1. はじめに: 容量拡張は永遠の命題であり、並列処理は究極の戦場である
ビットコインの誕生以来、ブロックチェーンシステムは常に容量拡張という避けられない核心的な問題に直面してきました。ビットコインは1秒あたり10件未満のトランザクションを処理し、イーサリアムも数十TPS（1秒あたりのトランザクション数）のパフォーマンスボトルネックを突破するのが困難であり、これは数万TPSの従来のWeb2の世界と比較すると特に面倒に思えます。さらに重要なのは、これは単に「サーバーを追加する」だけで解決できる問題ではなく、ブロックチェーンの根底にあるコンセンサスと構造設計に深く根ざした体系的な制限、つまり「分散化、セキュリティ、スケーラビリティ」を同時に実現できないブロックチェーンの不可能三角形であるということです。
過去 10 年間、私たちは数え切れないほどのスケーリングの試みの浮き沈みを目の当たりにしてきました。ビットコインのスケーリング戦争からイーサリアムのシャーディングビジョンまで、ステートチャネルとプラズマからロールアップとモジュラーブロックチェーンまで、レイヤー2のオフチェーン実行からデータ可用性の構造的再構築まで、業界全体がエンジニアリングの想像力に満ちたスケーリングの道を歩み始めました。現在最も広く受け入れられているスケーリングパラダイムとして、Rollup は、メインチェーンの実行負担を軽減し、Ethereum のセキュリティを維持しながら、TPS を大幅に向上するという目標を達成しました。しかし、特に実行レベル、つまりブロック自体のスループット容量において、ブロックチェーンの基盤となる「シングルチェーン パフォーマンス」の真の限界にはまだ達していません。これは、チェーン内のシリアル コンピューティングという古い処理パラダイムによって依然として制限されています。
このため、インチェーン並列コンピューティングは徐々に業界の視野に入ってきました。オフチェーン拡張やクロスチェーン分散とは異なり、チェーン内並列処理では、単一チェーンの原子性と統合構造を維持しながら、実行エンジンを完全に再構築しようとします。現代のオペレーティングシステムとCPU設計のアイデアに基づいて、ブロックチェーンを「トランザクションを1つずつシリアル実行する」シングルスレッドモードから「マルチスレッド+パイプライン+依存スケジューリング」の高並行性コンピューティングシステムへとアップグレードします。このような方法は、スループットの数百倍の増加を達成できるだけでなく、スマート コントラクト アプリケーションの爆発的な増加の重要な前提条件にもなり得ます。
実際、Web2 コンピューティング パラダイムでは、シングル スレッド コンピューティングは最新のハードウェア アーキテクチャによって長い間排除されており、並列プログラミング、非同期スケジューリング、スレッド プール、マイクロサービスなどの最適化モデルの無限の流れに置き換えられてきました。しかし、ブロックチェーンは、決定論と検証可能性に対する要件が極めて高い、より原始的で保守的なコンピューティング システムであるため、これらの並列コンピューティングのアイデアを完全に活用することができていません。これは制限であると同時に機会でもあります。 Solana、Sui、Aptos などの新しいチェーンは、アーキテクチャ レベルで並列処理を導入し、この探求をリードしています。 Monad や MegaETH などの新興プロジェクトでは、チェーン内並列性がさらに強化され、パイプライン実行、楽観的同時実行性、非同期メッセージ駆動型などの高度なメカニズムが飛躍的に進歩し、ますます現代のオペレーティング システムに近い特性を示しています。
並列コンピューティングは、「パフォーマンス最適化手法」であるだけでなく、ブロックチェーン実行モデルのパラダイムにおける転換点でもあると言えます。これは、スマート コントラクト実行の基本モデルに挑戦し、トランザクションのパッケージ化、状態アクセス、呼び出し関係、およびストレージ レイアウトの基本ロジックを再定義します。 Rollup が「トランザクションを実行のためにオフチェーンに移動すること」を意味するのであれば、オンチェーン並列処理は「チェーン上にスーパーコンピューティング コアを構築すること」を意味します。その目標は、単にスループットを向上させることではなく、将来の Web3 ネイティブ アプリケーション (高頻度取引、ゲーム エンジン、AI モデル実行、オンチェーン ソーシャル ネットワーキングなど) に対して、真に持続可能なインフラストラクチャ サポートを提供することです。
ロールアップ トラックが徐々に均質化されるにつれて、チェーン内並列性はレイヤー 1 競争の新しいサイクルにおいて静かに決定的な変数になりつつあります。パフォーマンスはもはや単に「高速化」することではなく、異機種アプリケーションの全世界をサポートする可能性に関するものになりました。これは技術的な競争であるだけでなく、パラダイムの戦いでもあります。 Web3 の世界における次世代の主権実行プラットフォームは、チェーン内のこの並行した闘争から生まれる可能性が高いでしょう。
