# Web3並列計算デプス研究報告：ネイティブスケーリングの究極の道## 一、前言：拡張は永遠の命題であり、並行処理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パフォーマンスのボトルネックは突破が難しく、従来のWeb2の世界とは対照的です。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システム的な制約です。過去十年で、私たちは数え切れないほどのスケーリングの試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論争からイーサリアムのシャーディングのビジョン、ステートチャネル、PlasmaからRollupやモジュラーブロックチェーン、Layer 2からデータの可用性の再構築に至るまで、業界は革新に満ちたスケーリングの道を歩んできました。Rollupは現在の主流のスケーリングソリューションとして、メインチェーンの負担を軽減し、安全性を保ちながら、TPSを大幅に向上させています。しかし、それはブロックチェーンの基盤である「単一チェーンの性能」の真の限界には触れておらず、特に実行レイヤーでは依然としてチェーン内の直列計算という従来のモデルに制限されています。チェーン内並列計算は徐々に新たな焦点となっています。他のスケーリングソリューションとは異なり、単一チェーン構造を維持しながら、実行エンジンを根本的に再構築しようとしています。現代のオペレーティングシステムとCPU設計の考え方を参考にして、ブロックチェーンを「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」の高並列システムにアップグレードします。これは、数百倍のスループットの向上をもたらす可能性があるだけでなく、複雑なスマートコントラクトアプリケーションの爆発的な成長の鍵となる可能性があります。実際、シングルスレッド計算は Web2 の世界ではとっくに廃れており、並行プログラミングや非同期スケジューリングなどの最適化モデルに取って代わられています。ブロックチェーンはより保守的な計算システムとして、これらの並行性のアイデアを十分に活用できていません。これは制限であり、同時に機会でもあります。Solana、Sui、Aptos などの新しいパブリックチェーンは、アーキテクチャのレベルで並行性を導入し、この探索を始めました。一方で、Monad、MegaETH などのプロジェクトは、パイプライン実行や楽観的並行性といったより深いメカニズムにさらに突破し、現代のオペレーティングシステムにますます近い特徴を示しています。並行計算は性能の最適化だけでなく、ブロックチェーンの実行モデルのパラダイムシフトでもあります。それはスマートコントラクトの実行の根本的なパターンに挑戦し、取引処理の基本的なロジックを再定義します。もし Rollup が「取引をチェーンの外に移す」ならば、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カーネルを構築する」ことです。その目標は、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の競争が収束する中、チェーン内の並行処理が新たなLayer1競争の決定的要因となりつつある。パフォーマンスはもはや速度だけではなく、異種アプリケーションの世界を支えることができるかどうかである。これは単なる技術競争ではなく、パラダイムの争いでもある。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、このチェーン内並行処理の激闘から誕生する可能性が高い。! [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、拡張パラダイムの全景図：五つのルート、それぞれの重点スケーラビリティは、パブリックブロックチェーン技術の進化の中で最も重要で持続的、かつ挑戦的な課題の一つとして、ここ10年でほぼすべての主流技術パス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、「チェーンをより速く動かすにはどうすればよいか」という技術競争は、最終的に5つの基本的なルートに分化しました。それぞれのルートは、異なる角度からボトルネックにアプローチし、独自の技術哲学、実現の難しさ、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拡張であり、代表的な実施方法として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メカニズムの最適化による処理能力の向上があります。この方法はビットコインの拡張争いの焦点となり、BCH、BSVなどの「大ブロック」派のフォークを生み出しました。また、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。この種のルートの利点は、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、中央集権リスクに触れやすく、ノードの運用コストが上昇し、同期の難易度が増すなどのシステム的上限に直面しやすいため、今日の設計ではもはや主流のコアソリューションとはなっておらず、他のメカニズムの補助的な組み合わせとして使われることが多くなっています。第二のルートはオフチェーンのスケーリングで、代表的なものはステートチャンネルとサイドチェーンです。このタイプの経路の基本的な考え方は、ほとんどの取引活動をオフチェーンに移し、最終的な結果だけをメインチェーンに書き込むことです。メインチェーンは最終的な清算層として機能します。技術的な哲学の上では、これはWeb2の非同期アーキテクチャの考え方に近いです。理論的には、このアプローチは無限にスループットを拡張できるものですが、オフチェーン取引の信頼モデル、資金の安全性、相互作用の複雑性などの問題により、その応用は制限されています。典型的な例としては、Lightning Networkが明確な金融シーンの位置付けを持っているにもかかわらず、エコシステムの規模が常に爆発的には拡大しなかったことが挙げられます。また、Polygon POSのようなサイドチェーンに基づく複数の設計は、高スループットを実現しながらも、メインチェーンの安全性を継承することが困難である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ロールアップルートです。