Web3並列コンピューティング徹底調査レポート：ネイティブ・スケーリングへの究極の道

I.まえがき：スケーリングは永遠の命題であり、並列処理は究極の戦場である

ビットコインが誕生した当初から、ブロックチェーンシステムは常に、スケーリングという避けることのでき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未満のトランザクションしか処理せず、イーサリアムは数十TPS（1秒あたりのトランザクション）というパフォーマンスのボトルネックを突破するのに苦労しており、これは従来のWeb2の世界の数万TPSと比較すると特に扱いにくいものです。さらに重要なのは、これは単に「サーバーを追加する」こと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埋め込まれた体系的な限界、つまり「分散化、セキュリティ、スケーラビリティ」を両立させることができないということだ。

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が失敗に終わるのを目撃してきました。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、ステートフル・チャネルやプラズマからロールアップやモジュラー・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・アベイラビリティの構造再構成まで、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への道を歩んできました。ロールアップは、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、メインチェーンの実行負担を軽減し、イーサのセキュリティを維持しながら、TPSを大幅に向上させるという目標を達成しています。しかし、ブロックチェーンの根底にある「シングルチェーンパフォーマンス」の本当の限界には触れていません。特に実行レベル、つまりブロック自体のスループット能力は、インチェーン・シリアルコンピューティングという古くからの処理パラダイムによって未だに制限されています。

これは、オンチェーン・シリアル・コンピューティングという古くからの処理パラダイムによって制限されています。

だからこそ、オンチェーン並列コンピューティングが業界の最前線に来ているのです。オフチェーンスケーリングやクロスチェーン・ディストリビューションとは異なり、オンチェーン並列は、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成し、ブロックチェーンを「トランザクションごとのシリアル実行」というシングルスレッド・モードから、現代のオペレーティングシステムとCPU設計の考え方を指針とした「マルチスレッド＋パイプライン＋パイプライン＋パイプライン」モードにアップグレードしようとするものです。マルチスレッド＋パイプライン＋依存スケジューリング」の高同時計算システム。このような経路は、数百倍のスループット向上を達成する可能性があるだけでなく、スマートコントラクトアプリケーションが爆発的に普及するための重要な前提条件になるかもしれません。

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、並列プログラミング、非同期スケジューリング、スレッドプーリング、マイクロサービス、およびその他の無限の最適化モデルに置き換えられてきました。一方、ブロックチェーンは、決定性と検証可能性に対する要求が極めて高い、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、こうした並列コンピューティングのアイデアをフルに活用することはできなかった。これは限界であると同時にチャンスでもあり、Solana、Sui、Aptosのような新しいチェーンは、アーキテクチャレベルで並列性を導入することで、この探求のパイオニアとなっています。一方、MonadやMegaETHのような新興プロジェクトは、チェーン内の並列性をさらに高め、パイプライン実行、楽観的並行性、非同期メッセージ駆動のような、より深いメカニズムにおけるブレークスルーを含み、現代のオペレーティングシステムに近づきつつある特徴を提示しています。

並列コンピューティングは「パフォーマンス最適化ツール」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の転換点でもあると言えます。スマートコントラクト実行の基本的なパラダイムに挑戦し、トランザクションのパッキング、ステートアクセス、呼び出し関係、ストレージレイアウトの基本的なロジックを再定義します。ロールアップが「トランザクションをオフチェーン実行に移す」ことだとすれば、オンチェーン並列化は「チェーン上にスーパーコンピューティングカーネルを構築する」ことであり、そのゴール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（高頻度トランザクション、ゲームエンジン、ゲームエンジン、その他のアプリケーション）のためのプラットフォームを提供することである。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サポートを提供することです。

ロールアップトラックがより均質になった後、インチェーン並列性は静かに、レイヤー1競争の新しいサイクルにおける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「より速く」なることだけではなく、ヘテロジニアスなアプリケーションの世界全体をサポートする可能性についてです。これは単なる技術競争ではなく、パラダイム戦争であり、Web3の世界のための次世代の主権実行プラットフォームは、おそらくこのインチェーン並列性の戦いから生まれるでしょう。