II.キャパシティ拡張パラダイムの全体像：それぞれに重点を置いた5つのルート
容量拡張は、パブリックチェーン技術の進化における最も重要かつ継続的かつ困難なトピックの 1 つであり、過去 10 年間でほぼすべての主流のテクノロジ パスの出現と進化をもたらしました。ビットコインのブロックサイズをめぐる論争から始まり、「いかにしてチェーンを高速化するか」というこの技術競争は、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を解消し、独自の技術哲学、実装の難しさ、リスク モデル、適用可能なシナリオを備えています。
最初のルートは最も直接的なオンチェーン拡張であり、ブロックサイズの増加、ブロック時間の短縮、データ構造とコンセンサスメカニズムの最適化による処理能力の向上などが含まれます。このアプローチはかつてビットコインの拡張に関する議論の焦点となり、BCH や BSV などの「ビッグブロック」フォークを生み出し、EOS や NEO などの初期の高性能パブリックチェーンの設計思想にも影響を与えました。このルートの利点は、単一チェーンの一貫性のシンプルさが維持され、理解と導入が容易なことですが、集中化のリスク、ノード運用コストの増加、同期の困難さの増加など、システム上の限界に達することも非常に簡単です。したがって、今日の設計では、それはもはや主流のコア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になっています。
2 番目のルートは、ステート チャネルとサイドチェーンに代表されるオフチェーン拡張です。このタイプのパスの基本的な考え方は、ほとんどのトランザクションアクティビティをオフチェーンに転送し、最終的なクリアリングおよび決済層として機能するメインチェーンに最終結果のみを書き込むことです。技術的な哲学の面では、Web2 の非同期アーキテクチャの考え方に近いです。つまり、負荷の高いトランザクション処理を周辺で維持し、メインチェーンは最小限の信頼できる検証を実行します。このアイデアは理論的にはスループットを無限に拡張できますが、信頼モデル、資金のセキュリティ、オフチェーントランザクションの相互作用の複雑さなどの問題により、その適用は制限されます。典型的な例はライトニング ネットワークです。これは金融シナリオの位置付けは明確ですが、そのエコシステムの規模は爆発的に拡大したことはありません。 Polygon POS などのサイドチェーンベースの設計の多くは、スループットは高いものの、メインチェーンのセキュリティを継承するのが難しいという欠点もあります。
3 番目のルートは、最も人気があり、広く導入されているレイヤー 2 ロールアップ ルートです。この方法は、メイン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仕組みを通じて拡張を実現します。 Optimistic Rollup と ZK Rollup にはそれぞれ利点があります。前者は実装が速く、互換性も高いですが、チャレンジ期間の遅延や不正防止メカニズムに問題があります。後者はセキュリティが強力でデータ圧縮機能も優れていますが、開発が複雑でEVMとの互換性がありません。 Rollup の種類に関係なく、その本質は、データと検証をメインチェーン上に保持しながら実行権をアウトソーシングし、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速な成長により、この道筋の実現可能性が証明されましたが、同時に、データ可用性 (DA) への過度の依存、高額な手数料、断片化された開発経験などの中期的なボトルネックも明らかになりました。
4番目のルートは、Celestia、Avail、EigenLayerなどに代表される、近年登場したモジュラーブロックチェーンアーキテクチャです。モジュラーパラダイムは、ブロックチェーンのコア機能（実行、コンセンサス、データの可用性、決済）を完全に分離し、複数の専門チェーンが異なる機能を実行し、クロスチェーンプロトコルを使用してスケーラブルなネットワークに統合することを提唱しています。この方向性は、オペレーティング システムのモジュール アーキテクチャとクラウド コンピューティングの構成可能な概念に深く影響を受けています。システムコンポーネントを柔軟に入れ替えることができ、特定リンク（DAなど）の効率を大幅に向上できるのがメリットです。しかし、課題も非常に明白です。モジュール分離後、システム間の同期、検証、相互信頼のコストが非常に高くなり、開発者エコシステムが非常に断片化され、中長期のプロトコル標準とクロスチェーンセキュリティの要件が従来のチェーン設計よりもはるかに高くなります。このモデルは本質的には「チェーン」ではなく「チェーン ネットワーク」を構築するものであり、全体的なアーキテクチャの理解と操作に前例のない限界を提示します。
