イーサリアム2.0とは
イーサリアム2.0は、ETH 2または「セレニティ（Serenity）」とも呼ばれ、イーサリアムブロックチェーンの次なる大規模アップグレードです。
イーサリアムの開発ロードマップは当初から明確に定められており、「フロンティア（Frontier）」「ホームステッド（Homestead）」「メトロポリス（Metropolis）」「セレニティ（Serenity）」の4段階で進められてきました。
「フロンティア」段階でベータ版が公開され、「ホームステッド」段階でメインネットが正式にローンチ。その後、「メトロポリス」段階ではバイザンチン（Byzantium）やコンスタンティノープル（Constantinople）といったハードフォークによるアップグレードが実施され、イスタンブール（Istanbul）アップグレードは「セレニティ」段階直前の最後のアップグレードとなりました。
「セレニティ」以前の3段階はすべてイーサリアム1.0に分類され、これまでの各アップグレードは、イーサリアム1.0チェーンのパフォーマンスを段階的に向上させるとともに、2.0への移行基盤を整えてきました。そして今、ついにイーサリアム2.0が幕を開けるのです！
1.0と比較して、2.0では主に2つの重要な改良が導入されます：PoS（プルーフ・オブ・ステーク）とシャードチェーン（Shard Chains）です。
PoS（プルーフ・オブ・ステーク）：1.0ではPoW（プルーフ・オブ・ワーク）というコンセンサスメカニズムが採用されており、物理的な計算能力（マイナー）と電力（作業量）によって新しいブロックを構築します。一方、2.0ではPoSが採用され、これはPoWの進化形であり、セキュリティとスケーラビリティの向上に加え、より省エネルギーな運用が可能になります。
PoSでは、バリデータ（検証者）とステーキングされたETHによってブロックの連続性が保証されます。これはシャーディングを実現する上で不可欠な要素です。バリデータの仕組みについては、後ほど詳しく説明します。
シャードチェーン：シャードチェーンはスケーラビリティを実現するためのメカニズムで、イーサリアムチェーンのトランザクション処理能力（スループット）を大幅に向上させます。
現在のイーサリアムは、連続するブロックからなる単一のブロックチェーンであり、高いセキュリティと容易な検証性を備えています。しかし、すべてのフルノードが各ブロック内の全トランザクションを処理・検証する必要があるため、特にメインネットのトランザクション量が急増した際に、ネットワークの高速処理能力が制限されてしまいます。
一方、シャードチェーンでは、イーサリアムチェーンを64本の異なるチェーンに「分割」し、データ処理タスクを多数のノードに分散させることで、トランザクションを並列処理することが可能になります（逐次処理ではなく）。これは、シャードチェーン1本追加するごとに新たな車線が増えるイメージです。イーサリアムは単一車線の小道から複数車線の高速道路へと進化し、より多くの車線と並列処理能力により、大幅なスループット向上が実現します。
シャードチェーンは、イーサリアムの並列トランザクション処理、ストレージ、および情報処理能力を向上させ、保守的な見積もりでもスループットを64倍に引き上げることが可能です。その設計は、イーサリアム1.0の数百倍に相当するデータ量を処理できるようになっています。
シャードチェーンは、イーサリアム2.0のフェーズ1で導入される予定です。
現行の1.0：1.0チェーンは現状を維持しつつ継続的に改善が行われ、最終的には2.0のフェーズ1リリース後に、イーサリアム2.0の最初のシャードとして進化します。
将来の2.0：主な目的は、イーサリアムのパブリックメインネットのスケーラビリティ、スループット、およびセキュリティの向上です。2.0では、1.0上のいかなる履歴データ、トランザクション記録、資産所有権も削除されません。2.0の基幹となるビーコンチェーンは、1.0チェーンと並行して稼働し、連続性を確保します。
イーサリアム2.0は、フェーズ0、フェーズ1、フェーズ2…と複数の段階に分けてリリースされます。
フェーズ0は今年2020年12月1日にリリース予定で、フェーズ1は2021年、フェーズ2は2021年または2022年の開始が計画されています。各フェーズでは、イーサリアムの機能およびパフォーマンスを異なる方法で改善していきます。
フェーズ0の内容はビーコンチェーンです。ビーコンチェーンは、イーサリアム2.0の核となる存在で、バリデータの管理およびシャードチェーンの調整を担うほか、他の要素の開発を導く実践的基盤となります。
フェーズ1はフェーズ0を基盤として、まずシャードチェーンの統合を実現し、データをシャードチェーンへ書き込むことを目指します。シャードチェーンに関する大部分の基礎作業はフェーズ0で既に完了しているため、フェーズ1の実装難易度は他のコンポーネントよりも大幅に低くなっています。
