# Web3並行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す。ブロックチェーンシステムは誕生以来、拡張性というコアな問題に直面しています。ビットコインやイーサリアムのパフォーマンスボトルネックは突破が難しく、これは従来のWeb2の世界とは対照的です。拡張性の問題はブロックチェーンの基盤設計に深く埋め込まれており、「分散化、安全性、スケーラビリティ」という三者を同時に満たすことができないジレンマを反映しています。過去十年間、スケーリング技術は何度もイテレーションを重ねてきました。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、ステート チャンネルから Rollup、Layer 2 からデータ可用性の再構築まで、業界は想像力に満ちたスケーリングの道を探求してきました。Rollup は現在の主流のスケーリングパラダイムとして、TPS を向上させる一方で、イーサリアムのセキュリティを保持しています。しかし、それはブロックチェーンの「単一チェーン性能」の真の限界には触れておらず、特に実行レイヤーは依然としてチェーン内の逐次計算という古いパラダイムに制約されています。チェーン内の並列計算が徐々に業界の視野に入ってきています。それは、単一チェーン構造を維持しながら、実行エンジンを徹底的に再構築し、ブロックチェーンを「逐条取引の逐次実行」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」の高い同時実行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する可能性があるだけでなく、スマートコントラクトのアプリケーションの爆発的な普及の鍵となる前提条件となるかもしれません。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、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、ストレージレイアウトの基本的な論理を再定義します。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に持続可能なインフラストラクチャの支援を提供することです。Rollupの競技場が同質化する中、チェーン内の並行性が新たな周期のLayer1競争の決定的な変数になりつつある。性能はもはや「より速い」だけではなく、全体の異種アプリケーションの世界を支える可能性があるかどうかが問われている。これは単なる技術競争ではなく、パラダイムの争奪戦でもある。Web3の世界の次世代の主権実行プラットフォームは、このチェーン内並行性の激闘から誕生する可能性が高い。## 二、拡張パラダイム全景図：五つのルート、それぞれに重点スケーリングは、パブリ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、ここ10年の間にほぼすべての主流技術パスの出現と変遷を促しています。ビットコインのブロックサイズ論争から始まった「チェーンをより速く走らせる方法」に関する技術競争は、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ボトルネックに異なる角度からアプローチし、独自の技術哲学、実現の難易度、リスクモデル、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チェーン上のスケーリングであり、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代表的な手法です。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、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想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簡潔さを保ち、理解とデプロイが容易であることですが、中央集権リスク、ノード運営コストの上昇、同期の難易度の増加などのシステム的上限に触れやすいという欠点もあります。したがって、今日の設計では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組み合わせとしてより多く使用されています。第二類ルートはチェーン外のスケーリングで、その代表はステートチャンネルとサイドチェーンです。この種類の経路の基本的な考え方は、ほとんどの取引活動をチェーン外に移し、最終結果のみをメインチェーンに書き込むことです。メインチェーンは最終的な決済層として機能します。技術的な哲学においては、Web2の非同期アーキテクチャ思想に近いです。理論的には、この考え方は無限にスループットを拡張できる可能性がありますが、チェーン外の取引の信頼モデル、資金の安全性、相互作用の複雑性などの問題により、その適用は制限されています。典型的な例として、ライトニングネットワークは明確な金融シナリオの位置付けがあるにもかかわらず、エコシステムの規模が常に爆発的に成長することができませんでした。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難しいという欠点を露呈しています。第三のルートは、現在最も人気があり、最も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、互換性が高いですが、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。どちらのタイプのRollupでも、本質的には実行権をアウトソーシングし、データと検証を主チェーンの上に保持することで、分散化と高性能の相対的なバランスを実現しています。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、同時にデータ可用性への依存が強すぎること、コストが依然として高めであること、開発体験が断片的である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などを代表とします。モジュール化のパラダイムは、ブロックチェーンのコア機能を徹底的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完了し、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組み合わせ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深く受けており、その利点はシステムコンポーネントを柔軟に置き換えられることと、特定の段階で効率を大幅に向上させることです。しかし、その課題も非常に明確です: モジュールのデカップリング後、システム間の同期、検証、相互信頼のコストが極めて高く、開発者エコシステムが極度に分散し、中長期的なプロトコル標準とクロスチェーンセキュリティの要求が従来のチェーン設計よりも遥かに高いです。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前所未有のハードルを提起します。最後のカテゴリーのルートは、本稿の後続の重点分析対象であり、チェーン内並行計算最適化パスです。前の四つのカテゴリーが主に構造的側面から「横方向に分割」するのとは異なり、並行計算は「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、原子的な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、並行度制御、非同期呼び出しなど、現代のコンピュータシステムスケジューリングメカニズム全体を導入することが求められます。