# Web3パラレルコンピューティングデプス研究報告：ネイティブスケーリングの究極の道## 一、前言：拡張は永遠のテーマであり、並行は究極の戦場であるブロックチェーンシステムは誕生以来、拡張性という核心的な問題に直面しています。ビットコインとイーサリアムの毎秒取引数(TPS)は非常に低く、従来のWeb2システムには遠く及びません。これは単にサーバーを増やすことで解決できるものではなく、ブロックチェーンの基盤設計における体系的な制約、すなわち「分散化、安全性、スケーラビリティ」という三難のジレンマです。過去十年で、拡張技術は絶えず進化し、ビットコインの拡張論争からイーサリアムのシャーディング、状態チャネル、Plasma、Rollup、モジュラー型ブロックチェーンに至るまで、業界は想像力に満ちた拡張の道を歩んできました。Rollupは現在の主流の拡張ソリューションとして、TPSの大幅な向上を実現しました。しかし、それはブロックチェーンの基盤となる「単一チェーンの性能」の真の限界には触れておらず、特に実行レベルでは、依然としてチェイン内の直列計算という古典的なパラダイムに制約されています。したがって、チェーン内の並行計算は徐々に業界の視野に入ってきています。チェーン外のスケーリングやクロスチェーン分散とは異なり、チェーン内の並行計算は単一チェーンの原子性を保持しつつ、実行エンジンを徹底的に再構築し、ブロックチェーンを「逐次取引の直列実行」から「マルチスレッド+パイプライン+依存スケジューリング」の高並列計算システムへとアップグレードしようとしています。これにより、数百倍のスループット向上が実現できる可能性があり、スマートコントラクトアプリケーションの爆発的な普及の重要な前提条件となるかもしれません。実際、Web2計算パラダイムにおいて、シングルスレッド計算はすでに並列プログラミングや非同期スケジューリングなどのモデルに取って代わられています。一方、ブロックチェーンはより原始的で保守的な計算システムとして、これらの並列思想を十分に活用できていません。Solana、Sui、Aptosなどの新しいチェーンは、アーキテクチャのレベルで並列性を導入し、この探求を先駆けています。一方、Monad、MegaETHなどのプロジェクトは、チェーン内の並列性をさらに深い突破口に引き上げ、ますます現代のオペレーティングシステムに近い特徴を示しています。並行計算は、性能最適化手段だけでなく、ブロックチェーンの実行モデルのパラダイムシフトの転換点でもあると言えます。それは、スマートコントラクトの実行の根本的なモデルに挑戦し、取引処理の基本的な論理を再定義します。もしRollupが「取引をチェーン外で実行する」ことであれば、チェーン内の並行処理は「チェーン上にスーパーコンピュータのコアを構築する」ことを意味し、その目的は未来のWeb3ネイティブアプリケーションに真に持続可能なインフラストラクチャを提供することです。Rollupレースが収束した後、チェーン内の並行処理が新しいサイクルのLayer1競争における決定的な変数となりつつあります。これは単なる技術競争ではなく、パラダイムの争奪戦です。Web3の世界の次世代の主権実行プラットフォームは、このチェーン内の並行処理の格闘から誕生する可能性が高いです。! [Huobi Growth Academy|.]Web3並列コンピューティング詳細調査レポート:ネイティブスケーリングへの究極の道](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-7d54f0ff95bbcf631c58c10242769fb7)## 二、拡張パラダイム全景図：五つのルート、それぞれの重点拡張は、パブリックブロックチェーン技術の進化において最も重要で持続的かつ難解な課題の一つであり、過去10年間にほぼすべての主流技術の出現と変遷を促してきました。ビットコインのブロックサイズ論争から始まり、「どのようにチェーンをより速く走らせるか」という技術競争が繰り広げられ、最終的に5つの基本的なルートに分化しました。各ルートは異なる角度からボトルネックに切り込み、それぞれ独自の技術哲学、実現の難易度、リスクモデル、および適用シーンを持っています。第一類ルートは最も直接的なオンチェーンスケーリングであり、代表的な方法にはブロックサイズの増加、ブロック生成時間の短縮、またはデータ構造とコンセンサス機構の最適化を通じて処理能力を向上させることが含まれます。