この記事の以降の分析の焦点でもある最後のタイプのルートは、チェーン内並列コンピューティング最適化パスです。主に構造レベルでの「水平分割」を行う最初の 4 つのカテゴリとは異なり、並列コンピューティングでは「垂直アップグレード」、つまり、単一チェーン内で実行エンジン アーキテクチャを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に重点を置いています。これには、VM スケジューリング ロジックを書き直し、トランザクション依存性分析、状態競合予測、並列処理制御、非同期呼び出しなどの最新のコンピュータ 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、チェーンレベルのシステムに並列 VM の概念を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断を通じて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では、さらに一歩進んで、パイプライン実行、楽観的同時実行、ストレージ分割、並列分離などの最先端のアイデアを導入して、最新の CPU に匹敵する高性能実行カーネルを構築しようとしています。この方向性の主な利点は、マルチチェーン アーキテクチャに依存せずにスループットの限界を突破できると同時に、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柔軟性を提供できることです。これは、AI エージェント、大規模ブロックチェーン 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 シナリオにとって重要な技術的前提条件です。
上記の 5 つの拡張パスを見ると、その背後にある違いは、実際にはブロックチェーンのパフォーマンス、構成可能性、セキュリティ、開発の複雑さの間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強く、モジュール性は構造の柔軟性とコンポーネントの再利用を強調し、オフチェーンの拡張はメインチェーンのボトルネックを打破しようとしますが信頼のコストが高く、オンチェーンの並列処理は実行層の根本的なアップグレードに重点を置き、チェーン内の一貫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の限界に近づこうとします。それぞれの道筋ですべての問題を解決することは不可能ですが、これらの方向性が組み合わさって Web3 コンピューティング パラダイムのアップグレードの全体像を構成し、開発者、設計者、投資家に非常に豊富な戦略的選択肢を提供します。
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に移行し、データベースが順次インデックスから同時トランザクションに進化したように、Web3 の拡張パスは最終的に高度な並列実行の時代へと移行します。この時代において、パフォーマンスは単なるチェーン速度の競争ではなく、基礎となる設計哲学、アーキテクチャに関する深い理解、ソフトウェアとハードウェアの連携、システム制御能力を総合的に反映したものとなっています。そして、チェーン内並列処理は、この長期戦争の究極の戦場となるかもしれません。
3. 並列コンピューティング分類マップ: アカウントから命令までの5つのパス
ブロックチェーン拡張技術の継続的な進化の中で、並列コンピューティングは徐々にパフォーマンスの飛躍的向上への中核的な道筋となってきました。構造層、ネットワーク層、またはデータ可用性層の水平分離とは異なり、並列コンピューティングは実行層の詳細な調査です。これは、ブロックチェーンの動作効率の下位レベルのロジックに関連し、高同時性、多種類の複雑なトランザクションに直面したときのブロックチェーンシステムの応答速度と処理能力を決定します。実行モデルから始めて、この技術系譜の発展を振り返ると、並列コンピューティングの明確な分類マップを作成することができます。これは、アカウントレベルの並列性、オブジェクトレベルの並列性、トランザクションレベルの並列性、仮想マシンレベルの並列性、および命令レベルの並列性という 5 つの技術パスに大まかに分けることができます。粗粒度から細粒度までのこれら 5 種類のパスは、並列ロジックを継続的に改良するプロセスであるだけでなく、システムの複雑さとスケジュールの難しさが増すパスでもあります。
最も初期のアカウント レベルの並列処理は、Solana に代表されるパラダイムでした。このモデルは、アカウントと状態の分離設計に基づいており、トランザクションに関係するアカウントセットを静的に分析することで競合関係があるかどうかを判断します。 2 つのトランザクションによってアクセスされるアカウント セットが重複しない場合は、複数のコアで同時に実行できます。このメカニズムは、明確な構造と入力と出力を持つトランザクションの処理、特に DeFi などの予測可能なパスを持つプログラムに適しています。ただし、アカウント アクセスは予測可能であり、状態の依存関係は静的に推論できるという前提があるため、複雑なスマート コントラクト (ブロックチェーン ゲーム、AI エージェント、その他の動的動作など) に直面したときに、保守的な実行と並列性の低下が発生しやすくなります。さらに、アカウント間の相互依存性により、特定の高頻度取引シナリオにおける並行利益も著しく弱まります。 Solana のランタイムはこの点で高度に最適化されていますが、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の粒度によって制限されています。
