イーサリアムにフサカのアップグレードは何をもたらしますか？

フサカという名前は、実行レイヤーのアップグレード「大阪」と、コンセンサスレイヤーのバージョン「フラ・スター」の組み合わせから来ています。このアップグレードは2025年12月3日21:49 UTCにアクティベートされる予定です。

このアップグレードには、データ可用性、ガス/ブロック容量、安全性の最適化、署名互換性、取引手数料構造などをカバーする12のEIPが含まれています。これは、L1の能力拡張を達成し、L2のコストを削減し、ノードコストを低減し、ユーザー体験を向上させるための体系的なアップグレードです。

I. フサカの2つのコア目的：Ethereumのパフォーマンスを向上させ、ユーザー体験を向上させること。

目的1：Ethereumの基盤パフォーマンスとスケーラビリティを大幅に向上させること。

コアキーワード：

• データ可用性の拡張

• ノード負荷の削減

• 柔軟なBlob管理

• 実行能力の向上

• より効率的で安全なコンセンサスメカニズム

要するに：Ethereumのパフォーマンスをさらに向上させること。

目的2：ユーザー体験を向上させ、次世代のウォレットおよびアカウント抽象化を推進すること。

コアキーワード：

• ブロック事前確認

• P-256（デバイスのネイティブ署名）サポート

• ニーモニックウォレット

• より近代的なアカウントシステム

本質的には、Ethereumが主流のインターネットソフトウェアの体験に近づいているということです。

II. フサカの5つの主要な変更点

1. PeerDAS: ノードのデータストレージ負担を削減

PeerDASは、フサカアップグレードの核心となる新機能です。現在、レイヤー2のノードはBlob（一時的なデータタイプ）を使用してデータをEthereumに公開しています。フサカアップグレード前は、すべてのフルノードがデータの存在を保証するためにすべてのBlobを保存する必要がありました。しかし、Blobスループットが増加するにつれ、このデータをすべてダウンロードすることは非常にリソース集約的になり、ノードが処理することが困難になります。

PeerDASは、データ可用性サンプリング手法を採用しており、各ノードがデータセット全体ではなく、データブロックのサブセットのみを保存することを可能にします。データ可用性を保証するためには、既存データの50%から任意のデータサブセットを再構築することができ、エラーやデータ欠損の確率を暗号学的に無視できるレベルまで低減します。

PeerDASは、blobデータにReed-Solomon消失訂正符号を適用することで機能します。従来の用途では、DVDは同じ符号化技術を使用しており、たとえ傷がある場合でもプレーヤーはディスクを読み取ることができます。同様に、QRコードも部分的に隠れていても完全に認識されます。

したがって、PeerDASソリューションは、ハードウェアとノードの帯域幅要件が許容範囲内に収まることを保証しつつ、blobの拡張を可能にし、より多くの大規模なLayer2ノードを低コストでサポートします。

2. 必要に応じてblobの数を柔軟に増やす: 絶えず変化するL2データ要件に適応。

すべてのノード、クライアント、およびバリデータソフトウェア間で一貫したアップグレードを保証するためには、段階的なアプローチが必要です。進化するLayer2データブロック要件に迅速に対応するために、blobパラメータのみのフォークメカニズムが導入されます。

Dencunアップグレードの際にネットワークにblobが初めて追加された時点では、3（最大6）でしたが、Pectraアップグレードで6（最大9）に増加しました。Fusaka以降は、大規模なネットワークアップグレードを必要とせず、持続可能なペースで追加可能となります。

3. 過去の記録の有効期限をサポート: ノードコストを削減。

Ethereumの継続的な成長に伴い、ノードオペレーターが必要とするディスク容量を削減するために、一部の過去の記録の有効期限をクライアントがサポートする必要があります。実際には、クライアントはすでにリアルタイムでこの機能を有効にしており、このアップグレードではそのタスクが追加されるのみです。

4. ブロックの事前確認: より迅速なトランザクション確認を可能に。

EIP7917を使用することで、Beacon Chainは次のエポックのブロック提案者を識別できるようになります。どのバリデータが次のブロックを提案するかを事前に知ることで、事前確認が可能になります。次のブロック提案者とコミットメントを結び、実際のブロックが生成されるのを待たずに、ユーザーのトランザクションがそのブロックに含まれることを保証します。

この機能はクライアント実装とネットワークセキュリティにメリットをもたらし、バリデータが提案スケジュールを操作するような極端な状況を防ぎます。さらに、先読み機能により実装の複雑さを軽減します。