この方法はビットコインのスケーリング論争で焦点となり、BCHやBSVなどの「大ブロック」派のフォークを生み出し、EOSやNEOのような初期の高性能パブリックチェーンの設計思考にも影響を与えました。この類のルートの利点は、単一チェーンの一貫性のシンプルさを保持し、理解と展開が容易であることですが、中央集権リスク、ノードの運用コストの上昇、同期の難易度の増加などのシステム的な上限に簡単に触れることができるため、今日の設計では主流の核心的なソリューションではなく、むしろ他のメカニズムの補助的な組み合わせとなっています。第二類ルートはチェーンオフスケーリングで、その代表はステートチャネル(State Channels)とサイドチェーン(Sidechains)です。このルートの基本的な考え方は、大部分の取引活動をチェーンの外に移し、最終結果のみをメインチェーンに書き込むことで、メインチェーンは最終的な清算レイヤーとして機能します。技術哲学的には、Web2の非同期アーキテクチャの考え方に近いです。この考え方は理論的には無限にスケールするスループットを持つことができますが、チェーンオフ取引の信頼モデル、資金の安全性、相互作用の複雑性などの問題がその適用を制限しています。典型的な例として、Lightning Networkは明確な金融シナリオの位置付けがありますが、エコシステムの規模は常に爆発的に拡大していません。一方、Polygon POSなどの複数のサイドチェーンに基づく設計は、高スループットを持ちながらも、メインチェーンの安全性を継承するのが難しいという欠点を露呈しています。第三類ルートは、現在最も人気があり、広く展開されているLayer2 Rollupルートです。この方法は主チェーン自体を直接変更するのではなく、オフチェーン実行とオンチェーン検証のメカニズムを通じてスケーラビリティを実現します。Optimistic RollupとZK Rollupはそれぞれ利点があります：前者は速く、高い互換性を実現しますが、チャレンジ期間の遅延や詐欺証明メカニズムの問題があります；後者は安全性が高く、データ圧縮能力が優れていますが、開発が複雑で、EVM互換性が不足しています。どちらの種類のRollupでも、その本質は実行権をアウトソーシングし、同時にデータと検証をメインチェーンに保持することで、分散化と高性能の相対的なバランスを実現することです。Arbitrum、Optimism、zkSync、StarkNetなどのプロジェクトの急成長はこのルートの実行可能性を証明していますが、同時にデータの可用性(DA)への過度な依存、高コスト、開発体験の断絶などの中期的なボトルネックも明らかにしています。第四類ルートは、近年登場したモジュラー型ブロックチェーンアーキテクチャを指し、Celestia、Avail、EigenLayerなどを代表としています。モジュラーのパラダイムは、ブロックチェーンのコア機能を完全にデカップリングし、複数の専門チェーンが異なる機能を果たし、クロスチェーンプロトコルによってスケーラブルなネットワークに統合されることを提唱します。この方向性は、オペレーティングシステムのモジュラーアーキテクチャとクラウドコンピューティングのコンポーザブルな概念に深く影響を受けており、その利点はシステムコンポーネントを柔軟に置き換えることができ、特定の段階(においてDA)の効率を大幅に向上させることができる点です。しかし、その課題も非常に明白です：モジュールがデカップリングされた後、システム間の同期、検証、相互信頼のコストは非常に高く、開発者エコシステムは極度に分散しており、中長期的なプロトコルの標準とクロスチェーンの安全性に対する要求は従来のチェーン設計をはるかに上回ります。このモデルは本質的に「チェーン」を構築するのではなく、「チェーンネットワーク」を構築し、全体的なアーキテクチャの理解と運用に前例のないハードルを提示します。この論文の後続の分析の焦点である最後のタイプのルートは、チェーン内並列計算最適化パスです。 構造レベルから「水平分割」をメインに行う最初の4種類の「水平分割」とは異なり、並列計算は「垂直アップグレード」、つまり実行エンジンのアーキテクチャを1つのチェーン内で変更することでアトミックトランザクションの同時処理を実現することを重視しています。 これには、VM スケジューリング ロジックを書き換え、トランザクション依存関係分析、状態競合予測、並列処理制御、非同期呼び出しなど、最新のコンピューター システム スケジューリング メカニズムの完全なセットを導入する必要があります。 