Fusaka アップグレードは Ethereum に何をもたらすでしょうか?

Fusakaという名称は、実行レイヤーのアップグレード「Osaka」とコンセンサスレイヤーのバージョン「Fula Star」を組み合わせたものです。このアップグレードは、2025年12月3日21時49分（UTC）に有効化される予定です。

このアップグレードには、データの可用性、ガス/ブロック容量、セキュリティの最適化、署名の互換性、取引手数料の構造などをカバーする 12 個の EIP が含まれています。これは、L1 容量の拡張、L2 コストの削減、ノードコストの削減、およびユーザーエクスペリエンスの向上を実現するための体系的なアップグレードです。

I. Fusaka の 2 つの主な目標: Ethereum のパフォーマンスを向上し、ユーザーエクスペリエンスを強化することです。

目標 1: Ethereum の基盤となる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。

コアキーワード:

データ利用可能性の拡大
ノード負荷の軽減
Blobはより柔軟
実行能力の向上
より効率的で安全な合意形成メカニズム

一言で言えば、Ethereum のパフォーマンスをさらに向上させるためです。

目標 2: ユーザーエクスペリエンスを向上させ、次世代のウォレットとアカウントの抽象化を推進します。

コアキーワード:

ブロックの事前確認
P-256（デバイスネイティブ署名）のサポート
ニーモニックウォレット
より現代的なアカウントシステム

本質的に、Ethereum は主流のインターネットソフトウェアのエクスペリエンスに近づいています。

II.フサカの 5 つの主な変化

1. PeerDAS: ノード上のデータストレージの負担を軽減

PeerDASは、Fusakaアップグレードの中核となる新機能です。現在、レイヤー2ノードはBLOB（一時的なデータ型）を使用してEthereumにデータを公開しています。Fusakaアップグレード以前は、データの存在を保証するために、各フルノードがすべてのBLOBを保存する必要がありました。BLOBのスループットが増加すると、すべてのデータをダウンロードするには膨大なリソースを消費し、ノードの処理が困難になります。

PeerDASはデータ可用性サンプリング方式を採用しており、各ノードは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できます。データの可用性を確保するため、データのサブセットは既存データの50%から再構築できるため、エラーやデータ欠落の可能性は暗号学的に無視できるレベルまで低減されます。

PeerDASは、リード・ソロモン消失訂正符号をBLOBデータに適用することで機能します。従来のアプリケーションでは、DVDでも同じ符号化技術が使用されており、傷があって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コードは部分的に隠れていても完全に認識できます。

したがって、PeerDAS ソリューションは、ノードのハードウェアおよび帯域幅の要件が許容範囲内であることを保証しながら、BLOB 拡張も可能にし、より多くの大規模な Layer2 ノードをより低コストでサポートできるようにします。

2. 必要に応じて BLOB の数を柔軟に増やす: 常に変化する L2 データ要件に適応します。

すべてのノード、クライアント、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実現するには、段階的なアプローチが必要です。進化するレイヤー2データブロックの要件に迅速に適応するために、BLOBパラメータのみのフォークメカニズムが導入されました。

Dencunアップグレード時にネットワークに追加されたBLOBの数は3個（最大6個）でしたが、その後Pectraアップグレードで6個（最大9個）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に、持続可能なペースでBLOBを追加できるようになりました。

3. 履歴レコードの有効期限をサポート: ノードコストを削減します。

イーサリアム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、クライアントは一部の履歴レコードの有効期限切れに対応する必要があります。実際、クライアントは既にこの機能をリアルタイムで有効化しており、今回のアップグレードはそれをToDoリストに追加するだけです。

4. ブロックの事前確認: トランザクションの確認を高速化します。

EIP7917を使用することで、ビーコンチェーンは次のエポックのブロック提案者を特定できるようになります。どのバリデータが将来のブロックを提案するかを事前に把握することで、事前確認が可能になります。実際のブロック生成を待たずに、次のブロック提案者と約束することで、ユーザー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できます。