アカウント モデルをさらに改良することで、オブジェクト レベルの並列処理という技術レベルに到達します。オブジェクト レベルの並列処理では、リソースとモジュールのセマンティック抽象化が導入され、より細かい粒度の「状態オブジェクト」に基づいて並行スケジューリングが実行されます。アプトスとスイはこの方向への重要な探検家です。特に、後者は Move 言語の線形型システムを使用してコンパイル時にリソースの所有権と可変性を定義し、実行時にリソース アクセスの競合を正確に制御できるようにします。このアプローチは、アカウント レベルの並列処理よりも汎用性と拡張性に優れており、より複雑な状態の読み取りおよび書き込みロジックをカバーでき、ゲーム、ソーシャル ネットワーキング、AI などの高度に異種のシナリオに自然に適応します。ただし、オブジェクト レベルの並列処理では、言語障壁が高まり、開発が複雑になります。 Move は Solidity の直接的な代替品ではなく、エコシステムの切り替えコストが高いため、その並列パラダイムの普及速度が制限されます。
さらなるトランザクション レベルの並列処理は、Monad、Sei、Fuel に代表される新世代の高性能チェーンによって探求されている方向です。このパスでは、状態やアカウントを最小の並列単位として使用しなくなり、代わりにトランザクション全体の周りに依存関係グラフが構築されます。トランザクションをアトミック操作単位と見なし、静的または動的分析を通じてトランザクション グラフ (トランザクション DAG) を構築し、同時パイプライン実行のためにスケジューラに依存します。この設計により、システムは基礎となる状態構造を完全に把握する必要なく、マイニングの並列処理を最大化できます。特に目を引くのがモナドです。楽観的同時実行制御 (OCC)、並列パイプライン スケジューリング、アウトオブオーダー実行などの最新のデータベース エンジン テクノロジを組み合わせることで、チェーン実行を「GPU スケジューラ」のパラダイムに近づけます。実際には、このメカニズムには非常に複雑な依存関係マネージャーと競合検出器が必要となり、スケジューラ自体がボトルネックになる可能性があります。ただし、その潜在的なスループットはアカウント モデルやオブジェクト モデルよりもはるかに高いため、現在の並列コンピューティング トラックにおいて理論上の上限が最も高いものとなっています。
仮想マシン レベルの並列処理では、同時実行機能を VM の基盤となる命令スケジューリング ロジックに直接埋め込み、EVM シリアル実行の固有の制限を完全に打破することを目指します。 MegaETH は、Ethereum エコシステム内の「スーパー仮想マシン実験」として、スマート コントラクト コードのマルチスレッド同時実行をサポートするために EVM を再設計しようとしています。その基礎となるメカニズムは、セグメント化された実行、状態の分離、非同期呼び出しなどを使用して、各コントラクトが異なる実行コンテキストで独立して実行できるようにし、並列同期レイヤーを使用して最終的な一貫性を保証します。このアプローチの最も難しい部分は、既存の EVM 動作セマンティクスと完全に互換性があり、同時に実行環境と Gas メカニズム全体を変換して、Solidity エコシステムを並列フレームワークにスムーズに移行できるようにする必要があることです。課題は、非常に深い技術スタックだけでなく、イーサリアムの L1 政治構造による主要なプロトコル変更の受け入れでもあります。しかし、成功すれば、MegaETH は EVM 分野における「マルチコア プロセッサ革命」となることが期待されます。
最後のパスは命令レベルの並列処理であり、これは最も細かい粒度と最も高い技術的しきい値を備えています。このアイデアは、現代の CPU 設計におけるアウトオブオーダー実行と命令パイプラインから派生したものです。このパラダイムでは、各スマート コントラクトは最終的にバイトコード命令にコンパイルされるため、CPU が x86 命令セットを実行するのと同じように、各操作を並行してスケジュール、分析、および再配置できるとされています。 Fuel チームは、まず FuelVM に命令レベルの並べ替え可能な実行モデルを導入しました。長期的には、ブロックチェーン実行エンジンが予測実行と命令依存関係の動的な並べ替えを実装すると、その並列性は理論上の限界に達します。このアプローチは、ブロックチェーンとハードウェアの共同設計をまったく新しいレベルに押し上げ、チェーンを単なる「分散型台帳」ではなく、真の「分散型コンピュータ」にする可能性もあります。もちろん、この道はまだ理論的かつ実験的な段階にあり、関連するスケジューラやセキュリティ検証メカニズムはまだ成熟していませんが、並列コンピューティングの将来の究極の限界を示しています。