Solanaは、並列VMの概念をチェーンレベルのシステムに実装した最初のプロジェクトであり、アカウントモデルに基づくトランザクション競合判定によるマルチコア並列実行を実現します。 Monad、Sei、Fuel、MegaETHなどの新世代のプロジェクトは、パイプライン実行、楽観的同時実行性、ストレージパーティショニング、並列デカップリングなどの最先端のアイデアをさらに導入して、最新のCPUと同様の高性能実行コアを構築しようとしています。 この方向性の主な利点は、スループット制限のブレークスルーを達成するためにマルチチェーンアーキテクチャに依存する必要がないこと、同時に、AIエージェント、大規模チェーンゲーム、高頻度デリバティブなどの将来のアプリケーションシナリオの重要な技術的前提条件である複雑なスマートコントラクトの実行に十分なコンピューティングの柔軟性を提供することです。上記の5つのスケーリングパスを通じて、背後にある分野は実際にはパフォーマンス、コンポーザビリティ、安全性、および開発の複雑さの間のブロックチェーンの体系的なトレードオフです。Rollupはコンセンサスのアウトソーシングとセキュリティの継承に優れ、モジュール化は構造の柔軟性とコンポーネントの再利用を際立たせ、オフチェーンのスケーリングはメインチェーンのボトルネックを突破しようとしますが、信頼コストは非常に高いです。一方、オンチェーンの並行処理は実行レイヤーの根本的なアップグレードを目指しており、チェーン内の整合性を損なうことなく、現代の分散システムのパフォーマンス限界に近づこうとしています。どのパスもすべての問題を解決することは不可能ですが、これらの方向性が共同でWeb3計算パラダイムのアップグレードの全景を構成し、開発者、アーキテクト、投資家に非常に豊富な戦略的選択肢を提供しています。歴史的にオペレーティングシステムがシングルコアからマルチコアへ、データベースが順次インデックスから並行トランザクションへ進化してきたように、Web3のスケーリングの道も最終的には高度に並行化された実行の時代へと向かうでしょう。この時代において、パフォーマンスは単なるチェーンの速度の競争ではなく、基盤設計の哲学、アーキテクチャの理解の深さ、ソフトウェアとハードウェアの協調、およびシステム制御力の総合的な表れです。そして、チェーン内の並行性は、この長期にわたる戦争の究極の戦場である可能性があります。! [Huobi Growth Academy|.]Web3並列コンピューティング詳細調査レポート:ネイティブスケーリングへの究極の道](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-ddb870adf69645789442972eb05c2607)## 三、並行計算分類図谱：アカウントから命令への五つのパスブロックチェーンのスケーラビリティ技術が進化し続ける文脈の中で、並列計算は徐々にパフォーマンス突破の核心的な道筋となっています。構造層、ネットワーク層、またはデータ可用性層の水平的なデカップリングとは異なり、並列計算は実行層の縦深な掘削であり、ブロックチェーンの運用効率に関する最も基本的な論理に関わり、高い同時実行性や多様な複雑な取引に直面した際の反応速度と処理能力を決定します。実行モデルから出発し、この技術系譜の発展の流れを振り返ると、明確な並列計算分類図を整理することができ、これは大まかに5つの技術パスに分類されます：アカウントレベルの並列、オブジェクトレベルの並列、トランザクションレベルの並列、仮想マシンレベルの並列、そして命令レベルの並列です。これら5つのパスは粗粒度から細粒度へと進み、並列論理の不断の細分化プロセスであり、システムの複雑さとスケジューリングの難易度が絶えず上昇する道筋でもあります。最初に登場したアカウントレベルの並行処理は、Solanaを代表とするパラダイムです。このモデルはアカウント-ステートのデカップリング設計に基づいており、トランザクションに関与するアカウントの集合を静的に分析することで、衝突関係の有無を判断します。もし二つのトランザクションがアクセスするアカウントの集合が重ならなければ、複数のコアで並行実行が可能です。このメカニズムは、構造が明確で、入力と出力が明瞭なトランザクション、特にDeFiなどの予測可能なパスを持つプログラムの処理に非常に適しています。しかし、その自然な仮定はアカウントのアクセスが予測可能で、ステート依存が静的に推論できることです。これにより、(のような複雑なスマートコントラクト、例えばチェーンゲームやAIエージェントなどの動的な振る舞い)に直面する際に、保守的な実行や並行度の低下といった問題が発生しやすくなります。