AptosがSolanaのバトンを引き継ぎ、新規パブリックチェーンのサイクルの法則
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AptosがSolanaのバトンを引き継ぎ、新規パブリックチェーンのサイクルの法則
新規パブリックチェーンに関する特定の課題に対する段階的な考察。
執筆:王葉、Mint Ventures
本稿では、Aptosの将来のポジショニングを次のSolanaとして考察する。ブロックチェーンの不可能三角の制約下において、新パブリックチェーンは常に周期的な発展を示しており、前回のサイクルではSolanaを筆頭とする新チェーンが、積極的な低コスト・高速モデルによって急速に台頭した一方で、内在的な欠陥ゆえにAptosといった新たなパブリックチェーンに徐々に追い抜かれる可能性がある。一方、老舗パブリックチェーンであるイーサリアムは、マルチチェーンの未来においてすでに強固な護城河を築いている。
筆者は先日、バビットの招待を受け、「Web3 Builder、無問西東」イベントに参加し、「a16z、バイナンス、FTXなどのトップ機関がAptosのような新パブリックチェーンを非常に高く評価しているが、これによりこれらのチェーンはイーサリアムの覇権的地位に挑戦できるだろうか?」という質問を受けた。この話題に関心を持つ読者が多いため、ここまでの考察を整理し、以下にSolana、Aptosおよび新パブリックチェーンに関する総合的な評論を記す。筆者は、Aptosの市場ポジションを現時点でのSolanaとほぼ同等と見なしている。
読者の理解を助けるため、本稿ではブロックチェーンのコンセンサスや通信技術の原理などをある程度簡略化して説明している。
以下の内容は、筆者が新パブリックチェーンに関する特定のテーマについて一時的に考えたものであり、形式としては随筆に近い。
パブリックチェーン競争の初期的分類
2015年、イーサリアムのリリースはスマートコントラクト型パブリックチェーン時代の幕開けとなり、パブリックチェーンをWeb3全体にとって不可欠なインフラへと押し上げた。
2017年、ICOと暗号ネコ(Crypto Kitties)の人気爆発により、イーサリアムネットワークはほぼ麻痺状態に陥った。以降、業界関係者全員が認識したのは、当時のブロックチェーン技術では現実社会の大規模取引ニーズを全く賄えないこと、そしてスケーリングはWEB3における長期的な必須ゴールドラインであるということだった。
本日における新パブリックチェーンの議論を円滑にするため、多数のアプリ、開発者、極めて強い影響力を持ちつつも、既存の利害関係者に制約され、緩やかな移行しかできないイーサリアムについては一旦棚上げし、初期の影響力やユーザー基盤を持たない代わりに歴史的負担が少なく、新しい高性能ソリューションを容易に採用できる新パブリックチェーンに注目する。Solanaはかつて新パブリックチェーン分野の絶対王者であったが、現在、多くの投資家はAptosを「Solanaキラー」と見なしつつある。
高性能新パブリックチェーンレース:AptosがSolanaにバトンタッチ
まず、筆者はAptosがSolanaの位置を大きく脅かす可能性が高いと考えている。
イーサリアムが正式にシャーディングを実装し、十分な高性能を達成するまでの間、高性能新パブリックチェーンの分野には一定の周期性が表れるだろう。
具体的には、新パブリックチェーンは積極的な高速化・低コスト化によって急成長する一方で、その選択に伴う脆弱性から負のスパイラルに陥る。
今回のサイクルでは、Solanaの高性能ストーリーは次第に色あせ、「ダウンチェーン(宕机链)」というあだ名が「イーサリアムキラー」という称号に取って代わり、資本は次の周期律における継承者を探し始めている。
Solanaの台頭と衰退の道――高速化と低コスト化
超高TPSの物語
Solanaの高TPSは、10倍のブロックサイズ、低冗長性、1/30のブロック生成時間、並列計算による約10倍の速度向上に基づき、ETHの理論TPSのおよそ3000倍を実現している。
(1)ブロックサイズ
ここでSolanaはブロック容量を約1MBから10MBに拡大し、これにより10倍の性能向上を実現した。
しかし、ブロックサイズの拡大はそれほど望ましい方法ではない。なぜなら、ブロックが大きすぎると処理能力が上がる一方で、二つの明白な欠点が生じる:完全なトランザクション履歴を保存するフルノードの数が大幅に減少し、大容量ブロックのネットワーク内伝送時間が長くなり、攻撃にも弱くなる(ビットコインの有名なフォークBCH、BSVなどはブロックサイズを巡る激しい論争から生まれた。最終的にビットコインは小ブロック路線を維持した)。