要約すると、アカウント、オブジェクト、トランザクション、VM、および命令の 5 つの主要なパスが、チェーン内並列コンピューティングの開発スペクトルを構成します。静的データ構造から動的スケジューリング メカニズム、状態アクセス予測から命令レベルの並べ替えまで、並列テクノロジの各ステップは、システムの複雑さと開発のしきい値の大幅な増加を意味します。しかし同時に、従来のフルシーケンスのコンセンサス台帳から、高性能で予測可能かつスケジュール可能な分散実行環境への、ブロックチェーン コンピューティング モデルのパラダイム シフトも示しています。これはWeb2クラウドコンピューティングの効率性の追求であるだけでなく、「ブロックチェーンコンピュータ」の究極の形に対する深い構想でもあります。さまざまなパブリックチェーンの並列パスの選択によって、将来のアプリケーションエコシステムの収容力の上限が決定され、AIエージェント、チェーンゲーム、オンチェーンの高頻度トランザクションなどのシナリオにおけるコア競争力も決まります。
4. 2つの主要なトラックの詳細な分析：Monad vs MegaETH
並列コンピューティングの進化の複数の道筋の中で、現在最も市場の注目を集め、最も高い評価を受け、最も完全な物語を持つ 2 つの主な技術ルートは、間違いなく、Monad に代表される「ゼロからの並列コンピューティング チェーンの構築」と、MegaETH に代表される「EVM 内での並列革命」です。これら 2 つは、現在の暗号プリミティブエンジニアにとって最も集中的な研究開発方向であるだけでなく、現在の Web3 コンピューターパフォーマンス競争における最も確実な 2 つの極性シンボルでもあります。両者の違いは、技術アーキテクチャの出発点とスタイルだけでなく、それらが対応する異なるエコシステムオブジェクト、移行コスト、実行哲学、将来の戦略的パスにもあります。これらはそれぞれ「再構築主義」と「互換性主義」の並行パラダイム競争を表しており、高性能チェーンの最終形態に対する市場の想像に大きな影響を与えてきました。
Monad は徹底した「コンピューティング原理主義者」です。その設計哲学は、既存の EVM との互換性を目的としたものではなく、最新のデータベースと高性能マルチコア システムからインスピレーションを得て、ブロックチェーン実行エンジンの基本的な動作モードを再定義します。そのコアテクノロジーシステムは、楽観的同時実行制御、トランザクションDAGスケジューリング、アウトオブオーダー実行、パイプライン実行など、データベース分野の成熟したメカニズムに依存しており、チェーンのトランザクション処理パフォーマンスを数百万TPSレベルに向上することを目指しています。モナド アーキテクチャでは、トランザクションの実行とソートは完全に分離されています。システムはまずトランザクション依存関係グラフを構築し、それをパイプライン並列実行のためにスケジューラに渡します。すべてのトランザクションは、明確な読み取り/書き込みセットと状態スナップショットを備えたトランザクションのアトミック単位と見なされます。スケジューラは依存関係グラフに基づいて楽観的な実行を実行し、競合が発生した場合はロールバックして再実行します。このメカニズムは技術的な実装の点で非常に複雑です。最新のデータベース トランザクション マネージャーに類似した実行スタックの構築が必要です。また、最終状態の送信遅延を圧縮するために、マルチレベル キャッシュ、プリフェッチ、並列検証などのメカニズムを導入する必要があります。しかし、理論的には、スループットの限界を現在のブロックチェーン界では想像もできないほどにまで押し上げる可能性があります。
さらに重要なことは、Monad は EVM との相互運用性を放棄しないことです。開発者が「Solidity 互換中間言語」に似た中間層を介して Solidity 構文でコントラクトを記述できるようにし、実行エンジンで中間言語の最適化と並列スケジューリングを実行します。この「表面の互換性と基盤の再構築」という設計戦略により、Ethereum エコシステムの開発者にとって使いやすいだけでなく、基盤の実行の可能性を最大限に引き出すことができます。これは、「EVM を飲み込んでから再構築する」という典型的な技術戦略です。これはまた、Monad が起動されると、極めて優れたパフォーマンスを備えた主権チェーンになるだけでなく、Layer 2 Rollup ネットワークの理想的な実行レイヤーになる可能性があり、長期的には他のチェーンの実行モジュールの「プラグイン可能な高性能カーネル」になることも意味します。この観点から見ると、モナドは技術的なルートであるだけでなく、システム主権設計の新しいロジックでもあります。実行層の「モジュール性、高性能、再利用性」を主張し、チェーン間共同コンピューティングの新しい標準を作成します。