スケーリングパラダイム：5種類のルート、それぞれが独自の焦点を持つ

スケーリングは、パブリックチェーン技術の進化における最も重要で、永続的で、困難な問題の1つとして、過去10年間で、ほとんどすべての主流技術のパスの出現と進化を生み出しました。ビットコインのブロックサイズの議論から始まり、「いかにチェーンを速く走らせるか」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かれ、それぞれが独自の技術哲学、着地難易度、リスクモデル、アプリケーションシナリオを持ち、異なる角度からボトルネックに切り込んでいます。

最初のルートは、ブロックサイズを大きくする、ブロックアウト時間を短くする、データ構造やコンセンサスメカニズムを最適化して処理能力を高めるといった手法に代表される、最も単純なオンチェーンスケーリングです。このアプローチは、BCH、BSV、その他の「ビッグブロック」派閥のフォークにつながったビットコインのスケーリング論争の焦点であり、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にも影響を与えた。このルートの利点は、シングルチェーンの一貫性というシンプルさを保持し、理解しやすく展開しやすいことですが、中央集権化リスク、ノードの運用コストの上昇、同期の困難性の増大、その他のシステム的な上限に対して非常に脆弱であるため、今日の設計ではもはや主流のコアソリューションではなく、他のメカニズムの補助的なペアリングという意味合いが強くなっています。

2つ目のタイプのルートは、ステートチャン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。このタイプのルートの基本的な考え方は、取引活動のほとんどをオフチェーンに移し、最終的な清算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というものです。技術的な考え方としては、Web2の非同期アーキテクチャに近い。重いトランザクション処理は周辺に任せ、メインチェーンは最低限の信頼できる検証を行う。この考え方は理論的にはスループットを無限に拡大することができるが、オフチェーン取引の信頼モデル、資金の安全性、相互作用の複雑さなどの問題から、その応用は限られている。典型的な例としては、金融シナリオにおいて明確な位置づけを持つライトニングネットワークがありますが、その生態学的規模は爆発的に拡大することはできませんでした。また、ポリゴンPOSのようなサイドチェーンに基づく複数の設計は、高いスループットを持ちながらメインチェーンのセキュリティを継承することが難しいという欠点を露呈しています。

3つ目のタイプのルートは、Layer2 Rollupルートで、現在最も人気があり、広く展開されています。Optimistic RollupとZK Rollupにはそれぞれの利点があります。前者は実装が速く互換性が高いですが、チャレンジ遅延と不正防止メカニズムに問題があります。後者は強力なセキュリティと優れたデータ圧縮能力がありますが、開発が複雑でEVMの互換性が不十分です。Arbitrum、Optimism、zkSync、StarkNetなどのプロジェクトの急成長は、この道の実現可能性を証明しているが、同時に、データの可用性（DA）に依存しすぎていること、コストが依然として高いこと、開発経験が以前ほど容易ではないことも明らかにしている。

第4のボトルネックは、まだ高いコストと熾烈な開発経験である。

第4のタイプは、Celestia、Avail、EigenLayerなどに代表される、近年登場したモジュール型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中核機能（実行、コンセンサス、データの可用性、決済）を完全に切り離し、異なる機能を果たす複数の専門化されたチェーンで構成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・システムのモジュラー・アーキテクチャやクラウド・コンピューティングのコンポーザブル・コンセプト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交換し、特定のセグメント（例えばDA）における効率を劇的に改善できる点にある。モジュール分離後のシステム間の同期、検証、相互信頼のコストは極めて高く、開発者のエコシステムは極めて非中央集権的であり、中長期的なプロトコル標準とクロスチェーンのセキュリティに対する要件は、従来のチェーン設計よりもはるかに高い。このモデルは本質的に、もはや「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運用・保守に、前例のない敷居の高さをもたらします。

本稿の焦点で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ルートです。構造レベルでの「水平分割」に重点を置く最初の4つのカテゴリーとは異なり、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、アトミスティックなトランザクションの同時処理を実現するために、1つのチェーン内で実行エンジンのアーキテクチャを変更することに重点を置きます。このためには、VMのスケジューリングロジックを書き換え、トランザクションの依存関係分析、状態の競合予測、並列性制御、非同期呼び出しなど、最新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一式を導入する必要がある。Solanaは、並列VMの概念をチェーンレベルのシステムに持ち込んだ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の競合判定によってマルチコア並列実行を実現している。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、楽観的並行処理、ストレージ分割、並列デカップリングなどの最先端のアイデアを導入し、最新のCPUに近い高性能な実行カーネルを構築しようとしている。この方向性の核となる利点は、スループット限界突破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一方で、AIエージェント、大規模チェーンツアー、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柔軟性を提供することです。