Solanaは、並行VMの概念をチェーンレベルのシステムに初めて実装したプロジェクトであり、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行実行を実現しました。一方、新世代のプロジェクトであるMonad、Sei、Fuel、MegaETHなどは、パイプライン実行、楽観的並行、ストレージパーティショニング、並行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に類似した高性能実行コアを構築することをさらに試みています。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することなく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、未来の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アプリケーションシーンに向けた重要な技術的前提となっています。! [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-7d54f0ff95bbcf631c58c10242769fb7)## 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リング技術が進化する文脈の中で、並列計算は性能突破の核心的な道となっています。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深掘りであり、ブロックチェーンの運用効率に関わる最も基本的な論理であり、高い同時実行性や多様な複雑な取引に直面したとき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マップを整理できます。それは大きく5つの技術パスに分けられます：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、粗粒度から細粒度まで、並列論理の継続的な細分化のプロセスであり、システムの複雑性とスケジューリングの難易度が絶えず上昇する道でもあります。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、アカウントと状態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、競合関係の存在を判断します。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い場合、複数のコアで並行して実行できます。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、その天然の仮定はアカウントのアクセスが予測可能であり、状態の依存性が静的に推論できることです。これにより、複雑なスマートコントラクトに直面した際に、保守的な実行や並行度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性も、一部の高頻度取引シナリオにおいて並行処理の利益が大幅に減少する原因となります。Solanaのランタイムはこの点において高度に最適化されているものの、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。アカウントモデルを基にさらに細分化し、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、より細かい粒度の「状態オブジェクト」を単位として並行スケジューリングを行います。AptosとSuiはこの方向性での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し、ランタイムでの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高く、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などの高い異種性のシーン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さも導入し、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く、その並行のパラダイムの普及速度を制限しています。より進んだトランザクションレベルの並行性は、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行単位として扱うのではなく、トランザクション全体に基づいて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扱われ、静的または動的分析を通じてトランザクショングラフが構築され、スケジューラーによって並行パイプライン実行が行われます。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、並行性を最大限に引き出すことが可能になります。Monadは特に注目に値し、楽観的並行制御、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ており、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ています。実際には、このメカニズムには非常に複雑な依存管理者と衝突検出器が必要であり、スケジューラー自体がボトルネックになる可能性もありますが、その潜在的なスループット能力はアカウントやオブジェクトモデルを遥かに上回り、現在の並行計算の領域で理論的な限界を持つ強力な力となっています。そして、仮想マシンレベルの並行性は、並行実行能力を直接VMの基盤となる命令スケジューリングロジックに組み込むことで、EVMの逐次実行の固有の制約を根本的に突破しようとしています。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、EVMを再設計し、マルチスレッドの並行実行をサポートすることを試みています。その基盤は、セグメント実行、状態の分離、非同期呼び出しなどのメカニズムを通じて、各契約が異なる実行コンテキストで独立して実行されることを可能にし、最終的な整合性を確保するために並行同期層を利用しています。この方法の最も難しい点は、既存のEVMの動作意味論に完全に互換性を持たせる必要があることと、Solidityエコシステムが並行フレームワークにスムーズに移行できるように、実行環境全体とGasメカニズムを改造する必要があることです。この挑戦は、技術スタックが非常に深いだけでなく、Ethereum L1の政治構造が重要なプロトコル変更を受け入れることができるかどうかに関わる問題でもあります。しかし、成功すれば、MegaETHはEVM領域における「マルチコアプロセッサ革命」となることが期待されています。最後のカテゴリのパス、すなわち最も細かい粒度で、技術的なハードルが最も高い命令レベルの並列処理。その思想は、現代CPU設計における乱数実行と命令パイプラインに由来します。このパラダイムは、すべてのスマートコントラクトが最終的にバイトコード命令にコンパイルされるので、CPUがx86命令セットを実行するように、各操作をスケジューリング分析し、並列に再配置できると考えています。FuelチームはそのFuelVMにおいて、命令レベルの再配置可能な実行モデルを初めて導入しました。そして長期的には、ブロックチェーン実行エンジンが命令依存の予測実行と動的再配置を実現することで、その並列性は理論的な限界に達するでしょう。この方法は、ブロックチェーンとハードウェアの協調設計を新たな高みへと導く可能性があり、チェーンを真の"分散型コンピュータ"にし、単なる"分散型台帳"以上のものにするかもしれません。もちろん、このパスは
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Web3並行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す。