Monad の「新しい世界の構築者」というスタンスとは異なり、MegaETH は完全に反対のタイプのプロジェクトです。既存の Ethereum の世界から始めて、最小限の変更コストで実行効率を大幅に向上させることを選択します。 MegaETH は EVM 仕様を覆すものではなく、既存の EVM の実行エンジンに並列コンピューティングの機能を組み込み、「マルチコア EVM」の将来バージョンを作成することを目指しています。基本的な原則は、現在の EVM 命令実行モデルを完全に再構築して、スレッドレベルの分離、コントラクトレベルの非同期実行、状態アクセス競合の検出などの機能を備え、複数のスマート コントラクトが同じブロック内で同時に実行され、最終的に状態の変更がマージできるようにすることです。このモデルでは、開発者は既存の Solidity コントラクトを変更したり、新しい言語やツール チェーンを使用したりすることなく、MegaETH チェーンに同じコントラクトをデプロイするだけで、大幅なパフォーマンス上のメリットを得ることができます。この「保守的な革命」の道筋は、構文を移行する必要がなく、痛みを伴わないパフォーマンス アップグレードのための理想的な道筋を提供するため、特に Ethereum L2 エコシステムにとって非常に魅力的です。
MegaETH の核となるブレークスルーは、VM マルチスレッド スケジューリング メカニズムにあります。従来の EVM はスタックベースのシングルスレッド実行モデルを使用します。このモデルでは、各命令は線形に実行され、状態の更新は同期して発生する必要があります。 MegaETH はこのパターンを破り、非同期呼び出しスタックと実行コンテキスト分離メカニズムを導入して、「同時 EVM コンテキスト」の同時実行を実現します。各コントラクトは独立したスレッドで独自のロジックを呼び出すことができ、すべてのスレッドが最終的にステータスを送信すると、並列コミット レイヤーを通じてステータスの競合検出と収束が均一に実行されます。このメカニズムは、最新のブラウザの JavaScript マルチスレッド モデル (Web ワーカー + 共有メモリ + ロックフリー データ) と非常によく似ており、メイン スレッドの動作の決定論が保持されるだけでなく、バックグラウンドでの非同期実行のための高性能なスケジューリング メカニズムも導入されています。実際には、この設計はブロックビルダーやブロックサーチャーにとっても非常に使いやすいものです。並列戦略に従ってメモリプールのソートと MEV キャプチャ パスを最適化し、実行層で経済的利点のクローズド ループを形成できます。
さらに重要なのは、MegaETH が Ethereum エコシステムと深く統合されることを選択し、将来的には Optimism、Base、Arbitrum Orbit チェーンなどの EVM L2 Rollup ネットワークが主な着地点になる可能性が高いことです。広く採用されれば、契約セマンティクス、状態モデル、ガスロジック、呼び出し方法などを変更することなく、既存の Ethereum テクノロジー スタックでほぼ 100 倍のパフォーマンス向上を実現できるため、EVM 保守派にとって非常に魅力的なテクノロジー アップグレードの方向性となります。 MegaETH のパラダイムは、Ethereum 上で作業を続ける限り、コンピューティング パフォーマンスをその場で急上昇させるというものです。現実性とエンジニアリングの観点から見ると、モナドよりも実装が容易で、主流のDeFiおよびNFTプロジェクトの反復パスに沿っているため、短期的にはエコシステムのサポートを得られる可能性が高い候補ソリューションになります。
ある意味では、Monad と MegaETH は、並列テクノロジ パスを実装する 2 つの方法であるだけでなく、ブロックチェーン開発パスにおける「再構築派」と「互換性派」の典型的な対決でもあります。前者はパラダイムのブレークスルーを追求し、仮想マシンから基礎となる状態管理まですべてのロジックを再構築して、究極のパフォーマンスとアーキテクチャの柔軟性を実現します。後者は、既存の生態学的制約を尊重しながら従来のシステムを限界まで押し上げる増分最適化を追求し、移行コストを最小限に抑えます。両者の間に絶対的な優劣はありませんが、それぞれ異なる開発者グループとエコロジカルビジョンを提供します。 Monad は、ゼロから新しいシステムを構築する場合、極限のスループットを追求するブロックチェーン ゲーム、AI エージェント、モジュール実行チェーンなどに適しています。一方、MegaETH は、開発の変更を最小限に抑えてパフォーマンスの向上を実現したいと考えている L2 プロジェクト、DeFi プロジェクト、インフラストラクチャ プロトコルに適しています。