さらに、アカウント間の交差依存により、並行の利益が特定の高頻度取引シナリオにおいて深刻に減少します。Solanaのランタイムはこの面で高度な最適化を実現していますが、そのコアスケジューリング戦略は依然としてアカウント粒度の制限を受けています。アカウントモデルの基盤の上にさらに精緻化し、私たちはオブジェクトレベルの並行性の技術レイヤーに入ります。オブジェクトレベルの並行性は、リソースとモジュールの意味的抽象を導入し、より細かい粒度の「ステートオブジェクト」を単位として並行スケジューリングを行います。AptosとSuiはこの方向における重要な探求者であり、特に後者はMove言語の線形型システムを通じて、コンパイル時にリソースの所有権と可変性を定義することにより、実行時にリソースアクセスの競合を正確に制御することを可能にしています。この方法は、アカウントレベルの並行性に比べてより汎用性と拡張性を持ち、より複雑なステートの読み書きロジックをカバーし、ゲーム、ソーシャル、AIなどの高い異種度のシーンに自然にサービスを提供します。しかし、オブジェクトレベルの並行性は、より高い言語のハードルと開発の複雑さももたらし、MoveはSolidityの直接の代替ではなく、エコシステムの切り替えコストが高く、その並行性のパラダイムの普及速度を制限しています。さらに進んだトランザクションレベルの並行処理は、Monad、Sei、Fuelを代表とする新世代の高性能チェーンが探求している方向です。このアプローチでは、状態やアカウントを最小の並行単位とせず、トランザクション全体自体を基に依存グラフを構築します。トランザクションは原子操作単位として捉えられ、静的または動的分析を通じてトランザクショングラフ(Transaction DAG)を構築し、スケジューラーに依存して並行ストリーム実行を行います。この設計により、システムは基盤となる状態構造を完全に理解することなく、並行性を最大化します。Monadは特に注目されており、楽観的並行制御(OCC)、並行パイプラインスケジューリング、乱序実行などの現代的なデータベースエンジン技術を組み合わせることで、チェーンの実行を"GPUスケジューラー"のパラダイムに近づけます。実際には、このメカニズムは非常に複雑な依存管理者と競合検出器を必要とし、スケジューラー自体がボトルネックになる可能性がありますが、
Web3の並列計算大揭秘：ブロックチェーンのスケーラビリティの究極の解決策を探る
Web3パラレルコンピューティングデプス研究報告：ネイティブスケーリングの究極の道
一、前言：拡張は永遠のテーマであり、並行は究極の戦場である
ブロックチェーンシステムは誕生以来、拡張性という核心的な問題に直面しています。ビットコインとイーサリアムの毎秒取引数(TPS)は非常に低く、従来のWeb2システムには遠く及びません。これは単にサーバーを増やすことで解決できるものではなく、ブロックチェーンの基盤設計における体系的な制約、すなわち「分散化、安全性、スケーラビリティ」という三難のジレンマです。
過去十年で、拡張技術は絶えず進化し、ビットコインの拡張論争からイーサリアムのシャーディング、状態チャネル、Plasma、Rollup、モジュラー型ブロックチェーンに至るまで、業界は想像力に満ちた拡張の道を歩んできました。Rollupは現在の主流の拡張ソリューションとして、TPSの大幅な向上を実現しました。しかし、それはブロックチェーンの基盤となる「単一チェーンの性能」の真の限界には触れておらず、特に実行レベルでは、依然としてチェイン内の直列計算という古典的なパラダイムに制約されています。
したがって、チェーン内の並行計算は徐々に業界の視野に入ってきています。チェーン外のスケーリングやクロスチェーン分散とは異なり、チェーン内の並行計算は単一チェーンの原子性を保持しつつ、実行エンジンを徹底的に再構築し、ブロックチェーンを「逐次取引の直列実行」から「マルチスレッド+パイプライン+依存スケジューリング」の高並列計算システムへとアップグレードしようとしています。これにより、数百倍のスループット向上が実現できる可能性があり、スマートコントラクトアプリケーションの爆発的な普及の重要な前提条件となるかもしれません。