上述した5種類の拡張経路を見ると、その背景にあるのは、実際には、ブロックチェーンのパフォーマンス、複合性、セキュリティ、開発の複雑性の間の体系的なトレードオフです。チェーンの一貫性を破壊することなく、最新の分散システムの性能限界に近づこうとしている。これらの道はそれぞれ、すべての問題を解決する可能性は低いですが、一緒になってWeb3コンピューティングパラダイムのアップグレードのパノラマを形成し、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ます。

オペレーティングシステムが歴史的にシングルコアからマルチコアへと移行し、データベースがシーケンシャルなインデックス作成から並行トランザクションへと進化してきたように、Web3のスケーリングへの道は、最終的に高度に並列化された実行の時代へとつながるでしょう。この時代には、性能はもはや単なるチェーンスピードの競争ではなく、根本的な設計思想、ソフトウェアとハードウェアの相乗効果の深さに関するアーキテクチャの理解、そして統合された反射のシステム制御が重要になる。そしてチェーンの並列性は、この長期戦の究極の戦場となるかもしれません。

三、並列コンピューティングの分類マッピング：アカウントから5つのパスの命令へ

ブロックチェーンの容量拡張技術では、並列コンピューティングのコンテキストで進化し続けている徐々にパフォーマンスのブレークスルーのパスの中核となっている。構造層、ネットワーク層、データ可用性層の水平的な切り離しとは異なり、並列コンピューティングは実行層の深掘りであり、ブロックチェーンの運用効率の最低ロジックに関係し、高い並行性と複数種類の複雑なトランザクションに直面する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する。実行モデルから出発して、この技術スペクトルの発展を見直すと、並列コンピューティングの明確な分類を整理することができ、それは、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、命令レベルの並列性の5つの技術パスに大別することができる。これらの5種類のパスは、粗視化から細視化まで、プロセスの連続的な洗練の並列ロジックの両方だけでなく、増加するパスのシステムの複雑さとスケジューリングの難しさ。

最初に登場したアカウントレベルの並列主義は、ソラナに代表されるパラダイムでした。このモデルは、非連結アカウント状態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セットは、競合関係があるかどうかを決定するために静的に分析されます。つのトランザクションがアクセスするアカウントセットが互いに重ならない場合、それらは複数のコアで同時に実行できる。このメカニズムは、入力と出力が明確で構造化されたトランザクション、特にDeFiのような予測可能なパスを持つプログラムの処理に適している。しかし、予測可能なアカウントアクセスと状態依存性に関する静的な推論というその自然な仮定は、複雑なスマートコントラクト（例えば、チェーンツアー、AIエージェントなどの動的な行動）を扱う際に、保守的な実行と並列性の低下を招きやすい。さらに、アカウント間の相互依存性も、特定の高頻度取引シナリオにおいて並列性の利益を著しく弱めます。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、その中核となる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洗練させると、オブジェクトレベルの並列性という技術レベルに入ります。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変更可能性を定義し、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。実行時にリソースのアクセス競合を正確に制御する。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が高く、より複雑な状態の読み取り/書き込みロジックに対応でき、ゲーム、ソーシャル、AIなどの異種混在性の高いシナリオにも自然に対応できる。しかし、オブジェクト レベルの並列処理は、より高い言語しきい値と開発の複雑さをもたらし、Move は Solidity を直接置き換えるものではなく、生態学的切り替えのコストが高いため、その並列パラダイムの人気が制限されます。