出典:https://vitalik.ca/general/2020/12/28/endnotes.html
Solanaは通信プロセスで多くの改善を行いリスクを回避しているものの、それでも大ブロックはフルノードのハードルを上げ、その数を減らし、分散性とネットワーク安全性に一定の悪影響を及ぼしている。
(2)コンセンサス面の改善――ブロック生成時間と低冗長性
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中央集権的な取引処理プロセス
Web2.0の中央集権システムでは、例としてアリペイを挙げると、バックエンドはアリペイ公式サーバのみであるため、取引処理は非常にシンプルである:
① 取引情報がアリペイに送信される
② アリペイが直接確認・実行する
③ 誰も検証しない。なぜなら、ほとんどの人はアリペイが悪意を持って行動しないことを暗黙的に信用しているからである。
合計1回送信、1回実行、0回検証、所要時間はほぼゼロ。
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非中央集権的な取引処理プロセス
しかし、パブリックチェーンの世界では、バリデータになることは事実上ノンバリアであり、個々のバリデータが正しい取引処理を行ったとは限らない。そのため、多数のバリデータが必要となり、検証プロセスも非常に複雑になる:
- イーサリアム
イーサリアムの取引確認プロセスを見てみよう:
(1)取引完了後、関連情報が6秒以内にイーサリアム全ネットワークのnノードに伝播
(2)ランダムに選ばれたノードが処理を行い、取引をまとめ、ブロックを生成
(3)ブロックが全ネットワークのnノードに送られ、検証される
結果として大量の伝送と検証が追加され、1ブロック生成プロセスに12秒かかる。
単一ノードの信頼性が保証されないため、ブロックチェーン時代には複数回のゲーム理論的メカニズムを通じて各ノードが相互に検証し、最終的な整合性を保つ必要がある。これが時間消費と冗長計算を増加させる原因であり、ブロックチェーンの不可能三角が存在する重要な理由でもある。
Solanaは伝送層とブロック検証層の両方で大幅にスピードアップした。Solanaはイーサリアムの12秒から0.4秒(最大0.8秒)にブロック生成時間を短縮し、約30倍のスケーリングを実現した。
- Solana
Solanaの帳簿記録方法を見てみよう:
(1)取引伝送層: Solanaは各エポック(運転期間)前に、各スロット(Slot)のブロック生成担当者(リーダー)を事前に公表する。つまり、すべての取引はリーダーに送信されるだけでよく、全ネットワークに広げる必要がない。これにより伝播段階の冗長性が削減される。

図出典:CatcherVC
(2)取引検証層:Solanaのブロック生成担当者はブロックを分割し、他のバリデータは自分の割り当てられた部分だけを検証すればよい。全体のブロックを検証する必要はない。
このSolanaのブロック生成メカニズムにより、計算の冗長性はn²からlog nにまで低下し、より効率的な動作を実現している(以下に簡単な解説)。
古典的な数学の問題を思い出そう:
(1)n人がいて、任意の2人が帳簿を交換する場合、帳簿の交換は何回起こるか?答えはn(n-1)回、つまりn²レベル。
(2)同様に、n人のうち誰もが既知の「リーダー」と帳簿を交換する場合、帳簿は合計何回交換されるか?答えは2(n-1)回、つまりnレベル。
(3)さらに、n人のうち既知の「リーダー」が各人と帳簿の一部を交換する場合、帳簿は合計何回交換されるか?明らかにnレベルよりも少なく、簡単に言えばlog nレベルと理解できる。
ここで(1)がイーサリアムに、(3)がSolanaに対応する。
以下の図のように、Solanaのコンセンサスメカニズムでは、ブロック生成に必要な冗長計算が大幅に削減され、ブロック生成速度も著しく向上している。

図出典:Twitter @TheAntiApe
Solana誕生当初、このような設計により高速な動作が可能になった。しかし、この方式の欠点もすぐに明らかになる。さまざまな取引の受信、有効取引の識別、取引のパッケージング、ブロックの分割、各バリデータへの検証依頼と結果回収など、すべての作業はリーダーノードが行っている。
リーダーノードは極めて大きな負荷にさらされ、取引量が多い、または無効取引が多い場合に簡単にクラッシュする。以下の図から明らかなように、リーダーノードがクラッシュすると、システム全体が正常に動作できず、ネットワーク全体の頻繁なダウンタイムを引き起こす。

図出典:Twitter @TheAntiApe
さらに、事前に公開されたリーダーノードが賄賂や標的攻撃の対象となるなど、中央集権的な問題も避けられない。これはブロックチェーン全体にも一定の悪影響を及ぼす。