実際、Web2計算パラダイムにおいて、シングルスレッド計算はすでに並列プログラミングや非同期スケジューリングなどのモデルに取って代わられています。一方、ブロックチェーンはより原始的で保守的な計算システムとして、これらの並列思想を十分に活用できていません。Solana、Sui、Aptosなどの新しいチェーンは、アーキテクチャのレベルで並列性を導入し、この探求を先駆けています。一方、Monad、MegaETHなどのプロジェクトは、チェーン内の並列性をさらに深い突破口に引き上げ、ますます現代のオペレーティングシステムに近い特徴を示しています。
並行計算は、性能最適化手段だけでなく、ブロックチェーンの実行モデルのパラダイムシフトの転換点でもあると言えます。それは、スマートコントラクトの実行の根本的なモデルに挑戦し、取引処理の基本的な論理を再定義します。もしRollupが「取引をチェーン外で実行する」ことであれば、チェーン内の並行処理は「チェーン上にスーパーコンピュータのコアを構築する」ことを意味し、その目的は未来のWeb3ネイティブアプリケーションに真に持続可能なインフラストラクチャを提供することです。
Rollupレースが収束した後、チェーン内の並行処理が新しいサイクルのLayer1競争における決定的な変数となりつつあります。これは単なる技術競争ではなく、パラダイムの争奪戦です。Web3の世界の次世代の主権実行プラットフォームは、このチェーン内の並行処理の格闘から誕生する可能性が高いです。
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二、拡張パラダイム全景図：五つのルート、それぞれの重点
拡張は、パブリックブロックチェーン技術の進化において最も重要で持続的かつ難解な課題の一つであり、過去10年間にほぼすべての主流技術の出現と変遷を促してきました。ビットコインのブロックサイズ論争から始まり、「どのようにチェーンをより速く走らせるか」という技術競争が繰り広げられ、最終的に5つの基本的なルートに分化しました。各ルートは異なる角度からボトルネックに切り込み、それぞれ独自の技術哲学、実現の難易度、リスクモデル、および適用シーンを持っています。
第一類ルートは最も直接的なオンチェーンスケーリングであり、代表的な方法にはブロックサイズの増加、ブロック生成時間の短縮、またはデータ構造とコンセンサス機構の最適化を通じて処理能力を向上させることが含まれます。この方法はビットコインのスケーリング論争で焦点となり、BCHやBSVなどの「大ブロック」派のフォークを生み出し、EOSやNEOのような初期の高性能パブリックチェーンの設計思考にも影響を与えました。この類のルートの利点は、単一チェーンの一貫性のシンプルさを保持し、理解と展開が容易であることですが、中央集権リスク、ノードの運用コストの上昇、同期の難易度の増加などのシステム的な上限に簡単に触れることができるため、今日の設計では主流の核心的なソリューションではなく、むしろ他のメカニズムの補助的な組み合わせとなっています。
第二類ルートはチェーンオフスケーリングで、その代表はステートチャネル(State Channels)とサイドチェーン(Sidechains)です。このルートの基本的な考え方は、大部分の取引活動をチェーンの外に移し、最終結果のみをメインチェーンに書き込むことで、メインチェーンは最終的な清算レイヤーとして機能します。技術哲学的には、Web2の非同期アーキテクチャの考え方に近いです。この考え方は理論的には無限にスケールするスループットを持つことができますが、チェーンオフ取引の信頼モデル、資金の安全性、相互作用の複雑性などの問題がその適用を制限しています。典型的な例として、Lightning Networkは明確な金融シナリオの位置付けがありますが、エコシステムの規模は常に爆発的に拡大していません。一方、Polygon POSなどの複数のサイドチェーンに基づく設計は、高スループットを持ちながらも、メインチェーンの安全性を継承するのが難しいという欠点を露呈しています。
第三類ルートは、現在最も人気があり、広く展開されているLayer2 Rollupルートです。この方法は主チェーン自体を直接変更するのではなく、オフチェーン実行とオンチェーン検証のメカニズムを通じてスケーラビリティを実現します。Optimistic RollupとZK Rollupはそれぞれ利点があります：前者は速く、高い互換性を実現しますが、チャレンジ期間の遅延や詐欺証明メカニズムの問題があります；後者は安全性が高く、データ圧縮能力が優れていますが、開発が複雑で、EVM互換性が不足しています。どちらの種類のRollupでも、その本質は実行権をアウトソーシングし、同時にデータと検証をメインチェーンに保持することで、分散化と高性能の相対的なバランスを実現することです。Arbitrum、Optimism、zkSync、StarkNetなどのプロジェクトの急成長はこのルートの実行可能性を証明していますが、同時にデータの可用性(DA)への過度な依存、高コスト、開発体験の断絶などの中期的なボトルネックも明らかにしています。