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リングを実現します。Optimistic RollupとZK Rollupにはそれぞれ利点があります：前者は実行が速く、互換性が高いが、チャレンジ期間の遅延と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。いずれのタイプのロールアップであれ、その本質は実行権をアウトソースし、データと検証を主チェーン上に保持して、分散型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、このルートの実現可能性を証明していますが、同時にデータ可用性（DA）への依存が強すぎること、費用が依然として高めであること、開発体験が断絶しているといった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興起したモジュール化ブロックチェーンアーキテクチャで、Celestia、Avail、EigenLayerなどを代表としています。モジュール化パラダイムは、ブロックチェーンのコア機能をデカップリングし、複数の専門チェーンによって異なる機能を実行し、さらにクロスチェーンプロトコルによって拡張可能なネットワークを構成することを主張します。この方向性はオペレーティングシステムのモジュール化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理念の影響を大きく受けており、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（DAなど）で効率を大幅に向上させることができる点にあります。しかし、その課題も非常に明確です：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基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よりもはるかに高いです。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」を構築するものであり、全体的なアーキテクチャの理解と運用に対して前所未有のハードルを提示します。最後のカテゴリのルートは、チェーン内の並列計算最適化パスです。前の4つのカテゴリが構造的な観点から「横方向の分割」を主に行うのとは異なり、並列計算は「縦方向のアップグレード」を強調します。つまり、単一のチェーン内部で実行エンジンのアーキテクチャを変更することで、原子取引の同時処理を実現します。これには、VMスケジューリングロジックの再構築、トランザクション依存分析、状態衝突予測、並列度制御、非同期呼び出しなど、現代のコンピュータシステムのスケジューリングメカニズム全体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最初に実装したプロジェクトで、アカウントモデルに基づく取引衝突判断を通じてマルチコア並列実行を実現しました。一方、Monad、Sei、Fuel、MegaETHなどの新世代プロジェクトは、パイプライン実行、楽観的並列、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先端的なアイデアを導入し、現代のCPUに類似した高性能な実行コアを構築することをさらに進めています。この方向性の核心的な利点は、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ことにあり、同時に複雑なスマートコントラクトの実行に十分な計算の柔軟性を提供します。これは、将来のAIエージェント、大規模なチェーンゲーム、高頻度デリバティブなどのアプリケーションシナリオに向けた重要な技術的前提です。上記の5つのスケーリングパスを通じて、その背後にある分野は、実際にはブロックチェーンの性能、可組み性、安全性、開発の複雑さの間のシステム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みを持ち、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ていますが、信頼のコストは非常に高いです。一方、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を強調しており、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性能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形成し、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と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時代へと進むことになる。この時代において、パフォーマンスはもはやチェーンの速度の競争だけではなく、基本設計哲学、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、システム制御力の総合的な表れとなる。そして、チェーン内の並行性は、この長期的な戦争の究極の戦場である可能性がある。! [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、並行計算分類図譜：アカウントから命令への五大パスブロックチェーンのスケーラビリティ技術が進化する文脈の中で、並列計算は徐々に性能突破の核心的な経路となっています。構造層、ネットワーク層、またはデータ可用性層の横方向のデカップリングとは異なり、並列計算は実行層の深堀りであり、ブロックチェーンの運用効率に関する最も基礎的な論理に関わり、特に高い同時接続や多様な複雑な取引に直面した際のブロックチェーンシステム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、明確な並列計算の分類図が整理できます。それは大きく五つの技術的経路に分けることができます：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、バーチャルマシンレベルの並列、そして命令レベルの並列です。これら五つの経路は、粗粒度から細粒度へと進むものであり、並列論理の絶え間ない精緻化の過程であると同時に、システムの複雑さとスケジューリングの難しさが不断に上昇していく経路でもあります。