2021年9月以降、Solanaエコが爆発的に成長したが、それ以来何度もダウンタイム事故が発生している。頻発するダウンタイムはSolanaの発展空間を制限している。次の相場では、ユーザーは頻繁にダウンしない(少なくとも高いダウンリスクを示していない)新パブリックチェーンを求めるだろう。
(3)並列計算
基本的なコンセンサスメカニズムに加え、Solanaはスマートコントラクトの並列処理にも改良を加えている。
初期のイーサリアムはEVMをスマートコントラクト実行環境として採用しており、これは逐次処理(一つずつ取引を処理)という特徴を持ち、比較的非効率な方式である。イーサリアムコミュニティにはEVMをEWASMにアップグレードする計画もあるが、実現にはまだ遠い。
一方、SolanaはSealevelを採用し、スマートコントラクトの並列処理をサポート、NVIDIAの4096コアGPUによる超並列計算を可能にしている。これにより、Solanaは多くの状況で非常に高い処理能力を発揮できる。

図出典:Solanaホワイトペーパー
しかし、Solanaは以下のような特殊なケースにも直面している:
(1)Solanaは取引が並列処理可能かどうかを正しく判断する必要があり、誤判定は障害を引き起こす可能性がある。
(2)並列処理不能と判断された場合は、逐次処理モードになり、その速度はイーサリアムよりも遅くなる。
まとめると、4096コア並列計算の特性により、並列処理可能なプログラムでは極めて高い効率を発揮するが、並列処理不能な取引が発生すると効率がイーサリアムを下回り、障害やダウンにつながる可能性がある。また、Solanaの低冗長性、つまり「リーダーノードがタスクを分配する」方式により、正常稼働時は高い効率を得られる。だが、障害が発生した際は、イーサリアムの高冗長性が迅速な復旧を可能にするのに対し、Solanaの低冗長性はネットワーク崩壊を招きやすい。全体として、Solanaは多くの高価値な革新を成し遂げ、初期には高TPSで急速に台頭できたが、後期には頻繁なダウンという特性に対する代償を払わざるを得なかった。
これはまさにブロックチェーン版の「冗長性で不確実性に対抗する」のだろう。
超低コストの物語
(1)パブリックチェーンの収支と「貨幣発行」
Solanaの台頭のもう一つの柱は低コストである。要するに、低コストは超高処理能力に由来する一方、システムのトークン補助にも起因している。この貨幣発行補助モデルにおける収支構造を詳しく見てみよう。
パブリックチェーンのビジネスロジックを考えれば、それは各種プロジェクトに事業環境を提供し、すべてのユーザーから税金(手数料)を徴収する。つまり、パブリックチェーンは国家に似ており、そのトークンは通貨のように機能する。
さらに分析すると、多くのパブリックチェーンに共通する特徴に基づき、収入と支出を単純化できる。これらの「国家」の税収はすべてのユーザーからの手数料であり、財政支出はバリデータへの報酬である。政府の財政報告書を見れば、おそらく「収支均衡」という言葉を見るだろう。
国家が収支均衡を必要とするように、パブリックチェーンも同様に収支均衡を必要とする。
しかし、各パブリックチェーンの収入と支出を調べると、大多数のチェーンで支出が収入を上回っていることがわかる:
バリデータへの報酬-手数料収入=パブリックチェーンの赤字
Banklessはパブリックチェーンの損失率について以下のような統計を出したことがある:

図出典:Bankless
パブリックチェーンの収入がバリデータへの支出を下回る場合、この赤字額は通常「印刷機を起動」し、トークンを新規発行して補填するしかない。つまり:
パブリックチェーンの赤字=新規発行報酬
したがって、バリデータへの報酬は通常二つの部分からなる:通常の収入と「貨幣発行補助」:
手数料収入+新規発行報酬=バリデータへの報酬
Solanaの場合、バリデータが受け取るべき「給与」が100元のとき、Solanaが「貨幣発行補助」で支払う額は通常98.8元に達し、実際にユーザーから徴収されるのは約1.2元しかない。もちろん、この数値は時間とともに変化するが、Solanaが収支均衡と持続可能な運営に到達するには、まだ長い道のりがある。
(2)「貨幣発行」がもたらすパブリックチェーンのインフレ
ここではパブリックチェーンを国家に、そのトークンを法定通貨に例えると、パブリックチェーンにとって、通貨の総価値と商品の総価値は完全に対応すべきである。