第四類ルートは、近年登場したモジュラー型ブロックチェーンアーキテクチャを指し、Celestia、Avail、EigenLayerなどを代表としています。モジュラーのパラダイムは、ブロックチェーンのコア機能を完全にデカップリングし、複数の専門チェーンが異なる機能を果たし、クロスチェーンプロトコルによってスケーラブルなネットワークに統合されることを提唱します。この方向性は、オペレーティングシステムのモジュラーアーキテクチャとクラウドコンピューティングのコンポーザブルな概念に深く影響を受けており、その利点はシステムコンポーネントを柔軟に置き換えることができ、特定の段階(においてDA)の効率を大幅に向上させることができる点です。しかし、その課題も非常に明白です：モジュールがデカップリングされた後、システム間の同期、検証、相互信頼のコストは非常に高く、開発者エコシステムは極度に分散しており、中長期的なプロトコルの標準とクロスチェーンの安全性に対する要求は従来のチェーン設計をはるかに上回ります。このモデルは本質的に「チェーン」を構築するのではなく、「チェーンネットワーク」を構築し、全体的なアーキテクチャの理解と運用に前例のないハードルを提示します。
この論文の後続の分析の焦点である最後のタイプのルートは、チェーン内並列計算最適化パスです。 構造レベルから「水平分割」をメインに行う最初の4種類の「水平分割」とは異なり、並列計算は「垂直アップグレード」、つまり実行エンジンのアーキテクチャを1つのチェーン内で変更することでアトミックトランザクションの同時処理を実現することを重視しています。 これには、VM スケジューリング ロジックを書き換え、トランザクション依存関係分析、状態競合予測、並列処理制御、非同期呼び出しなど、最新のコンピューター システム スケジューリング メカニズムの完全なセットを導入する必要があります。 Solanaは、並列VMの概念をチェーンレベルのシステムに実装した最初のプロジェクトであり、アカウントモデルに基づくトランザクション競合判定によるマルチコア並列実行を実現します。 Monad、Sei、Fuel、MegaETHなどの新世代のプロジェクトは、パイプライン実行、楽観的同時実行性、ストレージパーティショニング、並列デカップリングなどの最先端のアイデアをさらに導入して、最新のCPUと同様の高性能実行コアを構築しようとしています。 この方向性の主な利点は、スループット制限のブレークスルーを達成するためにマルチチェーンアーキテクチャに依存する必要がないこと、同時に、AIエージェント、大規模チェーンゲーム、高頻度デリバティブなどの将来のアプリケーションシナリオの重要な技術的前提条件である複雑なスマートコントラクトの実行に十分なコンピューティングの柔軟性を提供することです。
上記の5つのスケーリングパスを通じて、背後にある分野は実際にはパフォーマンス、コンポーザビリティ、安全性、および開発の複雑さの間のブロックチェーンの体系的なトレードオフです。Rollupはコンセンサスのアウトソーシングとセキュリティの継承に優れ、モジュール化は構造の柔軟性とコンポーネントの再利用を際立たせ、オフチェーンのスケーリングはメインチェーンのボトルネックを突破しようとしますが、信頼コストは非常に高いです。一方、オンチェーンの並行処理は実行レイヤーの根本的なアップグレードを目指しており、チェーン内の整合性を損なうことなく、現代の分散システムのパフォーマンス限界に近づこうとしています。どのパスもすべての問題を解決することは不可能ですが、これらの方向性が共同でWeb3計算パラダイムのアップグレードの全景を構成し、開発者、アーキテクト、投資家に非常に豊富な戦略的選択肢を提供しています。
歴史的にオペレーティングシステムがシングルコアからマルチコアへ、データベースが順次インデックスから並行トランザクションへ進化してきたように、Web3のスケーリングの道も最終的には高度に並行化された実行の時代へと向かうでしょう。この時代において、パフォーマンスは単なるチェーンの速度の競争ではなく、基盤設計の哲学、アーキテクチャの理解の深さ、ソフトウェアとハードウェアの協調、およびシステム制御力の総合的な表れです。そして、チェーン内の並行性は、この長期にわたる戦争の究極の戦場である可能性があります。