さらに一歩進んで、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る方向です。状態やアカウントを並列性の最小単位として扱う代わりに、このパスは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アトミックな操作単位として扱い、静的または動的な解析によってトランザクションDAGを構築し、同時ストリーミング実行のためのスケジューラに依存する。Monadは特に、Optimistic Concurrency Control（OCC）、並列パイプラインスケジューリング、プロミスキャス実行といった最新のデータベースエンジン技術を組み合わせることで、連鎖実行を「GPUスケジューラ」のパラダイムに近づけている。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と競合検出器が必要であり、スケジューラ自体がボトルネックになることもありますが、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く、現在の並列コンピューティング回路において最も理論的に野心的な力の1つとなっています。

最後のタイプのパスは、最も粒度が細かく技術的に困難な、命令レベルの並列処理です。このアイデアは、現代のCPU設計のアウトオブオーダー実行と命令パイプラインに由来しています。このパラダイムは、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ように、各処理を並列にスケジュール、分析、並べ替えすることが可能であることを示唆している。動的な並べ替えが実現すれば、その並列性は理論的な限界に達するだろう。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」にする可能性さえある。もちろん、この道はまだ理論的かつ実験的な段階であり、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未来の究極の境界を指し示しています。

まとめると、アカウント、オブジェクト、トランザクション、VM、命令の5つの経路は、チェーンの中で並列コンピューティングの開発スペクトルを構成しています。 静的なデータ構造から動的なスケジューリングメカニズムへ、状態アクセス予測から命令レベルの再スケジューリングへ、並列技術の各ステップは、システムの複雑さと開発の敷居の大幅な増加を意味します。しかし同時に、これらはブロックチェーン・コンピューティング・モデルにおいて、従来のフルシリアル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リング可能な分散実行環境へのパラダイム・シフトを意味する。これは、Web2クラウドコンピューティングの効率性に追いつくだけでなく、「ブロックチェーンコンピューター」の究極の形に対する深い構想でもある。さまざまなパブリックチェーンの並列パスの選択は、将来のアプリケーションエコシステムの上限を決定するだけでなく、AIエージェント、チェーンツアー、オンチェーンの高頻度取引などのシナリオにおけるコア競争力も決定する。

2つの主要路線の詳細な説明：Monad vs MegaETH

並列コンピューティングの進化の複数の経路の中で、現在の市場で最も注目され、最も大きな声で語られ、最も完成度の高い2つの主要技術ルートは、間違いなく、Monadに代表される「並列コンピューティングチェーンを一から構築する」ことと、MegaETHに代表される「並列コンピューティングチェーンを一から構築する」ことです。技術的な2大ルートは、Monadに代表される「ゼロから構築する並列コンピューティングチェーン」と、MegaETHに代表される「EVM内部での並列革命」であることは間違いない。この2つは、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の方向性であるだけでなく、現在のWeb3コンピュータの性能競争における2極の最も確かな象徴でもある。この2つの違いは、技術的アーキテクチャの出発点とスタイルにあるだけでなく、それらが提供する生態学的ターゲット、移行のコスト、実装の哲学、将来の戦略的道筋にもある。これらは、再構成主義と互換主義の間の並列的な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力に大きな影響を与えている。

Monadは急進的な「計算原理主義者」であり、その設計哲学は既存のEVMとの互換性ではなく、むしろ最新のデータベースや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根本的な動作を再定義することにある。そのコア技術システムは、最適化並行性制御、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、その他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性能を数百万TPSまで高めることを目指している。その目的は、チェーンのトランザクション処理性能を数百万TPSまで高めることである。Monadアーキテクチャでは、トランザクションの実行とシーケンシングは完全に切り離され、システムはまずトランザクションの依存関係グラフを構築し、それをスケジューラに渡してストリーミング並列実行を行う。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持つトランザクション・アトミック・ユニットとみなされ、スケジューラは依存関係グラフに基づいて最適に実行し、競合が発生するとロールバックして再実行する。このメカニズムは技術的な実装が非常に複雑で、最新のデータベーストランザクションマネージャと同様の実行スタックのセットを構築する必要があり、また、マルチレベルのキャッシング、プリフェッチ、並列検証、およびサブミッションにおける遅延の最終状態を圧縮するその他のメカニズムの導入が必要ですが、チェーンサークルのスループットの限界を押し上げる理論的な能力は、まだ高いレベルまで想像されていません。