最初に登場したアカウントレベルの並行性は、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して、コンフリクトの関係が存在するかどうかを判断します。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複しない場合、複数のコアで同時に実行することが可能です。このメカニズムは、構造が明確で、入力と出力が明確なトランザクションの処理に非常に適しています。特にDeFiなど、予測可能な経路を持つプログラムに向いています。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、ステートの依存関係が静的に推論可能であることです。これにより、複雑なスマートコントラクト（例えば、ブロックチェーンゲーム、AIエージェントなどの動的な振る舞い）に直面した際に、保守的な実行や並行性の低下の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も、高頻度取引の特定のシナリオにおいて並行の利益を著しく削減します。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制約を受けています。アカウントモデルを基にさらに詳細化し、オブジェクトレベルの並行技術層に入ります。オブジェクトレベルの並行は、リソースとモジュールの意味的抽象を導入し、より細かい単位である「状態オブジェクト」に基づい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索者であり、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し、ランタイムでリソースアクセスの競合を正確に制御できるようにしています。この方法はアカウントレベルの並行に比べて、より汎用性と拡張性があり、より複雑な状態の読み書きロジックをカバーでき、ゲーム、ソーシャル、AIなどの高い異構性のシナリオに自然に対応します。しかし、オブジェクトレベルの並行は、より高い言語のハードルと開発の複雑性も引き起こします。MoveはSolidityの直接的な代替ではなく、エコシステムの切り替えコストが高いため、その並行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列処理は、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性です。このアプローチでは、状態やアカウントを最小の並列単位とはせず、トランザクション全体の依存関係グラフを構築します。トランザクションを原子操作単位と見なし、静的または動的分析を通じてトランザクショングラフ（Transaction DAG）を構築し、スケジューラーに依存して並行パイプライン実行を行います。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、並列性を最大限に引き出すことが可能になります。特にMonadは注目に値し、楽観的並行制御（OCC）、並列パイプラインスケジューリング、乱序実行などの現代のデータベースエンジン技術を組み合わせることで、チェーンの実行が"GPU"により近づくことを実現しています。
Web3の並列計算研究:チェーン内スケーリングの未来の道
Web3並列計算デプス研究報告：ネイティブスケーリングの究極の道
一、前言：拡張は永遠の命題であり、並行処理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パフォーマンスのボトルネックは突破が難しく、従来のWeb2の世界とは対照的です。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システム的な制約です。
過去十年で、私たちは数え切れないほどのスケーリングの試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論争からイーサリアムのシャーディングのビジョン、ステートチャネル、PlasmaからRollupやモジュラーブロックチェーン、Layer 2からデータの可用性の再構築に至るまで、業界は革新に満ちたスケーリングの道を歩んできました。Rollupは現在の主流のスケーリングソリューションとして、メインチェーンの負担を軽減し、安全性を保ちながら、TPSを大幅に向上させています。しかし、それはブロックチェーンの基盤である「単一チェーンの性能」の真の限界には触れておらず、特に実行レイヤーでは依然としてチェーン内の直列計算という従来のモデルに制限されています。
チェーン内並列計算は徐々に新たな焦点となっています。他のスケーリングソリューションとは異なり、単一チェーン構造を維持しながら、実行エンジンを根本的に再構築しようとしています。現代のオペレーティングシステムとCPU設計の考え方を参考にして、ブロックチェーンを「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」の高並列システムにアップグレードします。これは、数百倍のスループットの向上をもたらす可能性があるだけでなく、複雑なスマートコントラクトアプリケーションの爆発的な成長の鍵となる可能性があります。
実際、シングルスレッド計算は Web2 の世界ではとっくに廃れており、並行プログラミングや非同期スケジューリングなどの最適化モデルに取って代わられています。ブロックチェーンはより保守的な計算システムとして、これらの並行性のアイデアを十分に活用できていません。これは制限であり、同時に機会でもあります。Solana、Sui、Aptos などの新しいパブリックチェーンは、アーキテクチャのレベルで並行性を導入し、この探索を始めました。一方で、Monad、MegaETH などのプロジェクトは、パイプライン実行や楽観的並行性といったより深いメカニズムにさらに突破し、現代のオペレーティングシステムにますます近い特徴を示しています。
並行計算は性能の最適化だけでなく、ブロックチェーンの実行モデルのパラダイムシフトでもあります。それはスマートコントラクトの実行の根本的なパターンに挑戦し、取引処理の基本的なロジックを再定義します。もし Rollup が「取引をチェーンの外に移す」ならば、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カーネルを構築する」ことです。その目標は、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の競争が収束する中、チェーン内の並行処理が新たなLayer1競争の決定的要因となりつつある。パフォーマンスはもはや速度だけではなく、異種アプリケーションの世界を支えることができるかどうかである。これは単なる技術競争ではなく、パラダイムの争いでもある。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、このチェーン内並行処理の激闘から誕生する可能性が高い。