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三、並行計算分類図谱：アカウントから命令への五つのパス
ブロックチェーンのスケーラビリティ技術が進化し続ける文脈の中で、並列計算は徐々にパフォーマンス突破の核心的な道筋となっています。構造層、ネットワーク層、またはデータ可用性層の水平的なデカップリングとは異なり、並列計算は実行層の縦深な掘削であり、ブロックチェーンの運用効率に関する最も基本的な論理に関わり、高い同時実行性や多様な複雑な取引に直面した際の反応速度と処理能力を決定します。実行モデルから出発し、この技術系譜の発展の流れを振り返ると、明確な並列計算分類図を整理することができ、これは大まかに5つの技術パスに分類されます：アカウントレベルの並列、オブジェクトレベルの並列、トランザクションレベルの並列、仮想マシンレベルの並列、そして命令レベルの並列です。これら5つのパスは粗粒度から細粒度へと進み、並列論理の不断の細分化プロセスであり、システムの複雑さとスケジューリングの難易度が絶えず上昇する道筋でもあります。
最初に登場したアカウントレベルの並行処理は、Solanaを代表とするパラダイムです。このモデルはアカウント-ステートのデカップリング設計に基づいており、トランザクションに関与するアカウントの集合を静的に分析することで、衝突関係の有無を判断します。もし二つのトランザクションがアクセスするアカウントの集合が重ならなければ、複数のコアで並行実行が可能です。このメカニズムは、構造が明確で、入力と出力が明瞭なトランザクション、特にDeFiなどの予測可能なパスを持つプログラムの処理に非常に適しています。しかし、その自然な仮定はアカウントのアクセスが予測可能で、ステート依存が静的に推論できることです。これにより、(のような複雑なスマートコントラクト、例えばチェーンゲームやAIエージェントなどの動的な振る舞い)に直面する際に、保守的な実行や並行度の低下といった問題が発生しやすくなります。さらに、アカウント間の交差依存により、並行の利益が特定の高頻度取引シナリオにおいて深刻に減少します。Solanaのランタイムはこの面で高度な最適化を実現していますが、そのコアスケジューリング戦略は依然としてアカウント粒度の制限を受けています。
アカウントモデルの基盤の上にさらに精緻化し、私たちはオブジェクトレベルの並行性の技術レイヤーに入ります。オブジェクトレベルの並行性は、リソースとモジュールの意味的抽象を導入し、より細かい粒度の「ステートオブジェクト」を単位として並行スケジューリングを行います。AptosとSuiはこの方向における重要な探求者であり、特に後者はMove言語の線形型システムを通じて、コンパイル時にリソースの所有権と可変性を定義することにより、実行時にリソースアクセスの競合を正確に制御することを可能にしています。この方法は、アカウントレベルの並行性に比べてより汎用性と拡張性を持ち、より複雑なステートの読み書きロジックをカバーし、ゲーム、ソーシャル、AIなどの高い異種度のシーンに自然にサービスを提供します。しかし、オブジェクトレベルの並行性は、より高い言語のハードルと開発の複雑さももたらし、MoveはSolidityの直接の代替ではなく、エコシステムの切り替えコストが高く、その並行性のパラダイムの普及速度を制限しています。
さらに進んだトランザクションレベルの並行処理は、Monad、Sei、Fuelを代表とする新世代の高性能チェーンが探求している方向です。このアプローチでは、状態やアカウントを最小の並行単位とせず、トランザクション全体自体を基に依存グラフを構築します。トランザクションは原子操作単位として捉えられ、静的または動的分析を通じてトランザクショングラフ(Transaction DAG)を構築し、スケジューラーに依存して並行ストリーム実行を行います。この設計により、システムは基盤となる状態構造を完全に理解することなく、並行性を最大化します。Monadは特に注目されており、楽観的並行制御(OCC)、並行パイプラインスケジューリング、乱序実行などの現代的なデータベースエンジン技術を組み合わせることで、チェーンの実行を"GPUスケジューラー"のパラダイムに近づけます。実際には、このメカニズムは非常に複雑な依存管理者と競合検出器を必要とし、スケジューラー自体がボトルネックになる可能性がありますが、