より決定的なのは、MonadはEVMとの相互運用性をあきらめていないということだ。開発者がSolidity互換中間言語に似た中間層を通してSolidity構文でコントラクトを書くことをサポートし、同時に中間言語を最適化し、実行エンジンでスケジューリングを並列化します。この「表層の互換性と底層の再構築」という設計戦略は、イーサリアムのエコシステムにおける開発者への親しみやすさを維持するだけでなく、「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ある底層の実行可能性の解放を最大化する。これはまた、Monadが実装されれば、極めて高いパフォーマンスを持つソブリンチェーンとなるだけでなく、レイヤー2ロールアップネットワークの理想的な実行レイヤーとなり、長期的には他のチェーンの実行モジュールのための「プラグイン可能な高性能カーネル」とさえなることを意味する。この観点から、Monad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論理でもあります。実行レイヤーの「モジュール性、高性能、再利用性」を提唱し、チェーン間協調コンピューティングの新しい標準を作り出します。

Monadの「新しい世界を構築する」というスタンスとは異なり、MegaETHはその真逆です。既存のイーサリアムの世界から出発し、わずかな変更コストで実行効率の劇的な向上を達成します。MegaETHは、EVMの仕様を上書きするのではなく、既存のEVM実行エンジンに並列コンピューティング機能を組み込むことで、「マルチコアEVM」の将来バージョンを構築しようとしている。基本原則は、現在のEVMコマンド実行モデルを完全に再構築し、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、ステートアクセスの競合検出などの機能を持たせることで、複数のスマートコントラクトを同じブロック内で同時に実行し、最終的にステート変更をマージできるようにすることだ。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チェーン上に同じコントラクトをデプロイすることで、大幅なパフォーマンス向上を達成する必要がある。この「保守的な革命」の道は、特にイーサリアムL2のエコシステムにとって非常に魅力的であり、構文を移行することなく痛みを伴わずにパフォーマンスをアップグレードする理想的な道を提供します。

MegaETHの中核となるブレークスルーは、そのVMマルチスレッドスケジューリングメカニズムです。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ており、各命令はリニアに実行され、状態の更新は同期的に行われなければなりません。MegaETHは、非同期コールスタックと実行コンテキスト分離メカニズムを導入することで、このモデルを壊し、「同時EVMコンテキスト」の同時実行を可能にしている。各コントラクトは別々のスレッドで独自のロジックを呼び出すことができ、すべてのスレッドは並列コミットレイヤーによって統合され、最終的にコミットされるときに状態を検出して収束する。このメカニズムは、最近のブラウザのJavaScriptマルチスレッドモデル（Web Workers + Shared Memory + Lock-Free Data）に非常に似ており、メインスレッドの決定論的な振る舞いを維持するだけでなく、非同期バックグラウンドによる高性能なスケジューリングメカニズムを導入している。実際には、この設計はブロックビルダーやサーチャーにも非常に親切で、並列ポリシーに基づいて最適化されたMempool順序とMEVキャプチャパスを可能にし、実行レベルでの経済的優位性のループを閉じます。

さらに重要なことに、MegaETHはイーサリアムのエコシステムと深く結びつくことを選択しており、その主な将来の着地点は、Optimism、Base、Arbitrum OrbitチェーンなどのEVM L2ロールアップネットワークの1つになりそうです。大規模に採用されれば、コントラクトのセマンティクス、ステートモデル、ガスロジック、コールメソッドなどを変更することなく、既存のイーサネット技術スタックの上で100倍近い性能向上を達成できるため、EVM保守派にとって魅力的な技術アップグレードの方向性となる。MegaETHのパラダイムは、「あなたがまだEtherで物事を行う限り、私はあなたの計算性能を急上昇させます」というものです。現実主義とエンジニアリングの観点から、Monadよりも着地しやすく、主流のDeFiやNFTプロジェクトの反復的な道筋により沿っているため、短期的には生態学的なサポートの可能性が高くなります。

