠は堅固です。

第一に、WASMは標準ハードウェア上で高効率を証明済みです。Ethereumノードの多くはRISC-V専用チップを使っておらず、エミュレーションは大きなオーバーヘッドとなる。

第二に、WASMは型安全な検証メカニズムを備え、世界中の何百万もの実行環境で実証済みです。

第三に、WASMのツールチェーンエコシステムは確立済みで、開発者のサポートも充実しています。

さらに重要なのは、彼らは理論だけでなく実装も示している点です。Offchain LabsはArbitrum上でWASMをコントラクトのデリバリー形式として使い、それをRISC-VにコンパイルしてZK証明に利用しています。各層は独自の専門的タスクを行い、干渉しません。

また、彼らは重要なリスクも指摘しています:ZK証明技術は急速に進化しています。RISC-Vの実装も最近では32ビットから64ビットへと進化しています。もし今RISC-VをEthereumのレイヤー1で固定してしまえば、2年後により優れた証明アーキテクチャが登場した場合はどうなるのか?動くターゲットに賭けるのはEthereumのスタイルではありません。

より大きな産業の変革:EthereumとLayer 2の遠ざかる動き

この技術的議論の背景を理解するには、より深い産業の動向を見る必要があります。

最近数ヶ月で、Vitalikは「Ethereumのための専用L2ロードマップの必要性」に懐疑的な見解を示しました。これに対し、Layer 2運営者から深い反応が返されました。

Espresso SystemsのCEO、Ben Fischはメディアで次のように説明しています:Layer 2の元々の目的はEthereumのスケーリングを支援することだった。しかし、今やEthereum自体がスケーリング改善を追求しているため、Layer 2の位置付けは進化すべきだ。単なる補助層ではなく、より独立したエコシステムへ。

Layer 2運営者は慌てているわけではなく、むしろ再配置を進めています。OP Labsの共同創設者はLayer 2を「独立したウェブサイト」と表現し、Ethereumは定期的な決済基準としています。PolygonのCEOは、真の課題はスケーリングだけでなく、支払いインフラのような実用的ユースケースに特化したブロックスペースの構築だと述べています。

要するに、Ethereumの実行層におけるこの大きな技術的変化は、より大きな構造的トレンドの反映です:Ethereumは自らのコアコンピテンシーのコントロールに戻りつつあり、Layer 2は独自の存在意義を見出すか、最終的には自立を模索しています。

これが現実になるのか?今後の道筋と課題

Vitalik自身も、開発者コミュニティ全体でEVMの置換についての合意はまだ得られていないと認めています。ステートツリーの改革はより堅実な土台を持ち、EIP-7864は具体的なドラフトと開発チームが動いています。

しかし、RISC-VによるEVMの置換は「ロードマップ」段階にあり、実際のコード実装には遠いです。

ただし、Vitalikは先週、次のような自信の表明をしています:Ethereumはすでに「エンジンの変更」(Mergeの時点)を行っており、今後も状態ツリーの最適化、合意の簡素化、ZK-EVMの検証、仮想マシンの置換といった四つの大きな変更を行えると。

スケジュールは始まっています。Ethereumは2026年前半にGlamsterdamアップグレードを目標とし、その後Hegotaが続きます。技術的な詳細は最終調整中ですが、状態ツリーの改革と実行層の改善が主要な方向性として確定しています。

問いは「可能か否か」ではなく、EthereumはPoWからPoS、L1からRollup中心のエコシステムへと何度もその能力を証明してきたことです。問題はアーキテクチャの根本的な再構築であり、単なる外観の変更ではありません。古いアーキテクチャを根底から再構築しながら、運用を続ける必要があります。

この技術的議論自体—これらの変更が良いのか、それとも無限の複雑さに向かうのか—は、最終的な解決よりも重要かもしれません。Ethereumは「パッチ済みのレガシーシステム」にはならない決断をしており、エンジンの部品をどう壊し、新たな標準モデルをどう築くかは、2027年に明らかになるでしょう。

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