チェーン外の非同期並列モデルは、エージェント/アクターモデル（Agent / Actor Model）を代表とし、別の並列計算パラダイムに属します。これは、クロスチェーン/非同期メッセージシステム（非ブロック同期モデル）として機能し、各エージェントは独立して動作する「スマートプロセス」として、非同期メッセージとイベント駆動で並行実行され、同期スケジューリングは不要です。代表的なプロジェクトには、AO、ICP、Cartesiなどがあります。
デュアルVM並行実行（Dual VM Parallel Execution）：PharosはEVMとWASMの2種類の仮想マシン環境をサポートしており、開発者はニーズに応じて適切な実行環境を選択できます。このデュアルVMアーキテクチャは、システムの柔軟性を高めるだけでなく、並行実行によって取引処理能力を向上させます。
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一、ブロックチェーンのスケーラビリティの本質と並列計算
ブロックチェーンの「不可能な三角形」（Blockchain Trilemma）「セキュリティ」、「分散化」、「スケーラビリティ」は、ブロックチェーンシステム設計における本質的なトレードオフを明らかにします。「スケーラビリティ」という永遠のテーマに関して、現在の市場における主流のブロックチェーン拡張ソリューションは、パラダイムに応じて分類されています。
ブロックチェーンのスケーリングソリューションには、オンチェーン並列計算、Rollup、シャーディング、DAモジュール、モジュラー構造、Actorシステム、zk証明圧縮、Statelessアーキテクチャなどが含まれており、実行、状態、データ、構造の複数のレベルをカバーし、「多層協調、モジュール統合」の完全なスケーリングシステムです。本稿では、主流のスケーリング方法として並列計算に重点を置いて紹介します。
チェーン内並列計算(intra-chain parallelism)は、ブロック内部の取引/命令の並列実行に注目しています。並列メカニズムに基づいて、スケーラビリティの方法は5つの大きなカテゴリに分けられ、各カテゴリは異なるパフォーマンスの追求、開発モデル、アーキテクチャ哲学を表しています。それに従って、並列粒度はますます細かくなり、並列強度はますます高くなり、スケジューリングの複雑さもますます高くなり、プログラミングの複雑さと実装の難易度もますます高くなります。
チェーン外の非同期並列モデルは、エージェント/アクターモデル（Agent / Actor Model）を代表とし、別の並列計算パラダイムに属します。これは、クロスチェーン/非同期メッセージシステム（非ブロック同期モデル）として機能し、各エージェントは独立して動作する「スマートプロセス」として、非同期メッセージとイベント駆動で並行実行され、同期スケジューリングは不要です。代表的なプロジェクトには、AO、ICP、Cartesiなどがあります。
私たちがよく知っているRollupやシャーディングのスケーリングソリューションは、システムレベルの並行メカニズムに属し、チェーン内の並列計算には属しません。それらは「複数のチェーン/実行ドメインを並行して実行する」ことでスケーリングを実現しており、単一のブロック/仮想マシン内部の並行度を向上させているわけではありません。このようなスケーリングソリューションは本記事の主な議論の焦点ではありませんが、私たちはそれをアーキテクチャの理念の類似点と相違点を比較するために依然として使用するでしょう。
次に、EVM は並列拡張チェーンであり、互換性の性能境界を突破します
イーサリアムの直列処理アーキテクチャは、分割、Rollup、モジュール化アーキテクチャなどの複数の拡張試行を経て発展してきましたが、実行層のスループットのボトルネックは依然として根本的な突破を見ていません。しかし同時に、EVMとSolidityは依然として現在最も開発者基盤とエコシステムポテンシャルを持つスマートコントラクトプラットフォームです。したがって、EVM系の並行強化チェーンは、エコシステムの互換性と実行性能の向上を両立させる重要な道筋として、新たな拡張進化の重要な方向性となっています。MonadとMegaETHはこの方向性において最も代表的なプロジェクトであり、それぞれ遅延実行と状態分解から出発し、高い同時実行性と高スループットのシナリオに向けたEVM並行処理アーキテクチャを構築しています。