ある意味、MonadとMegaETHは、並行するテクノロジーパスの2つの実装であるだけでなく、ブロックチェーン開発における「再構築主義者」と「互換性主義者」の古典的な対立でもある。前者は、究極のパフォーマンスとアーキテクチャの可塑性を実現するために、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するパラダイム・ブレークスルーを追求し、後者は、移行コストを最小化するために、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漸進的最適化を追求する。Monadは、極限のスループットを追求してゼロから新しいシステムを構築するチェインツアー、AIエージェント、モジュール実行チェインに適しており、MegaETHは、最小限の開発変更でパフォーマンスをアップグレードしたい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。

一方は、新しい線路を走る高速列車のようなもので、線路からグリッド、車体まですべてを再定義して、これまでにないスピードと体験を実現するものであり、もう一方は、既存の高速道路にタービンを設置するようなもので、レーンスケジューリングとエンジンアーキテクチャを改善して、使い慣れたネットワークを離れることなく車両を高速化するものです。モジュラー・ブロックチェーン・アーキテクチャーの次のフェーズでは、MonadはRollupのExecution-as-a-Serviceモジュールになり、MegaETHはメインストリームL2のパフォーマンス加速プラグインになるかもしれない。この2つは最終的に統合され、未来のWeb3世界のための高性能分散実行エンジンの共鳴翼を形成するかもしれない。

V. 並列コンピューティングの将来の機会と課題

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に移行するにつれて、その可能性はより具体的で測定可能になってきています。一方では、より複雑なオンチェーンロジック、より現実的なAIエージェントのライフサイクル、よりリアルタイムのデータ交換プロトコル、より没入感のあるインタラクティブなエクスペリエンス、さらにはオンチェーン共同スーパーアプリのオペレーティングシステムなど、新しい開発パラダイムとビジネスモデルが「オンチェーンパフォーマンス」を中心に再定義されるのを目の当たりにしています。できる」から「どれだけうまくできるか」へ。一方、並列コンピューティングの飛躍を真に後押しするのは、システム性能の直線的な向上だけでなく、開発者の認識境界の構造的変化と生態系移行コストである。イーサネットにチューリング完全契約メカニズムが導入されたことでDeFi、NFT、DAOが多次元的な爆発を起こしたように、並列コンピューティングがもたらす「状態と命令の非同期再構成」もまた、連鎖の世界の新たなモデルを育みつつあり、実行効率の革命であると同時に、製品の構造における核分裂性イノベーションの温床ともなっている。

まず、機会という観点から見ると、最も直接的なメリットは「アプリケーションの上限が撤廃される」ことです。現在のDeFi、ゲーム、ソーシャルアプリケーションは、ほとんどが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、チェーン上で高頻度のやり取りを行うために真に拡張することができません。チェインゲームを例にとると、リアルアクションのフィードバック、高頻度の行動同期、リアルタイムのバトルロジックを持つGameFiはほとんど存在しない。従来のEVMの線形実行では、1秒間に数十回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からだ。しかし、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、コントラクトレベルの非同期コンテキストやその他のメカニズムを通じて、高い並行性を持つチェーンを構築し、スナップショット一貫性によって決定論的な実行結果を保証することが可能になり、「オンチェーンゲームエンジン」の構造的なブレークスルーが実現されます。同様に、AIエージェントの展開と運用も、並列コンピューティングによって本質的に改善される。これまでは、AIエージェントをオフチェーンで動作させ、その動作結果をオンチェーンのコントラクトにアップロードするだけということが多かったのですが、今後は、並列トランザクション・スケジューリングによって、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することができ、オンチェーン・エージェントのリアルタイム自律ロジックを真に実現することができます。並列コンピューティングは、このような「行動駆動型契約」のインフラとなり、Web3を「資産としてのトランザクション」から「知性としてのインタラクション」の新しい世界へと押し上げるでしょう。

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は、並列化によって構造的に再形成されました。伝統的なSolidityの開発パラダイムは、開発者がシングルスレッドの状態変化としてロジックを設計することに慣れているシリアルの考え方に基づいていますが、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、状態の分離ポリシー、トランザクションのアトミックについて考えることを余儀なくされ、メッセージキューやステートフルなパイプラインに基づくアーキテクチャパターンを導入することさえあります。コグニティブ・アーキテクチャにおけるこの飛躍は、新世代のツールチェーンの急速な台頭をも生み出した。例えば、トランザクション依存性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コンカレントデバッガーは、新しいサイクルにおいてインフラ爆発の温床となるだろう。Monadは実行モジュールとしてL2 Rollupに挿入することができ、MegaETHはEVMとして主流チェーンに導入することができ、Celestiaはデータ可用性レイヤーのサポートを提供し、EigenLayerは分散型検証ネットワークを提供し、基礎データから実行ロジックまで高性能な統合アーキテクチャを構成する。これにより、基礎となるデータから実行ロジックまで、高性能な統合アーキテクチャが実現します。