この機能は、バリデーターがプロポーザーのスケジュールを操作するといった極端な状況を防ぐため、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ます。さらに、先読み機能により実装の複雑さが軽減されます。

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します。

パスキーに似たsecp256r1（P-256）署名チェッカーが固定アドレスに導入されました。これは、Apple、Android、FIDO2、WebAuthnなどのシステムで使用されているネイティブ署名アルゴリズムです。

このアップグレードにより、ユーザーはネイティブのデバイス署名とパスキー機能を利用できるようになります。ウォレットはAppleのSecure Vault、Android Keystore、ハードウェアセキュリティモジュール（HSM）、FIDO2/WebAuthnに直接アクセスできるため、ニーモニックフレーズは不要です。登録プロセスはよりスムーズになり、最新のアプリケーションに匹敵する多要素認証エクスペリエンスが実現します。これにより、ユーザーエクスペリエンスが向上し、アカウント復旧方法がより便利になり、数十億台のデバイスの既存機能に適合するアカウント抽象化モデルが実現します。

開発者にとって、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コントラクトの移植が非常に容易になります。基盤となる実装には、無限大へのポインタとモジュロ比較チェックが含まれており、有効な呼び出し元を壊すことなく、複雑な境界条件を排除します。

III. Fusakaアップグレードがイーサリアムエコシステムに与える長期的な影響

1. L2への影響：拡張は第2カーブに入ります。PeerDASとオンデマンドBLOB数の増加、そしてより公平なデータ価格設定メカニズムにより、データ可用性のボトルネックが解消され、 FusakaはL2コストの低下を加速させました。

2. ノードへの影響：運用コストは引き続き低下します。ストレージ要件の削減と同期時間の短縮により、運用コストが削減されます。さらに、長期的には、ハードウェア性能の低いノードの継続的な参加が確保され、ネットワークの分散化が継続的に保証されます。

3. DApps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、高性能なAMM、より複雑なデリバティブプロトコル、そして完全なオンチェーンアプリケーションが実現される可能性があります。

4. 一般ユーザーへの影響：ついに、Web2のようにブロックチェーンを利用できるようになります。P-256署名により、ニーモニックフレーズは不要になり、携帯電話をウォレットとして利用でき、ログインはより便利になり、リカバリはよりシンプルになり、多要素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、10億ユーザーをブロックチェーンへと導くための必須条件の一つです。

IV. 結論: Fusaka は DankSharding と大規模なユーザー導入に向けた重要なステップです。

Dencun は Blob (Proto-Dank Sharding) の時代を先導し、Pectra は実行を最適化して EIP-4844 に影響を与え、Fusaka は Ethereum が「持続可能なスケーリング + モバイルファースト」に向けて重要な一歩を踏み出すことを可能にしました。

要約:

このアップグレードには、主に次の 12 個の EIP が組み込まれます。

EIP-7594: PeerDAS を採用して、ノード上のデータストレージの負担を軽減します。

これは、イーサリアムのデータ容量を拡張するための重要な基盤です。PeerDASは、ダンクシャーディングの実装に必要なインフラストラクチャを構築しており、今後のアップグレードにより、データスループットが375kb/sから数MB/sに向上すると予想されています。また、レイヤー2スケーリングを直接実装することで、個々の参加者に負担をかけることなく、ノードがより多くのデータを効率的に処理できるようにします。

EIP-7642: ノードに必要なディスク容量を削減するために、履歴有効期限機能を導入しました。

これは、受信処理方法を変更し、ノード同期から古いデータを削除することと同等であり、同期中に約 530 GB の帯域幅を節約します。

EIP-7823: コンセンサスの脆弱性を防ぐために MODEXP の上限を設定します。

これにより、MODEXP暗号プリコンパイル済みコードの各入力長が1024バイトに制限されます。これまで、MODEXPは入力長に制限がなかったため、コンセンサス脆弱性の原因となっていました。あらゆる実世界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、テストの範囲が縮小され、将来的により効率的なEVMコードへの置き換えが可能になります。