Monadの並行計算メカニズムの解析
Monadは、Ethereum仮想マシン（EVM）向けに再設計された高性能Layer1ブロックチェーンであり、基本的な並列処理の概念であるパイプライン処理（Pipelining）に基づいています。コンセンサス層では非同期実行（Asynchronous Execution）が行われ、実行層では楽観的並行実行（Optimistic Parallel Execution）が実現されています。また、コンセンサス層とストレージ層では、それぞれ高性能BFTプロトコル（MonadBFT）と専用データベースシステム（MonadDB）が導入され、エンドツーエンドの最適化が実現されています。
パイプライン：多段階パイプラインの並列実行メカニズム
PipeliningはMonadの並行実行の基本的な概念であり、その核心思想はブロックチェーンの実行プロセスを複数の独立した段階に分割し、これらの段階を並行して処理することによって立体的なパイプラインアーキテクチャを形成することです。各段階は独立したスレッドまたはコアで実行され、ブロック間の同時処理を実現し、最終的にはスループットの向上と遅延の低減を達成します。これらの段階には、取引提案（Propose）、コンセンサスの達成（Consensus）、取引の実行（Execution）、およびブロックのコミット（Commit）が含まれます。
非同期実行：コンセンサス-実行の非同期デカップリング
従来のブロックチェーンでは、取引の合意と実行は通常同期プロセスであり、この直列モデルは性能の拡張を著しく制限します。Monadは「非同期実行」によって、合意層の非同期、実行層の非同期、およびストレージの非同期を実現しました。これにより、ブロック時間（block time）と確認遅延が大幅に削減され、システムの弾力性が向上し、処理プロセスがより細分化され、リソースの利用率が向上します。
コアデザイン：
オプティミスティック並列実行
従来のイーサリアムは、状態の競合を回避するために厳格な直列モデルを使用して取引を実行します。一方、Monadは「楽観的並行実行」戦略を採用しており、取引処理速度を大幅に向上させています。
実行メカニズム：
Monadは互換性のあるパスを選択しました：EVMルールをできるだけ変更せず、実行中に状態の書き込みを遅延させ、動的に競合を検出することで並行性を実現します。まるでパフォーマンス版のEthereumのようで、成熟度が高く、EVMエコシステムの移行を容易に実現します。EVMの世界における並行アクセラレーターです。
MegaETHの並列計算メカニズムの解析
Monadとは異なるL1の位置付けとして、MegaETHはEVM互換のモジュラー高性能並行実行レイヤーとして位置付けられています。これは独立したL1パブリックチェーンとしても、イーサリアム上の実行強化レイヤー（Execution Layer）またはモジュラーコンポーネントとしても機能します。その核心設計目標は、アカウントロジック、実行環境、および状態を分離して解構し、独立してスケジューリング可能な最小単位にすることにより、チェーン内での高い同時実行性と低遅延応答能力を実現することです。MegaETHが提案する重要な革新は、Micro-VMアーキテクチャ + State Dependency DAG（有向非巡回状態依存グラフ）およびモジュラー同期メカニズムであり、これらが共同で"チェーン内スレッド化"を目指す並行実行システムを構築します。
マイクロVM（微小仮想マシン）アーキテクチャ：アカウントはスレッドである
MegaETHは「各アカウントに1つのマイクロ仮想マシン（Micro-VM）」の実行モデルを導入し、実行環境を「スレッド化」し、並列スケジューリングのための最小隔離単位を提供します。これらのVMは非同期メッセージ通信（Asynchronous Messaging）を介して相互に通信し、同期呼び出しではなく、多数のVMが独立して実行、独立してストレージを持ち、自然に並行します。
状態依存DAG：依存グラフ駆動のスケジューリングメカニズム