5. ネイティブP-256署名: Ethereumは50億台のモバイルデバイスと直接連携。

以下は指定された形式に基づいて翻訳された文章です： ビルトインで、固定アドレスに導入されるセキュリティキーのような secp256r1 (P-256) 署名チェッカーが紹介されています。これは、Apple、Android、FIDO2、WebAuthnなどのシステムで使用されるネイティブ署名アルゴリズムです。

ユーザーにとって、このアップグレードはネイティブデバイス署名およびパスキー機能を活用できるようになります。ウォレットは、AppleのSecure Vault、Android Keystore、Hardware Security Module (HSM)、およびFIDO2/WebAuthnに直接アクセス可能となり、ニーモニックフレーズを必要とせず、よりスムーズな登録プロセスと、現代のアプリケーションに匹敵するマルチファクター認証体験を提供します。これにより、より良いユーザー体験、便利なアカウント回復方法、既存の数十億台のデバイスの機能に対応するアカウント抽象モデルが実現します。

開発者にとっては、160バイトの入力を受け取り、32バイトの出力を返すため、既存のライブラリやL2コントラクトを非常に簡単に移植できます。その基本的な実装には、無限へのポインターやモジュラス比較チェックが含まれており、問題のある境界ケースを排除しつつ、有効な呼び出し元を妨げないよう設計されています。

III. FusakaアップグレードがEthereumエコシステムに与える長期的な影響

1. L2への影響: 拡張が第2の曲線に入りました。PeerDASおよびBlob数のオンデマンド増加、さらに公平なデータ価格メカニズムを通じて、データの可用性におけるボトルネックが解消され、FusakaはL2のコスト低下を加速させました。

2. ノードへの影響: 運用コストの継続的な減少。ストレージ要件の削減と同期時間の短縮により、運用コストが低下しました。さらに、長期的には、弱いハードウェアを持つノードの継続的な参加を保証し、ネットワークの分散化を維持します。

3. DAppへの影響: より複雑なオンチェーンロジックが可能になります。より効率的な数学的オペコードと、より予測可能なブロック提案スケジュールにより、高性能AMM、より複雑なデリバティブプロトコル、完全オンチェーンのアプリケーションが促進される可能性があります。

4. 一般ユーザーへの影響: 最終的に、彼らはWeb2のようにブロックチェーンを使うことができます。P-256署名により、ニーモニックフレーズが不要になり、モバイルフォンをウォレットとして使用でき、ログインがより便利になり、リカバリーが簡単になり、マルチファクター認証が自然に統合されます。これは、ユーザーエクスペリエンスにおける革命的な変化であり、10億人のユーザーをブロックチェーンへ導くための必要条件の一つです。

IV. 結論: FusakaはDankShardingと大規模なユーザー採用への重要なステップとなります。

DencunはBlob（Proto-Dank Sharding）の時代をもたらし、Pectraは実行を最適化し、EIP-4844に影響を与えました。一方、FusakaはEthereumに「持続可能なスケーリング＋モバイルファースト」に向けた重要な一歩を提供しました。

TLDR:

このアップグレードでは主に以下の12のEIPsが含まれます:

EIP-7594: ノードのデータストレージ負担を軽減するためにPeerDASを採用。

これはEthereumのデータ容量を拡大するための重要な基盤です。PeerDASはDankShardingを実現するために必要なインフラを構築しました。将来のアップグレードでは、データスループットが375kb/sから数MB/sに増加することが期待されています。また、これによりLayer 2のスケーリングが直接実現され、ノードが効率的により多くのデータを処理し、個々の参加者への負担を増やさないようになります。

EIP-7642: ノードが必要とするディスクスペースを削減するために履歴の有効期限機能を導入。

これは受領処理方法を変更することに相当し、ノード同期から古いデータを削除することで、同期中に約530GBの帯域幅を節約します。

EIP-7823: MODEXPの上限を設定し、コンセンサスの脆弱性を防止。

これはMODEXP暗号プリコンパイルコードの入力長を1024バイトに制限します。以前は、MODEXPの入力長に制限がなかったため、コンセンサスの脆弱性の原因となっていました。すべての現実のアプリケーションシナリオをカバーする実用的な制限を設定することで、テスト範囲が縮小され、将来的により効率的なEVMコードへの置き換えの道が開かれます。

EIP-7825: 単一のトランザクションがブロックスペースのほとんどを消費するのを防ぐためのトランザクションガス上限を導入。

この措置は、トランザクションごとのガス上限を167,777,216に設定し、単一のトランザクションがブロックスペースのほとんどを消費するのを防ぎます。これにより、ブロックスペースのより公平な配分が保証され、ネットワークの安定性が向上し、DoS攻撃への防御能力が強化され、ブロック検証時間をより予測可能にすることが可能になります。