ブロックチェーンシステムは誕生以来、拡張性というコアな問題に直面しています。ビットコインやイーサリアムのパフォーマンスボトルネックは突破が難しく、これは従来のWeb2の世界とは対照的です。拡張性の問題はブロックチェーンの基盤設計に深く埋め込まれており、「分散化、安全性、スケーラビリティ」という三者を同時に満たすことができないジレンマを反映しています。
過去十年間、スケーリング技術は何度もイテレーションを重ねてきました。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、ステート チャンネルから Rollup、Layer 2 からデータ可用性の再構築まで、業界は想像力に満ちたスケーリングの道を探求してきました。Rollup は現在の主流のスケーリングパラダイムとして、TPS を向上させる一方で、イーサリアムのセキュリティを保持しています。しかし、それはブロックチェーンの「単一チェーン性能」の真の限界には触れておらず、特に実行レイヤーは依然としてチェーン内の逐次計算という古いパラダイムに制約されています。
チェーン内の並列計算が徐々に業界の視野に入ってきています。それは、単一チェーン構造を維持しながら、実行エンジンを徹底的に再構築し、ブロックチェーンを「逐条取引の逐次実行」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」の高い同時実行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する可能性があるだけでなく、スマートコントラクトのアプリケーションの爆発的な普及の鍵となる前提条件となるかもしれません。
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、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、ストレージレイアウトの基本的な論理を再定義します。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に持続可能なインフラストラクチャの支援を提供することです。
Rollupの競技場が同質化する中、チェーン内の並行性が新たな周期のLayer1競争の決定的な変数になりつつある。性能はもはや「より速い」だけではなく、全体の異種アプリケーションの世界を支える可能性があるかどうかが問われている。これは単なる技術競争ではなく、パラダイムの争奪戦でもある。Web3の世界の次世代の主権実行プラットフォームは、このチェーン内並行性の激闘から誕生する可能性が高い。
二、拡張パラダイム全景図：五つのルート、それぞれに重点
スケーリングは、パブリ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、ここ10年の間にほぼすべての主流技術パスの出現と変遷を促しています。ビットコインのブロックサイズ論争から始まった「チェーンをより速く走らせる方法」に関する技術競争は、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ボトルネックに異なる角度からアプローチし、独自の技術哲学、実現の難易度、リスクモデル、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チェーン上のスケーリングであり、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代表的な手法です。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、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想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簡潔さを保ち、理解とデプロイが容易であることですが、中央集権リスク、ノード運営コストの上昇、同期の難易度の増加などのシステム的上限に触れやすいという欠点もあります。したがって、今日の設計では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組み合わせとしてより多く使用されています。
第二類ルートはチェーン外のスケーリングで、その代表はステートチャンネルとサイドチェーンです。この種類の経路の基本的な考え方は、ほとんどの取引活動をチェーン外に移し、最終結果のみをメインチェーンに書き込むことです。メインチェーンは最終的な決済層として機能します。技術的な哲学においては、Web2の非同期アーキテクチャ思想に近いです。理論的には、この考え方は無限にスループットを拡張できる可能性がありますが、チェーン外の取引の信頼モデル、資金の安全性、相互作用の複雑性などの問題により、その適用は制限されています。典型的な例として、ライトニングネットワークは明確な金融シナリオの位置付けがあるにもかかわらず、エコシステムの規模が常に爆発的に成長することができませんでした。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難しいという欠点を露呈しています。
第三のルートは、現在最も人気があり、最も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、互換性が高いですが、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。どちらのタイプのRollupでも、本質的には実行権をアウトソーシングし、データと検証を主チェーンの上に保持することで、分散化と高性能の相対的なバランスを実現しています。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、同時にデータ可用性への依存が強すぎること、コストが依然として高めであること、開発体験が断片的である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などを代表とします。モジュール化のパラダイムは、ブロックチェーンのコア機能を徹底的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完了し、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組み合わせ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深く受けており、その利点はシステムコンポーネントを柔軟に置き換えられることと、特定の段階で効率を大幅に向上させることです。しかし、その課題も非常に明確です: モジュールのデカップリング後、システム間の同期、検証、相互信頼のコストが極めて高く、開発者エコシステムが極度に分散し、中長期的なプロトコル標準とクロスチェーンセキュリティの要求が従来のチェーン設計よりも遥かに高いです。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前所未有のハードルを提起します。