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二、拡張パラダイムの全景図：五つのルート、それぞれの重点
スケーラビリティは、パブリックブロックチェーン技術の進化の中で最も重要で持続的、かつ挑戦的な課題の一つとして、ここ10年でほぼすべての主流技術パス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、「チェーンをより速く動かすにはどうすればよいか」という技術競争は、最終的に5つの基本的なルートに分化しました。それぞれのルートは、異なる角度からボトルネックにアプローチし、独自の技術哲学、実現の難しさ、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拡張であり、代表的な実施方法として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メカニズムの最適化による処理能力の向上があります。この方法はビットコインの拡張争いの焦点となり、BCH、BSVなどの「大ブロック」派のフォークを生み出しました。また、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。この種のルートの利点は、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、中央集権リスクに触れやすく、ノードの運用コストが上昇し、同期の難易度が増すなどのシステム的上限に直面しやすいため、今日の設計ではもはや主流のコアソリューションとはなっておらず、他のメカニズムの補助的な組み合わせとして使われることが多くなっています。
第二のルートはオフチェーンのスケーリングで、代表的なものはステートチャンネルとサイドチェーンです。このタイプの経路の基本的な考え方は、ほとんどの取引活動をオフチェーンに移し、最終的な結果だけをメインチェーンに書き込むことです。メインチェーンは最終的な清算層として機能します。技術的な哲学の上では、これはWeb2の非同期アーキテクチャの考え方に近いです。理論的には、このアプローチは無限にスループットを拡張できるものですが、オフチェーン取引の信頼モデル、資金の安全性、相互作用の複雑性などの問題により、その応用は制限されています。典型的な例としては、Lightning Networkが明確な金融シーンの位置付けを持っているにもかかわらず、エコシステムの規模が常に爆発的には拡大しなかったことが挙げられます。また、Polygon POSのようなサイドチェーンに基づく複数の設計は、高スループットを実現しながらも、メインチェーンの安全性を継承することが困難である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ロールアップルートです。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リングを実現します。Optimistic RollupとZK Rollupにはそれぞれ利点があります：前者は実行が速く、互換性が高いが、チャレンジ期間の遅延と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。いずれのタイプのロールアップであれ、その本質は実行権をアウトソースし、データと検証を主チェーン上に保持して、分散型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、このルートの実現可能性を証明していますが、同時にデータ可用性（DA）への依存が強すぎること、費用が依然として高めであること、開発体験が断絶しているといった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興起したモジュール化ブロックチェーンアーキテクチャで、Celestia、Avail、EigenLayerなどを代表としています。モジュール化パラダイムは、ブロックチェーンのコア機能をデカップリングし、複数の専門チェーンによって異なる機能を実行し、さらにクロスチェーンプロトコルによって拡張可能なネットワークを構成することを主張します。この方向性はオペレーティングシステムのモジュール化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理念の影響を大きく受けており、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（DAなど）で効率を大幅に向上させることができる点にあります。しかし、その課題も非常に明確です：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基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よりもはるかに高いです。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」を構築するものであり、全体的なアーキテクチャの理解と運用に対して前所未有のハードルを提示します。
最後のカテゴリのルートは、チェーン内の並列計算最適化パスです。前の4つのカテゴリが構造的な観点から「横方向の分割」を主に行うのとは異なり、並列計算は「縦方向のアップグレード」を強調します。つまり、単一のチェーン内部で実行エンジンのアーキテクチャを変更することで、原子取引の同時処理を実現します。これには、VMスケジューリングロジックの再構築、トランザクション依存分析、状態衝突予測、並列度制御、非同期呼び出しなど、現代のコンピュータシステムのスケジューリングメカニズム全体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最初に実装したプロジェクトで、アカウントモデルに基づく取引衝突判断を通じてマルチコア並列実行を実現しました。一方、Monad、Sei、Fuel、MegaETHなどの新世代プロジェクトは、パイプライン実行、楽観的並列、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先端的なアイデアを導入し、現代のCPUに類似した高性能な実行コアを構築することをさらに進めています。この方向性の核心的な利点は、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ことにあり、同時に複雑なスマートコントラクトの実行に十分な計算の柔軟性を提供します。これは、将来のAIエージェント、大規模なチェーンゲーム、高頻度デリバティブなどのアプリケーションシナリオに向けた重要な技術的前提です。
