イーサリアムのスケーリング問題は、暗号通貨の世界では新しい議論のトピックではありません。この先駆的なスマート コントラクト ブロックチェーンは、アクティビティが集中する期間にスループットが制限されるため、ガス料金が高くなることで有名です。
スケーラビリティが限られている主な理由の 1 つは、Ethereum のランタイム環境である Ethereum 仮想マシン (EVM) のシーケンシャルな性質です。さらに詳しく説明すると、EVM はチューリング完全な仮想マシンとして動作するように設計されており、Ethereum ブロックチェーン上でスマート コントラクトを安全に実行できます。
このランタイム環境は効率的で信頼性が高いものの、トランザクションを順番に処理します。つまり、Ethereum ブロックチェーン上のスマート コントラクトの実行は順番に処理されるため、特に大量のアクティビティが発生する場合は時間がかかります。
長期的には、イーサリアムのユーザーは、2017年にCryptoKittiesが初めてイーサリアムネットワークを詰まらせたときや、最近では2021年のDeFiとNFT市場の流行のときのように、より長い待ち時間とより高いガスコストに耐えなければなりません。
並列 EVM: DApp エコシステムの新たな夜明け
過去数年間にわたり、Solana などの代替レイヤー 1 チェーンや、Arbitrum や Optimism などのレイヤー ロールアップなど、Ethereum のスケーラビリティの課題を解決するためのいくつかの取り組みが開始されました。
これらのスケーラビリティ ソリューションはトランザクション スループットの向上に大きな役割を果たしてきましたが、より斬新なスケーリング ソリューションが現在 DeFi コミュニティで話題になっています。Sui、Meter、Nomad などの並列 EVM チェーンは、複数のスマート コントラクト トランザクションを同時に処理できる DApp 構築エコシステムを導入することで状況を変えています。
全体像を見てみましょう。標準的な EVM モデルでは、アリスとボブが、X 量の Ethereum ネイティブ トークンを異なるアドレスに送信するトランザクションを送信すると、EVM は、どのトランザクションが最初に開始されたかに応じて、トランザクションを順番に処理します。つまり、トランザクションが互いに独立しているにもかかわらず、どちらかがスマート コントラクトの注文が実行されるまで、より長い時間待たなければなりません。
ただし、並列 EVM モデルでは、2 つのトランザクションが同時に送信されるため、待機期間とガス コストが削減されます。これは、各コアが独立した命令を同時に処理または実行できるマルチコア CPU に似ており、これにより、現代のコンピューターの処理能力が大幅に向上しました。
EVM 並列化には、楽観的並列処理と状態アクセス方式という 2 つの主なアプローチがあります。
楽観的並列性: 名前が示すように、楽観的並列 EVM モデルは、最初はすべてのトランザクションが自然に独立していると想定します。トランザクションが実行されると、モデルは想定を検証し、独立して実行された可能性のある依存トランザクションを修正します。このモデルの注意点は、特に依存トランザクションを処理するときに、トランザクション実行後に多くの競合が発生する可能性があることです。
状態アクセス方式: 前者とは異なり、このアプローチは、依存トランザクションと独立トランザクションを積極的に分類します。これにより、スマート コントラクトは、独立トランザクションが並行して処理される間に、依存トランザクションを順次形式で実行できます。利点としては、遡及的な変更はありませんが、欠点としては、開発者がトランザクションを積極的に分類するために、より多くのリソースと時間がかかります。
並列 EVM スマート コントラクト ブロックチェーン
これは Ethereum のスケーリングのボトルネックに対する新しいソリューションですが、一部の DApp 互換ブロックチェーンはすでにこの方法を先導しています。このセクションでは、このアプローチを使用して Ethereum のスケーラビリティの制限を解決している 3 つの主要な並列 EVM チェーンについて簡単に説明します。
来て
総ロック価値（TVL）が7億5,100万ドルのSuiブロックチェーンエコシステムは、状態アクセス方式を活用した並列EVMチェーンとして設計されています。注目すべきことに、このスマートコントラクトネットワークは、独立したトランザクションと従属するトランザクションのプロアクティブな順序付けの明確さを高めるために、オブジェクト中心のデータモデルも備えています。執筆時点では、Suiブロックチェーンエコシステム上に構築されているDAppは25を超えており、そのほとんどはDexeとイールドプラットフォームです。
メーター
これは、メインネット上で並列トランザクション送信をすでに統合している、もう 1 つの EVM 互換チェーンです。Ethereum のスケーラビリティに対する Meter のアプローチでさらに際立っているのは、プロジェクトの今後の暗号最適化データベースです。これにより、I/O パフォーマンスが 3 倍向上し、ディスク フットプリントが現在 Ethereum で使用されている pebbleDB の 1/3 に削減されます。その他の際立った機能には、フロント ランニング/MEV 耐性、マルチアセット検証、PoW と PoS コンセンサスの組み合わせによるセキュリティとライブ性の向上などがあります。
モナド
Suiブロックチェーンネットワークとは異なり、Monadは楽観的並列処理方式を活用し、1秒あたり1万件以上のトランザクションをサポートすると主張している。プロジェクトの共同創設者兼CEOであるKeone Hon氏は今年初めにBlockworksに語り、EVMなどの仮想マシンによる同時トランザクションを可能にするために別々のスレッドを使用する重要性を強調し、同時にDeFiネイティブ向けにシンプルなUI/UXを維持した。
「モナドは基本的にイーサリアムと全く同じトランザクションフォーマットを採用し、ユーザーの観点からは何の変更も加えずに内部的に並列処理を実装することができます」とホン氏は語った。
結論
DApp エコシステムは過去 4 年間で大幅に成長しており、スケーラビリティの問題が解決されるまで大規模な導入は不可能であることは明らかです。DeFi 愛好家の中には、より安価な DApp エコシステムへの移行を主張する人もいるかもしれませんが、現実には、DeFi Llama によると、Ethereum は依然として最も著名なスマート コントラクト ブロックチェーンであり、総ロック価値 (TVL) の 50% 以上を占めています。
したがって、Ethereum のコア機能を強化したり、EVM 互換性や並列トランザクション処理などの複数の課題に同時に対処したりするスケーリング ソリューションを開発する方が論理的に理にかなっています。