最後のカテゴリーのルートは、本稿の後続の重点分析対象であり、チェーン内並行計算最適化パスです。前の四つのカテゴリーが主に構造的側面から「横方向に分割」するのとは異なり、並行計算は「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、原子的な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、並行度制御、非同期呼び出しなど、現代のコンピュータシステムスケジューリングメカニズム全体を導入することが求められます。Solanaは、並行VMの概念をチェーンレベルのシステムに初めて実装したプロジェクトであり、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行実行を実現しました。一方、新世代のプロジェクトであるMonad、Sei、Fuel、MegaETHなどは、パイプライン実行、楽観的並行、ストレージパーティショニング、並行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に類似した高性能実行コアを構築することをさらに試みています。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することなく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、未来の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アプリケーションシーンに向けた重要な技術的前提となっています。
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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リング技術が進化する文脈の中で、並列計算は性能突破の核心的な道となっています。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深掘りであり、ブロックチェーンの運用効率に関わる最も基本的な論理であり、高い同時実行性や多様な複雑な取引に直面したとき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マップを整理できます。それは大きく5つの技術パスに分けられます：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、粗粒度から細粒度まで、並列論理の継続的な細分化のプロセスであり、システムの複雑性とスケジューリングの難易度が絶えず上昇する道でもあります。
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、アカウントと状態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、競合関係の存在を判断します。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い場合、複数のコアで並行して実行できます。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、その天然の仮定はアカウントのアクセスが予測可能であり、状態の依存性が静的に推論できることです。これにより、複雑なスマートコントラクトに直面した際に、保守的な実行や並行度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性も、一部の高頻度取引シナリオにおいて並行処理の利益が大幅に減少する原因となります。Solanaのランタイムはこの点において高度に最適化されているものの、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。
アカウントモデルを基にさらに細分化し、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、より細かい粒度の「状態オブジェクト」を単位として並行スケジューリングを行います。AptosとSuiはこの方向性での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し、ランタイムでの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高く、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などの高い異種性のシーン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さも導入し、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く、その並行のパラダイムの普及速度を制限しています。
より進んだトランザクションレベルの並行性は、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行単位として扱うのではなく、トランザクション全体に基づいて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扱われ、静的または動的分析を通じてトランザクショングラフが構築され、スケジューラーによって並行パイプライン実行が行われます。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、並行性を最大限に引き出すことが可能になります。Monadは特に注目に値し、楽観的並行制御、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ており、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ています。実際には、このメカニズムには非常に複雑な依存管理者と衝突検出器が必要であり、スケジューラー自体がボトルネックになる可能性もありますが、その潜在的なスループット能力はアカウントやオブジェクトモデルを遥かに上回り、現在の並行計算の領域で理論的な限界を持つ強力な力となっています。
そして、仮想マシンレベルの並行性は、並行実行能力を直接VMの基盤となる命令スケジューリングロジックに組み込むことで、EVMの逐次実行の固有の制約を根本的に突破しようとしています。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、EVMを再設計し、マルチスレッドの並行実行をサポートすることを試みています。その基盤は、セグメント実行、状態の分離、非同期呼び出しなどのメカニズムを通じて、各契約が異なる実行コンテキストで独立して実行されることを可能にし、最終的な整合性を確保するために並行同期層を利用しています。この方法の最も難しい点は、既存のEVMの動作意味論に完全に互換性を持たせる必要があることと、Solidityエコシステムが並行フレームワークにスムーズに移行できるように、実行環境全体とGasメカニズムを改造する必要があることです。この挑戦は、技術スタックが非常に深いだけでなく、Ethereum L1の政治構造が重要なプロトコル変更を受け入れることができるかどうかに関わる問題でもあります。しかし、成功すれば、MegaETHはEVM領域における「マルチコアプロセッサ革命」となることが期待されています。
最後のカテゴリのパス、すなわち最も細かい粒度で、技術的なハードルが最も高い命令レベルの並列処理。その思想は、現代CPU設計における乱数実行と命令パイプラインに由来します。このパラダイムは、すべてのスマートコントラクトが最終的にバイトコード命令にコンパイルされるので、CPUがx86命令セットを実行するように、各操作をスケジューリング分析し、並列に再配置できると考えています。FuelチームはそのFuelVMにおいて、命令レベルの再配置可能な実行モデルを初めて導入しました。そして長期的には、ブロックチェーン実行エンジンが命令依存の予測実行と動的再配置を実現することで、その並列性は理論的な限界に達するでしょう。この方法は、ブロックチェーンとハードウェアの協調設計を新たな高みへと導く可能性があり、チェーンを真の"分散型コンピュータ"にし、単なる"分散型台帳"以上のものにするかもしれません。もちろん、このパスは