上記の5つのスケーリングパスを通じて、その背後にある分野は、実際にはブロックチェーンの性能、可組み性、安全性、開発の複雑さの間のシステム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みを持ち、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ていますが、信頼のコストは非常に高いです。一方、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を強調しており、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性能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形成し、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と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時代へと進むことになる。この時代において、パフォーマンスはもはやチェーンの速度の競争だけではなく、基本設計哲学、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、システム制御力の総合的な表れとなる。そして、チェーン内の並行性は、この長期的な戦争の究極の戦場である可能性がある。
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三、並行計算分類図譜：アカウントから命令への五大パス
ブロックチェーンのスケーラビリティ技術が進化する文脈の中で、並列計算は徐々に性能突破の核心的な経路となっています。構造層、ネットワーク層、またはデータ可用性層の横方向のデカップリングとは異なり、並列計算は実行層の深堀りであり、ブロックチェーンの運用効率に関する最も基礎的な論理に関わり、特に高い同時接続や多様な複雑な取引に直面した際のブロックチェーンシステム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、明確な並列計算の分類図が整理できます。それは大きく五つの技術的経路に分けることができます：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、バーチャルマシンレベルの並列、そして命令レベルの並列です。これら五つの経路は、粗粒度から細粒度へと進むものであり、並列論理の絶え間ない精緻化の過程であると同時に、システムの複雑さとスケジューリングの難しさが不断に上昇していく経路でもあります。
最初に登場したアカウントレベルの並行性は、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して、コンフリクトの関係が存在するかどうかを判断します。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複しない場合、複数のコアで同時に実行することが可能です。このメカニズムは、構造が明確で、入力と出力が明確なトランザクションの処理に非常に適しています。特にDeFiなど、予測可能な経路を持つプログラムに向いています。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、ステートの依存関係が静的に推論可能であることです。これにより、複雑なスマートコントラクト（例えば、ブロックチェーンゲーム、AIエージェントなどの動的な振る舞い）に直面した際に、保守的な実行や並行性の低下の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も、高頻度取引の特定のシナリオにおいて並行の利益を著しく削減します。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制約を受けています。
アカウントモデルを基にさらに詳細化し、オブジェクトレベルの並行技術層に入ります。オブジェクトレベルの並行は、リソースとモジュールの意味的抽象を導入し、より細かい単位である「状態オブジェクト」に基づい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索者であり、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し、ランタイムでリソースアクセスの競合を正確に制御できるようにしています。この方法はアカウントレベルの並行に比べて、より汎用性と拡張性があり、より複雑な状態の読み書きロジックをカバーでき、ゲーム、ソーシャル、AIなどの高い異構性のシナリオに自然に対応します。しかし、オブジェクトレベルの並行は、より高い言語のハードルと開発の複雑性も引き起こします。MoveはSolidityの直接的な代替ではなく、エコシステムの切り替えコストが高いため、その並行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列処理は、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性です。このアプローチでは、状態やアカウントを最小の並列単位とはせず、トランザクション全体の依存関係グラフを構築します。トランザクションを原子操作単位と見なし、静的または動的分析を通じてトランザクショングラフ（Transaction DAG）を構築し、スケジューラーに依存して並行パイプライン実行を行います。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、並列性を最大限に引き出すことが可能になります。特にMonadは注目に値し、楽観的並行制御（OCC）、並列パイプラインスケジューリング、乱序実行などの現代のデータベースエンジン技術を組み合わせることで、チェーンの実行が"GPU"により近づくことを実現しています。