EIP-7883: 暗号プリコンパイルコードModExpのガスコストを増加させ、過度に低い価格設定によるサービス拒否攻撃の可能性を防ぎます。

操作の過度に低い価格設定の問題に対処するため、ModExp暗号プリコンパイラーのガスコストが増加しました。最小コストは200ガスから500ガスに増加し、32バイトを超える大きな入力の場合はコストが倍増します。これにより、暗号プリコンパイラーの合理的な価格設定が確保され、ネットワークの経済的持続可能性が向上し、過度に低い価格設定によるサービス拒否攻撃が防止されます。

EIP-7892: 進化するLayer 2の要件に適応するため、オンデマンドでブロブ数の弾力的なスケーリングをサポートします。

Ethereumは、新しい軽量プロセスを作成することで、ブロブストレージパラメータをより頻繁に調整できるようになります。これにより、大規模アップグレードを待つことなく、Layer 2の進化するニーズに適応するためにブロブ容量の小規模な調整が可能になります。

EIP-7917: トランザクション順序の予測可能性を向上させるブロック事前確認を有効にします。

現在、バリデーターは次のエポックが始まるまで誰がブロックを提案するのかを知ることができず、MEV緩和や事前承認プロトコルに不確実性をもたらしています。この変更により、将来のエポックの提案者スケジュールを事前計算して保存し、それを決定的かつアプリケーションがアクセス可能なものにします。

EIP-7918: 実行コストにリンクされたベースブロブ料金を導入し、データブロック料金の市場問題に対処します。

この解決策は、1weiでブロック料金市場が機能しなくなる問題に対処するため、実行コストにリンクされた留保価格を導入します。これは、Layer 2の実行コストがブロックコストを大幅に上回る場合にブロック料金市場が失敗することを防ぎます。

これはL2にとって重要であり、持続可能なブロブ価格設定が真のコストを反映し、L2の利用が拡大するにつれて効果的な価格発見を維持します。

EIP-7934: ネットワークの不安定性やサービス拒否攻撃を防ぐため、RLP実行ブロックサイズの最大値を10MBに制限します。

現在、ブロックサイズが非常に大きくなる場合があり、これがネットワークの伝播を遅らせ、一時的なフォークのリスクを高めています。この制限により、ブロックサイズがネットワークが効率的に処理・伝播できる範囲内に収まるようになり、ネットワークの信頼性を向上させ、一時的なフォークのリスクを低減し、より安定したトランザクション確認時間を実現します。

EIP-7935: デフォルトのガスリミットを60Mに引き上げ、L1の実行能力を拡張。

この提案では、ガスキャップを36Mから60Mに引き上げてL1の実行能力を拡張することを提案しています。この変更はハードフォークを必要としません（ガスキャップはバリデーターが選択するパラメータであるため）。しかし、高負荷の計算負荷下でのネットワークの安定性を保証するために広範なテストが必要です。したがって、このEIPをハードフォークに含めることで、この作業が優先され、継続されることを保証します。

各データブロックがより多くの計算を実行できるようにすることで、ネットワーク全体のスループットが直接的に向上し、これがL1の実行能力を拡張する最も直接的な方法となります。

EIP-7939: CLZオペコードを追加し、オンチェーン計算をより効率的に。

このアップデートでは、256ビットの数値における先頭ゼロの数を効率的に計算するための新しいCLZ（Calculate Leading Zeros）オペコードをEVMに追加します。これにより、ビット操作を必要とする数学的操作のガスコストが大幅に削減され、計算効率が向上します。これにより、より複雑なオンチェーン計算が可能になり、DeFiプロトコル、ゲームアプリケーション、複雑な数学的計算が必要なコントラクトにおいて、より安価で効率的な数学的操作が可能になります。

EIP-7951: ユーザー体験を向上させるため、事前コンパイルされたsecp256r1曲線のサポートを追加。

このアップデートにより、広く使用されている暗号曲線secp256r1（P-256としても知られる）のサポートがEthereumに追加されます。現在、Ethereumは署名のためにsecp256k1曲線のみをサポートしていますが、多くのデバイスやシステムではsecp256r1が使用されています。このアップデートにより、iPhone、Androidスマートフォン、ハードウェアウォレット、その他のシステムがこの標準曲線を使用してEthereumの署名を検証できるようになり、既存のインフラストラクチャとの統合が容易になります。