フェーズ2は実行フェーズであり、イーサリアム2.0を強力なデータベースから完全に分散型のコンピューティングプラットフォームへと進化させます。
フェーズ2の定義は上記2フェーズほど明確ではありませんが、ETHアカウントの追加および送金・出金のサポート、クロスシャード間の送金およびスマートコントラクト呼び出しの実現、イーサリアム2.0上でスケーラブルなアプリケーションを構築可能な実行環境の構築、および1.0チェーンを2.0チェーンへ統合すること（これによりPoWの使用が完全に終了）などが含まれる予定です。
フェーズ2完了後も、さらなる改良および開発が継続されます。
ありません。
ETHの保有者は、特別な操作を行う必要は一切なく、イーサリアム1.0チェーン上での利用は引き続き完全に問題ありません。将来的には、1.0チェーンが2.0の一部へと統合されるため、保有者は何らかの操作を行う必要はなく、保有するETHは現在と同様に正常に動作します。
イーサリアム2.0では新規トークンは発行されないため、「イーサリアム2.0のコイン」を購入することはできません。ただし、保有者はバリデータとしてステーキングを行い、報酬を得ることが可能です。
ステーキングに参加したい場合、1.0チェーン上のバリデータデポジットコントラクトへETHを預け入れることで、2.0のビーコンチェーン上のバリデータとなることができます。預け入れられたETHは、2.0ビーコンチェーン上のバリデータ残高として扱われます。
それでは、バリデータになるにはどうすればよいのでしょうか？
各バリデータは、デポジットコントラクトへ32 ETHをステーキングする必要があります。また、イーサリアム1.0および2.0のクライアントソフトウェアを同時に実行する必要があります。
デポジットコントラクトへのETHのステーキングは、一方向かつ不可逆的な取引です。イーサリアム2.0のフェーズ1以降でなければ、バリデータによる送金は不可能です。フェーズ2になると、ステーキングされた資産を特定のシャードへ引き出すことが可能になりますが、この一連のプロセスには約2年かかると見込まれています。
バリデータは、新しいブロックの検証および構成を担当します。バリデータになると、イーサリアムネットワークがビーコンチェーンを通じて割り当てるタスクを受信します。バリデータは6.4分ごとにビーコンチェーン上のブロックに対して「アテステーション（証明）」を提出する必要があります。また、稀にブロック提案者として選ばれることもあります。たとえばバリデータが10万人いる場合、各バリデータは平均して2週間に1回の頻度でブロックを提案するよう求められます。これらのプロセスはすべて自動的に行われ、ソフトウェアによって完全に処理されます。
バリデータがブロックの検証に成功すると、ETHによる報酬が支払われます。
報酬額は、エポック（epoch：ビーコンチェーンの時間単位）終了時のネットワーク状態に基づいて動的に算出されます。ネットワーク層の報酬発行率は、ステーキングされたETH総量およびバリデータの平均オンライン率に依存します。個々のバリデータの収益率は、バリデータ総数および当該バリデータのオンライン率によって決まります。
バリデータは各エポック（384秒～6.5分）終了時に、報酬からペナルティを差し引いた分のETHを受け取ります。したがって、ユーザー���ランダムにバリデータとして選ばれた場合、期待される報酬額と実際に受け取る報酬額は異なる可能性があります。
ただし、バリデータがブロックチェーンの真の連続性を損なおうとする行為を行った場合、ステーキングした32 ETHの一部または全額が没収（スラッシング）される可能性があります。
バリデータになるには、運用コストやハードウェアコストなど、一定の自己負担が必要です。また、バリデータタスクの実行中にソフトウェアのバグや各種ペナルティが発生する可能性があり、ノードが長期間不安定になったり、攻撃行為を行ったりした場合には元本が減額されるリスクもあります。
さらに、前述の通り、バリデータがデポジットコントラクトへステーキングしたETHは、少なくとも2年間は引き出せないため、2年間の資金拘束リスクも負うことになります。
また、ETHのステーキング総量が増加するにつれて、ステーキングの年率収益率（APY）は徐々に低下します。図からわかるように、初期段���でステーキング総量がビーコンチェーンの最低起動要件である524,288 ETHに達した場合、年率収益率は約21.6%ですが、その後は収益率とステーキング総量の間に負の相関関係が見られます。
そのため、一般ユーザーは自らステーキングしてバリデータになることはお勧めしません。バリデータになりたい場合は、必ずしも自らステーキングする必要はなく、ステーキングサービスプロバイダーを通じてETHをステーキングし、ステーキング数量に応じた比例配分の報酬を得ることも可能です。
Coboの最新動向にぜひご注目ください。今後、イーサリアム2.0に関するさらなるニュースおよび関連製品について、迅速にお知らせいたします！