MegaETHは、アカウント状態アクセス関係に基づいたDAGスケジューリングシステムを構築しました。このシステムは、リアルタイムでグローバル依存グラフ（Dependency Graph）を維持し、各取引がどのアカウントを変更し、どのアカウントを読み取るかをすべて依存関係としてモデル化します。競合のない取引は直接並行して実行でき、依存関係のある取引はトポロジカル順序に従って逐次的または遅延してスケジューリングされます。依存グラフは、並行実行プロセスにおける状態の一貫性と非重複書き込みを保証します。
非同期実行とコールバックメカニズム
MegaETHは、アクターモデルの非同期メッセージングと同様に、非同期プログラミングパラダイムの上に構築されており、従来のEVMシリアルコールの問題を解決します。 コントラクト呼び出しは非同期 (非再帰的実行) であり、コントラクト A -> B -> C が呼び出されると、各呼び出しはブロック待機せずに非同期になります。 呼び出し履歴は、非同期呼び出しグラフに展開されます。 トランザクション処理 = 非同期グラフの走査 + 依存関係の解決 + 並列スケジューリング。
要するに、MegaETHは従来のEVM単一スレッド状態機械モデルを打破し、アカウント単位でマイクロバーチャルマシンのカプセル化を実現し、状態依存グラフを通じてトランザクションのスケジューリングを行い、非同期メッセージメカニズムを同期呼び出しスタックに代替しています。これは「アカウント構造→スケジューリングアーキテクチャ→実行プロセス」という全次元で再設計された並列計算プラットフォームであり、次世代の高性能オンチェーンシステムを構築するためのパラダイムレベルの新しいアイデアを提供します。
MegaETHはリファクタリングパスを選択しました：アカウントと契約を独立したVMとして完全に抽象化し、非同期実行スケジューリングを通じて極限の並列ポテンシャルを解放します。理論的には、MegaETHの並列上限は高いですが、複雑さを制御するのが難しく、Ethereumの理念に基づくスーパー分散オペレーティングシステムに近いです。
MonadとMegaETHのデザイン理念は、シャーディング（Sharding）とは大きく異なる。シャーディングはブロックチェーンを横方向に複数の独立したサブチェーン（シャードShards）に分割し、各サブチェーンが一部の取引と状態を担当し、単一チェーンの制限を打破してネットワーク層を拡張する。一方、MonadとMegaETHは単一チェーンの完全性を保持し、実行層のみで横方向に拡張し、単一チェーン内部での極限並行実行最適化によって性能を突破する。両者はブロックチェーンの拡張経路における縦方向の強化と横方向の拡張という2つの方向を代表している。
MonadやMegaETHなどの並列計算プロジェクトは、主にスループット最適化パスに集中し、チェーン内TPSを向上させることを核心目標としています。遅延実行（Deferred Execution）とマイクロ仮想マシン（Micro-VM）アーキテクチャを通じて、トランザクションレベルまたはアカウントレベルの並列処理を実現しています。一方、Pharos Networkはモジュラーでフルスタックの並列L1ブロックチェーンネットワークとして、コア並列計算メカニズムを「Rollup Mesh」と呼んでいます。このアーキテクチャは、メインネットと特殊処理ネットワーク（SPNs）の協調作業を通じて、複数の仮想マシン環境（EVMとWasm）をサポートし、ゼロ知識証明（ZK）や信頼できる実行環境（TEE）などの先進技術を統合しています。
ロールアップ メッシュ並列計算解析:
さらに、Pharosは多バージョンMerkleツリー、差分エンコーディング（Delta Encoding）、バージョンアドレッシング（Versioned Addressing）、およびADSプッシュダウン（ADS Pushdown）技術を通じて、ストレージエンジンの基盤から実行モデルを再構築し、ネイティブブロックチェーンの高性能ストレージエンジンPharos Storeを導入しました。これにより、高スループット、低レイテンシ、強力な検証可能性を持つオンチェーン処理能力を実現しています。
全体的に、PharosのRollup Meshアーキテクチャは、モデルを通じて