EIP-7825: 単一のトランザクションがブロックスペースの大部分を消費するのを防ぐために、トランザクションガスキャップを導入します。

この措置により、トランザクションあたり167,777,216のガスキャップが導入され、単一のトランザクションがブロックスペースの大部分を消費することが防止されます。これにより、ブロックスペースのより公平な割り当てが保証され、ネットワークの安定性とDoS攻撃に対する防御力が向上し、ブロック検証時間の予測可能性が向上します。

EIP-7883: 過度に低い価格設定による潜在的なサービス拒否攻撃を防ぐために、ModExp 暗号化プリコンパイル済みコードのガスコストを増加します。

オペレーションの価格設定が過度に低いという問題に対処するため、ModExp暗号プリコンパイラのガスコストを引き上げました。最小コストは200ガスから500ガスに引き上げられ、32バイトを超える大きな入力の場合はコストが2倍になります。これにより、暗号プリコンパイラの適正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って引き起こされる潜在的なサービス拒否攻撃を防止できます。

EIP-7892: 進化するレイヤー 2 要件に適応するために、BLOB カウントのオンデマンドの弾性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、BLOBストレージのパラメータをより頻繁に調整できます。これにより、大規模なアップグレードを待たずに、BLOB容量を微調整することで、レイヤー2の進化するニーズに適応できるようになります。

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

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かを知ることができず、MEV緩和策と事前承認プロトコルに不確実性をもたらしています。今回の変更により、将来のエポックにおける提案者のスケジュールが事前に計算・保存されるため、決定論的になり、アプリケーションからアクセス可能になります。

EIP-7918: 実行コストにリンクされた基本 BLOB 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。

このソリューションは、実行コストに連動した最低価格を導入することで、ブロック手数料市場の問題に対処します。これにより、レイヤー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、ブロック手数料市場が1 weiで破綻するのを防ぎます。

これは L2 にとって非常に重要であり、持続可能な Blob の価格設定が実際のコストを反映し、L2 の使用量が拡大しても効果的な価格発見が維持されることを保証します。

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

現在、ブロックサイズは非常に大きくなる可能性があり、ネットワークの伝播速度が低下し、一時的なフォークのリスクが増大します。この制限により、ブロックサイズはネットワークが効率的に処理・伝播できる適切な範囲内に維持されます。これにより、ネットワークの信頼性が向上し、一時的なフォークのリスクが軽減され、トランザクションの確認時間の安定化が実現します。

EIP-7935: L1 実行機能を拡張するために、デフォルトのガス制限を 60M に増加します。

この提案では、L1実行能力の拡大を目的として、ガスキャップを36Mから60Mに引き上げることが提案されています。この変更にはハードフォークは必要ありません（ガスキャップはバリデーターが選択するパラメータです）。しかし、高い計算負荷下におけるネットワークの安定性を確保するには、広範なテストが必要です。そのため、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、継続されることが保証されます。

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向上します。これは、L1 実行機能を拡張する最も直接的な方法です。

EIP-7939: オンチェーン計算をより効率的にするために CLZ オペコードを追加しました。

今回のアップデートでは、EVMに新しいCLZ（先行ゼロ計算）オペコードが追加され、256ビット数値の先頭のゼロの数を効率的に計算できるようになります。これにより、ビット操作を必要とする数学演算のガスコストが大幅に削減され、計算効率が向上し、より複雑なオンチェーン計算が可能になります。これにより、より安価で効率的な数学演算が可能になり、DeFiプロトコル、ゲームアプリケーション、そして複雑な数学計算を必要とするあらゆるコントラクトにメリットをもたらします。

EIP-7951: ユーザーエクスペリエンスを向上させるために、事前コンパイルされた secp256r1 曲線のサポートが追加されました。

このアップデートにより、Ethereumは広く使用されている暗号曲線secp256r1（別名P-256）のサポートを追加します。現在、Ethereumは署名に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secp256r1が使用されています。このアップデートにより、Ethereumはこの標準曲線を使用するiPhone、Androidスマートフォン、ハードウェアウォレット、その他のシステムから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。