その 1 つは、まったく新しい線路を走る高速鉄道のようなもので、線路、電力網から車体まですべてを再定義し、前例のない速度と体験を実現します。もう 1 つは、既存の高速道路にタービンを設置し、車線スケジュールとエンジン構造を改善して、使い慣れた道路網を離れることなく車両がより速く走行できるようにするようなものです。最終的に、この 2 つは同じ目的地に到達する可能性があります。つまり、モジュラー ブロックチェーン アーキテクチャの次の段階では、Monad は Rollup の「サービスとしての実行」モジュールになり、MegaETH は主流の L2 のパフォーマンス加速プラグインになる可能性があります。将来的には、この 2 つが統合され、将来の Web3 の世界で高性能な分散実行エンジンの 2 つの翼の共鳴が形成される可能性があります。
5. 並列コンピューティングの将来の可能性と課題
並列コンピューティングが紙の設計からオンチェーン実装へと徐々に移行するにつれて、それがもたらす可能性はより具体的かつ測定可能になってきています。一方では、より複雑なブロックチェーンゲームロジック、より現実的なAIエージェントライフサイクル、よりリアルタイムなデータ交換プロトコル、より没入型のインタラクティブエクスペリエンス、さらにはオンチェーンの共同スーパーアプリオペレーティングシステムなど、「オンチェーンのハイパフォーマンス」を中心に新しい開発パラダイムとビジネスモデルが再定義され始めており、これらはすべて「できるかどうか」から「どれだけうまくできるか」へと移行しています。一方、並列コンピューティングへの飛躍を実際に推進しているのは、システム パフォーマンスの直線的な向上だけではなく、開発者の認知的限界の構造的変化とエコシステム移行のコストでもあります。イーサリアムによるチューリング完全な契約メカニズムの導入がDeFi、NFT、DAOの多次元的な爆発的な成長をもたらしたのと同様に、並列コンピューティングによってもたらされる「状態と命令間の非同期再構築」も、新しいオンチェーン世界モデルを育んでいます。これは実行効率の革命であるだけでなく、製品構造の分裂革新の温床でもあります。
まず、機会という観点から見ますと、最も直接的なメリットは「応募上限の撤廃」です。現在の DeFi、ゲーム、ソーシャル アプリケーションのほとんどは、状態のボトルネック、ガス コスト、レイテンシーの問題によって制限されており、チェーン上での高頻度のインタラクションを真にスケールアップすることができません。ブロックチェーン ゲームを例にとると、従来の EVM の線形実行では 1 秒あたり数十の状態変化のブロードキャスト確認をサポートできないため、アクション フィードバック、高頻度の動作同期、リアルタイムの戦闘ロジックを真に備えた GameFi はほとんど存在しません。並列コンピューティングのサポートにより、トランザクションDAGやコントラクトレベルの非同期コンテキストなどのメカニズムを通じて、高度な並行動作チェーンを構築でき、スナップショットの一貫性を通じて決定論的な実行結果を保証できるため、「オンチェーンゲームエンジン」における構造的なブレークスルーが実現します。同様に、並列コンピューティングにより、AI エージェントの展開と運用も大幅に改善されます。これまで、私たちは AI エージェントをオフチェーンで実行し、その動作結果をオンチェーン コントラクトにアップロードすることが多かったです。しかし、将来的には、チェーンは並列トランザクション スケジューリングを通じて複数の AI エンティティ間の非同期コラボレーションと状態共有をサポートできるようになり、エージェント オンチェーンのリアルタイム自律ロジックを真に実現できるようになります。並列コンピューティングは、この「動作駆動型契約」のインフラストラクチャとなり、Web3 を「資産としてのトランザクション」から「インテリジェントなエンティティとしてのインタラクション」という新しい世界へと押し進めます。
第二に、開発者ツール チェーンと仮想マシン抽象化レイヤーも、並列化により構造的に再形成されました。従来の Solidity 開発パラダイムはシリアル思考モデルに基づいており、開発者はシングルスレッドの状態変化に応じてロジックを設計することに慣れています。ただし、並列コンピューティング アーキテクチャでは、開発者は読み取り/書き込みセットの競合、状態分離戦略、トランザクションの原子性について考慮する必要があり、メッセージ キューや状態パイプラインに基づくアーキテクチャ モデルを導入する必要さえあります。この認知構造の飛躍は、新世代のツールチェーンの急速な台頭にもつながりました。たとえば、トランザクション依存関係の宣言をサポートする並列スマート コントラクト フレームワーク、IR ベースの最適化コンパイラー、トランザクション スナップショット シミュレーションをサポートする同時実行デバッガーはすべて、新しいサイクルにおけるインフラストラクチャ爆発の温床になります。同時に、モジュラーブロックチェーンの継続的な進化により、並列コンピューティングの優れた実装パスももたらされました。Monad は実行モジュールとして L2 Rollup に挿入でき、MegaETH は主流チェーンによって EVM の代替として展開でき、Celestia はデータ可用性レイヤーのサポートを提供し、EigenLayer は分散型バリデータネットワークを提供することで、基礎データから実行ロジックまでの高性能な統合アーキテクチャを形成します。
