Web3並列計算革命:ブロックチェーンネイティブスケーリングの究極の道

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:スケーリング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常にスケーラビリティという核心的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取引処理能力は限られており、大規模なアプリケーションのニーズには応えられません。従来のスケーラビリティの手法、例えばブロックサイズの増加やブロック生成時間の短縮には限界があります。

近年、業界はステートチャンネル、Plasma、Rollup、モジュラーブロックチェーンなど、さまざまなスケーリングパスを探求してきました。その中でRollupは現在の主流方案となり、チェーン外での実行とチェーン上での検証を通じてTPSを向上させています。しかし、Rollupはブロックチェーンの基盤となる「単一チェーンの性能」の真の限界には触れていません。

チェーン内の並列計算は徐々に新しい研究のホットスポットになっています。これは、単一チェーンの原子性を維持しながら、実行エンジンを完全に再構築し、ブロックチェーンを直列モードから高並列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の向上がもたらされる可能性があるだけでなく、複雑なアプリケーションの爆発的な基盤インフラストラクチャになる可能性もあります。

並行計算は、ブロックチェーンの実行モデルのパラダイムシフトを表しています。これは、スマートコントラクトの実行の根本的なモデルに挑戦し、取引処理の基本的な論理を再定義します。これは単なる技術競争ではなく、パラダイムの争奪戦です。Web3の世界の次世代の主権実行プラットフォームは、このチェーン内の並行した格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において最も重要な課題の一つです。約10年の探索を経て、業界は5つの基本的なアプローチを形成しました:

  1. チェーン上のスケーリング: 直接ブロックサイズを増加させたり、ブロック生成時間を短縮したりします。シンプルですが、システムの上限に達しやすいです。

  2. オフチェーンスケーリング: ステートチャネルやサイドチェーンなど。スループットを大幅に向上させることができますが、信頼性とセキュリティの問題があります。

  3. Layer2 Rollup:現在最も主流なソリューション。チェーン外で実行し、チェーン上で検証し、分散化とパフォーマンスのバランスを取ります。

  4. モジュール化されたブロックチェーン: ブロックチェーンのコア機能をデカップリングし、マルチチェーンの協力によって実現します。柔軟性があるが、複雑性が増します。

  5. チェーン内並行計算: 実行エンジンを再構築し、チェーン内取引の同時処理を実現。難易度は高いが、潜在能力は巨大。

これらの5つのパスにはそれぞれ利点と欠点があり、ブロックチェーンの性能、コンポーザビリティ、安全性、開発の複雑さの間のトレードオフを反映しています。将来のWeb3コンピューティングパラダイムのアップグレードは、これらの方向性の融合と革新から生まれる可能性が高いです。

三、並行計算分類図譜:アカウントから命令への五つのパス

並行計算はブロックチェーン性能突破の核心的な道の一つです。実行モデルから出発すると、並行計算は五つのカテゴリに分けることができます:

  1. アカウントレベルの並行性: Solanaを代表として、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の競合関係を判断して並行処理を実現します。

  2. オブジェクトレベルの並行性: 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」を単位として並行スケジューリングを行います。

  3. トランザクションレベルの並行性: Monad、Sei、Fuelを代表として、全体のトランザクションに基づいて依存グラフを構築し並行して実行します。

  4. 仮想マシンレベルの並列処理: MegaETHのように、VMの基盤で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直接サポートします。

  5. 命令レベルの並列処理: CPUの乱序実行を参考にして、バイトコード命令のスケジューリング分析と並列再配置を行います。

この5つのパスは、粗い粒度から細かい粒度に至るまで、並行ロジックの継続的な細分化とシステムの複雑性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高性能分散実行環境に移行することを示しており、将来のチェーンのアプリケーションエコシステムのキャパシティを決定づけるでしょう。

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4. 2つのメイントラックの深い理解:Monad vs MegaETH

現在の市場が注目している2つの並列計算のルートはMonadとMegaETHであり、これは「リコンストラクション主義」と「コンパチビリズム」という2つのパラダイムを代表しています。

Monadは新しいアーキテクチャを採用し、データベース技術を参考にして、楽観的同時実行制御やトランザクションDAGスケジューリングなどのメカニズムを通じて極限の性能を実現しています。Solidity構文をサポートしていますが、基盤は完全に再構築されており、性能の限界を追求しています。

MegaETHは既存のEVMの基盤の上に並行能力を導入し、非同期コールスタックと実行コンテキストの隔離を通じて「並行EVM」を実現します。完全な互換性を維持し、既存のプロジェクトがシームレスにアップグレードできるように適しています。

Monadは極限性能を追求する新しいプロジェクトに適しており、MegaETHは既存のエコシステムのスムーズな移行に適しています。両者は並列計算の異なる技術的パスとエコシステム戦略を代表しています。

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に大き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、高頻度のインタラクションをサポートするブロックチェーンゲーム、AIエージェントなどの新しいシーン。

  2. 新しい開発ツールチェーンと仮想マシン抽象レイヤーを促進する。

  3. モジュラー型ブロックチェーンと組み合わせて、高性能の統合アーキテクチャを形成する。

しかし同時に多くの課題にも直面しています:

  1. 状態の同時実行性に関する一貫性の保証と競合処理の問題。

  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不完全です。

  3. 開発者エコシステムの移行と認知のハードルの問題。

並列計算の未来は、技術の突破であり、生態系デザインの試練でもあります。それはブロックチェーンの本質を再定義し、新しい世代のWeb3インフラストラクチャの中心となるでしょう。

六、結論:並行計算は Web3 ネイティブのスケーリングの最良の道ですか?

並行計算は実現が難しいですが、ブロックチェーンの本質に最も近いスケーリングパスかもしれません。これは、ブロックチェーンのコア信頼モデルを保持しながら、根本的に実行モデルを再構築し、将来の複雑なアプリケーションのために持続可能な性能基盤を確保します。

これは、シングルコアからマルチコアCPUへのアーキテクチャの飛躍に似たもので、真のWeb3ネイティブオペレーティングシステムを生み出す可能性があります。短期的には大きな課題がありますが、長期的には、並列計算がWeb3の持続的な進化の必然の道となる可能性が高いです。

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コメント
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0xDreamChaservip
· 07-16 06:26
並行こそ未来の道
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BlockchainFoodievip
· 07-15 12:54
大量生産のレシピのようにスケーリングする
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MemeKingNFTvip
· 07-15 03:23
ついに本当に突破口を迎えた
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PortfolioAlertvip
· 07-15 03:23
メカニズムの革新が未来をリードする
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ChainMaskedRidervip
· 07-15 03:23
並列スケーリングが重要
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NoodlesOrTokensvip
· 07-15 03:20
すべてのスケーリングは過渡的です
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FallingLeafvip
· 07-15 03:16
並列計算は信頼できます
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