Web3の並列計算の台頭:ブロックチェーン実行エンジンの再構築が新しいパフォーマンス時代を切り開く

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Web3の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取引処理能力は、従来のWeb2システムに比べて遥かに低く、このボトルネックはブロックチェーンの基盤設計に根ざしています。過去10年間、業界はオンチェーンの拡張からLayer 2、状態チャネルからロールアップまで、さまざまな拡張ソリューションを試みてきました。しかし、これらのソリューションはブロックチェーンの基盤にある「単一チェーンの性能」の真の限界には達していません。

チェーン内の並行計算は徐々に新しい焦点となっています。それは、単一のチェーンの原子性を維持しながら、実行エンジンを根本的に再構築し、ブロックチェーンをシングルスレッドモードから高い同時実行計算システムに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可能性があります。

並行計算は、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論理を再定義します。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競技が収束する中、チェーン内の並行性は新たなLayer 1競争の決定的な変数になりつつあります。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、このチェーン内の並行性の激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

拡張性はパブリックチェーン技術の進化において最も重要な課題であり、多様な技術的アプローチを生み出しました。これらのアプローチは、五つの基本的なルートに分類できます:

  1. チェーン上での直接スケーリング: 例えばブロックサイズを増やしたり、ブロック生成時間を短縮したりすることです。実施は容易ですが、中央集権化のリスクに触れやすいです。

  2. オフチェーンスケーリング: 状態チャネルやサイドチェーンのように。トランザクションをオフチェーンで処理し、結果だけをメインチェーンに書き戻します。スループットを大幅に向上させることができますが、信頼性と安全性の課題に直面します。

  3. レイヤー2ロールアップ:現在最も人気のあるソリューション。チェーン外での実行、チェーン上での検証により、スケーラビリティとセキュリティのバランスを実現。しかし、データの可用性依存などの問題が存在する。

  4. モジュール化ブロックチェーン: 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が異なる機能を果たします。柔軟性が高いですが、システムの複雑性が増します。

  5. チェーン内並列計算: 実行エンジンアーキテクチャを変更することで、チェーン内取引の同時処理を実現します。VMスケジューリングロジックを再構築し、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を導入する必要があります。

これらの5つのパスは、ブロックチェーンにおける性能、コンポーザビリティ、安全性と複雑さのトレードオフを反映しています。各ソリューションには長所と短所があり、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景を構成しています。

三、並行計算分類図譜:アカウントから命令への五大パス

並行計算技術は五つの経路に分けられ、粗粒度から細粒度へと順番に:

  1. アカウントレベルのパラレル: Solanaを代表とする。アカウントとステートのデカップリングに基づき、トランザクション間に競合関係が存在するかどうかを判断して並行処理を実現する。

  2. オブジェクトレベルの並行処理: AptosやSuiのように。より細かい粒度の「ステートオブジェクト」を単位とした並行スケジューリング。

  3. トランザクションレベルの並行性: Monad、Sei、Fuel のように。トランザクション全体を囲む依存グラフを構築し、並行パイプライン実行を行います。

  4. 仮想マシンレベルの並行処理: MegaETHのように。並行実行能力をVMの基本命令スケジューリングロジックに組み込む。

  5. 命令レベルの並列性: CPUのアウトオブオーダー実行の考え方を借りて、各操作のスケジューリング分析と並列再配置を行う。

これらの五つのパスは、静的データ構造から動的スケジューリングメカニズムまで、並列技術の不断の精緻化とシステムの複雑さの向上を反映しています。これらは、ブロックチェーン計算モデルが従来の直列実行から高性能分散実行環境への転換を示しています。

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4. 2つのメイントラックの深い理解:Monad vs MegaETH

現在、並列計算分野で最も注目されている2つのプロジェクトはMonadとMegaETHであり、これらは全く異なる技術ルートを代表しています。

Monadは「リコンストラクティビズム」アプローチを採用し、現代のデータベース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を再定義しました。そのコア技術には、オプティミスティック並行制御、トランザクションDAGスケジューリング、乱序実行などが含まれます。Monadは中間言語層を通じてEVMとの互換性を実現し、イーサリアムエコシステムへの親和性を保持しています。

MegaETHは"コンパチビリティ"の路線を採用し、既存のEVMに並列処理能力を組み込むことに取り組んでいます。EVMの命令実行モデルを再構築し、スレッドレベルの分離と非同期実行メカニズムを導入することで、"マルチコアEVM"を実現します。MegaETHは、開発者が既存の契約を変更することなく、パフォーマンスの向上を得ることを可能にします。

Monadは新しいシステムの構築に適しており、極限のパフォーマンスを追求します。一方、MegaETHは既存のプロジェクトが最小限のコストでパフォーマンスをアップグレードするのに適しています。両者は並列計算における"リファクタリング派"と"互換派"の典型的な対立を代表し、それぞれの利点があります。

5 並列コンピューティングの将来の可能性と課題

並列計算はWeb3に巨大な機会をもたらしました:

  1. アプリケーションの上限を解除し、チェーン上での高頻度インタラクションを実現します。

  2. 開発パラダイムの変革を推進し、新しい世代のツールチェーンを生み出す。

  3. モジュール化ブロックチェーンに高性能の実行モジュールを提供します。

だが同時に多くの課題にも直面している:

  1. ステータスの同時性保証と衝突処理。

  2. マルチスレッド実行環境のセキュリティモデルはまだ成熟していません。

  3. 開発者エコシステムの移行と認知のハードル。

並行計算の未来は技術の突破に依存するだけでなく、エコロジー設計にも依存しています。それはブロックチェーンの本質を再定義し、Web3計算パラダイムの転換点となる可能性があります。

六、結論:並行計算は Web3 ネイティブのスケーリングにおける最良のルートですか?

並列計算は実現難易度が高いですが、ブロックチェーンの本質に最も近いです。実行モデル自体を再構築することで性能向上を実現し、ブロックチェーンのコア信頼モデルを保持しています。この「チェーンに生まれた」拡張方法は、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性能空間を確保しています。

並行計算は「チェーンの魂」を再構築します。短期的には実現が難しいですが、Web3の長期的な進化において唯一持続可能な正しい道である可能性が高いです。私たちは、単一コアからマルチコアへのアーキテクチャの飛躍に似たものを目撃しています。Web3ネイティブオペレーティングシステムの雛形は、これらのチェーン内の並行実験の中に隠れているかもしれません。

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コメント
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RugResistantvip
· 07-19 12:36
なんかおかしい、また技術を吹いてるのか
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NftDataDetectivevip
· 07-19 04:05
実行エンジンのスケーリングはこんな感じ... もう、この話は前にも見たことあるよ、笑
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CryptoPhoenixvip
· 07-16 18:40
並行計算がweb3に魂を注入する。未来は必ずや明るくなると信じている!
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LiquidityWizardvip
· 07-16 18:21
再提速してもSolanaには敵わない
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rekt_but_vibingvip
· 07-16 18:19
また性能最適化を吹いているのか?
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