しかし、並列コンピューティングの進歩は平坦な道ではなく、直面する課題は機会以上に構造的かつ困難です。一方、最も核心的な技術的難しさは、「状態の同時実行の一貫性の確保」と「トランザクションの競合を処理するための戦略」にあります。オンチェーン データベースはオフチェーン データベースとは異なり、いかなる程度のトランザクション ロールバックや状態ロールバックも許容できません。実行上の競合が発生した場合は、事前にモデリングするか、プロセス中に正確な制御を行う必要があります。つまり、並列スケジューラは、極めて強力な依存関係グラフ構築機能と競合予測機能を備えていなければならないと同時に、効率的な楽観的実行フォールト トレラント メカニズムを設計する必要があるということです。そうしないと、高負荷時にシステムで「同時実行エラーの再試行ストーム」が簡単に発生し、スループットが増加する代わりに減少するだけでなく、チェーンの不安定性も引き起こす可能性があります。さらに、現在のマルチスレッド実行環境のセキュリティ モデルはまだ完全に確立されていません。たとえば、スレッド間の状態分離メカニズムの精度、非同期コンテキストでの再入攻撃を悪用する新しい方法、クロススレッド コントラクト呼び出しでの Gas 爆発などは、すべて解決する必要がある新しい問題です。
より隠れた課題は、生態学的および心理的レベルから生じます。開発者が新しいパラダイムに移行する意思があるかどうか、並列モデルの設計方法を習得できるかどうか、パフォーマンス向上のために可読性と契約の監査可能性をある程度放棄する意思があるかどうか、これらのソフトな問題が、並列コンピューティングがエコロジカルな可能性を形成できるかどうかを決定する鍵となります。過去数年間、NEAR、Avalanche、さらにはパフォーマンスがEVMをはるかに上回る一部のCosmos SDKチェーンなど、パフォーマンスは優れているものの開発者サポートが不足し、徐々に沈黙しているチェーンが数多く見られました。彼らの経験は、開発者がいなければエコシステムは存在しないということを私たちに思い出させます。エコシステムがなければ、パフォーマンスがどれだけ優れていても、それは単なる空論に過ぎません。したがって、並列コンピューティング プロジェクトでは、最も強力なエンジンを作成するだけでなく、最も穏やかなエコロジカルな移行パスも作成して、「パフォーマンスが認知閾値である」のではなく「パフォーマンスがすぐに利用可能」になるようにする必要があります。
結局のところ、並列コンピューティングの将来は、システム エンジニアリングの勝利であると同時に、エコロジカル デザインの試練でもあります。それは私たちに「チェーンの本質は何なのか」を再検討させるでしょう。それは分散型決済マシンなのか、それとも世界的に分散されたリアルタイムの状態コーディネーターなのか？後者の場合、以前は「チェーンの技術的な詳細」と見なされていた状態スループット、トランザクションの同時実行性、および契約の応答性が、最終的にはチェーンの価値を定義するための主要な指標になります。この移行を真に完了させる並列コンピューティング パラダイムは、この新しいサイクルにおいて最も中核的かつ最も複合的なインフラストラクチャ プリミティブにもなります。その影響は技術モジュールの影響をはるかに超え、Web3 のコンピューティングパラダイム全体の転換点となる可能性があります。
6. 結論: 並列コンピューティングは Web3 のネイティブ拡張に最適な方法ですか?
Web3 のパフォーマンス限界を探るすべての方法の中で、並列コンピューティングは実装が最も簡単ではありませんが、ブロックチェーンの本質に最も近い方法である可能性があります。これは、オフチェーンに移行したり、スループットと引き換えに分散性を犠牲にしたりすることで実現されるものではありません。代わりに、チェーンの原子性と決定論の範囲内で実行モデル自体を再構築し、トランザクション層、コントラクト層、仮想マシン層からパフォーマンスのボトルネックの根本原因に到達しようとします。この「ネイティブ チェーン」拡張方法は、ブロックチェーンのコア信頼モデルを保持するだけでなく、将来のより複雑なオンチェーン アプリケーションのための持続可能なパフォーマンスの土壌を確保します。難しさはその構造にあり、魅力もまたその構造にあります。モジュール再構築が「チェーンのアーキテクチャ」を再構築するのであれば、並列コンピューティングは「チェーンの魂」を再構築します。これは短期的な近道ではないかもしれませんが、Web3 の長期的な進化において唯一持続可能な正しい解決策である可能性があります。私たちは、シングルコア CPU からマルチコア/スレッド OS へのアーキテクチャの移行と同様の移行を目撃しており、これらのチェーン内並列実験の中に Web3 ネイティブ オペレーティング システムの登場が隠されている可能性があります。