しかし、並列コンピューティングの進歩は一本道ではなく、直面する課題は機会よりもさらに構造的で、かじるのが難しいものです。一方では、核心的な技術的課題は「状態並行性の一貫性保証」と「トランザクションの競合処理戦略」にあります。オフチェーンデータベースと異なり、オンチェーンデータベースはトランザクションのロールバックや状態の後退をある程度許容することができず、実行競合は事前にモデル化するか、イベント中に正確に制御する必要がある。このことは、並列スケジューラが強力な依存関係グラフの構築と競合予測能力を持つだけでなく、効率的な楽観的実行フォールトトレランスメカニズムを設計する必要があることを意味します。そうでなければ、システムは高負荷の「同時障害再試行の嵐」に非常に簡単に遭遇し、スループットが低下する代わりに上昇しないだけでなく、チェーンの不安定性さえ引き起こします。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突入攻撃の新たな悪用、およびクロススレッド契約呼び出しのガス爆発は、すべてまだ解決されていない新たな問題です。

より狡猾な課題は、生態学的・心理学的レベルに起因する。開発者が新しいパラダイムに移行する意欲、並列モデルの設計をマスターする能力、パフォーマンス向上のために可読性とコントラクトの監査性をある程度放棄する意欲といったソフト的な問題は、並列コンピューティングの生態学的可能性を決定する真の要因です。ここ数年、NEAR、Avalanche、さらにはCosmos SDKチェーンの一部など、性能はEVMよりはるかに優れているにもかかわらず、開発者のサポートが不足している多くのチェーンが、徐々に沈黙していくのを見てきました。したがって、並列コンピューティングプロジェクトは、最強のエンジンを作るだけでなく、最も穏やかな生態学的な移行経路を作る必要があります。

結局のところ、並列コンピューティングの未来は、システム工学の勝利であると同時に、生態学的設計の試練でもある。それは、私たちに「チェーンの本質とは何か」を再検討することを強いるだろう。それは分散型のクリアリングハウスなのか、それともグローバルに分散したリアルタイム状態の共同作業者なのか？もし後者であれば、これまで「チェーンの技術的な詳細」と見なされていた、状態のスループット、トランザクションの同時実行性、契約の応答性が、最終的にチェーンの価値を定義する最初の指標となるだろう。そして、本当に並列コンピューティングパラダイムにおけるこの飛躍を完了し、この新しいサイクルの中核となり、元の言語のインフラストラクチャの最も複合的な効果、その影響は、技術的なモジュールよりもはるかに多くなり、Web3の全体的なコンピューティングパラダイムにおけるターニングポイントを構成する可能性があります。

第六に、結論：並列コンピューティングは、最良のパスのWeb3ネイティブの拡張ですか？

Web3のパフォーマンスの限界を探る道の中で、並列コンピューティングは実装が最も簡単なものではありませんが、ブロックチェーンの本質に最も近いものかもしれません。オフチェーンに移行したり、スループットのために分散化を犠牲にしたりするのではなく、チェーンの原子性と決定性の中で実行モデル自体を再構成し、トランザクションレイヤー、コントラクトレイヤー、仮想マシンレイヤーからパフォーマンスのボトルネックの根源に向かおうとする。この「チェーンの中で生まれる」拡張方法は、ブロックチェーンの中核となる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に持続可能なパフォーマンス土壌を確保する。その難しさは構造にあり、その魅力もまた構造にある。モジュール化が「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」を再構築する。これは短期的な近道ではないかもしれないが、Web3の長期的な進化においては、唯一持続可能な解決策になる可能性が高い。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飛躍を目撃しており、Web3ネイティブOSの外観は、これらのチェーン内並列実験の中に隠されているかもしれません。