簡単に考えてみよう。ある国の商品はリンゴだけだとする。1年目、国は合計100kgのリンゴを生産し、100元の通貨を発行した。このとき、リンゴの市場価格は1元/kgとなる。2年目、この国が急速に発展し、200kgのリンゴを生産し、さらに100元の通貨を発行した場合、リンゴの価格は1元/kgで安定する。しかし、3年目になって国の発展が停滞し、依然200kgのリンゴしか生産できないのに、さらに100元の通貨を発行した場合、リンゴの価格は1.5元/kgとなり、かなり深刻なインフレが起きる。
同様に、比較的高速で「通貨」を増発するSolanaという「国家」の場合、初期にはチェーン上の商品総価値の急速な成長により、増発の悪影響はほとんど相殺される。
しかし、Solanaが明らかな発展の壁にぶつかり、通貨総量と商品総価値のバランスが崩れ始めた後、赤字を埋めるために引き続き貨幣を発行したり、発行を減らして「課税」を増やすことは、いずれにせよブロックチェーンの発展にとって好ましくない。これを一部の人々は「新パブリックチェーンの周期律」と呼んでいる。
少なくとも次回の相場では、再び収支均衡を見つけたり、少なくとも初期エコの急速な成長によってユーザーが収支不均衡を感じさせないチェーンが期待されている。現時点では、Solanaが後継者に譲る可能性があり、Aptosがその役割を果たせるかもしれない。
ここでイーサリアムのビジネスモデルについても触れておこう。イーサリアムの場合、2021年にEIP1559の焼却メカニズムを実装し、2022年に正式にマージして運用コストを削減したことで、対応する式は以下のように変わった:
手数料収入+新規発行-焼却=バリデータへの支出
収入-支出=利益、とすれば、イーサリアムの場合:
利益=焼却-新規発行
マージ後、新規発行量は年間450万から18~209万に減少し、焼却量はブロックチェーンの使用状況に依存する。計算すればわかるが、イーサリアムのガス価格が15を超える場合、イーサリアムは損益分岐点を超えるブロックチェーンであり、これを長期間維持できれば、長期的な発展と生存が可能となる。
(3)収支視点からのいくつかの分析事例
収支はしばしば見過ごされるテーマだが、全新ウェブ3の世界であっても、ビジネスの最も基本的なロジックは収入と支出から逃れられない。
2022年6月、Starkware上のImmutable X(IMX)プロジェクトが課金を導入し、dydxが自前のチェーンを立ち上げたことなどは、収支がパブリックチェーンの構図に影響を与えていることを示唆している。ここでは収支の視点から、これら二つのプロジェクトを分析してみよう。
IMX
Immutable Xについて、収入と支出を基本的に分解してみよう:
zkrollupとして、2022年6月以前、Immutable Xは完全にゼログァスを宣言しており、主な収入はほぼゼロだった。
しかし、Starkwareベースのzkrollupとして、安全性を確保するために取引記録をイーサリアムメインチェーンにパッケージして検証・保存する必要があり、それに応じた費用をイーサリアムに支払う。主な支出はイーサリアムのガスフィーである。また、IMXはStarkwareにも利用料を支払う必要がある。
このような収支は明らかに不均衡であり、そのため2022年6月、IMXはシステムの収支均衡を維持するため、2%の取引手数料を導入した。
DYDXと短期的なアプリケーショナルチェーンの流行
次に、DYDXの視点からその収支と選択を見てみよう:
Starkware上のDYDXの場合、イーサリアムL2を選択すれば、収入=取引手数料、支出=Starkexへの支払い+イーサリアムシステムのガスフィー+アプリチェーンの構築コスト。
Cosmosで自社チェーンを構築したDYDXの場合、収入=取引手数料+自社チェーンのガスフィー、支出=チェーン構築コスト。
つまり、DYDXがCosmosで自社チェーンを構築すれば、イーサリアムへの支払いを節約でき、チェーン構築コストとガスフィーの獲得を増やすことができるが、イーサリアムエコのトラフィックをある程度失うことになる。現在のイーサリアムの比較的高いブロックレンタルとCosmosの低いチェーン構築コストという前提のもと、DYDXがCosmosに移行して自社チェーンを構築することは順当な選択と言える。
もちろん、イーサリアムがシャーディングを実装し、より低コストで効率的になれば、アプリ(チェーン)の視点から見ると、自社チェーン構築はもはや十分に経済合理的な選択ではなくなり、DYDXなどのプロジェクトのアプリチェーンストーリーも一定の転換点を迎えるだろう。
したがって、高TPSと低コストという論理と周期律に従えば、新パブリックチェーン分野においてSolanaの発展は明らかに壁にぶつかっており、新チェーンのリーダーの後継者が登場するだろう。この後継者候補は、資本の注目、技術の再選択、Move言語のストーリーからみて、おそらくAptosになる。
Aptosは新パブリックチェーンの後継者となり得る
現時点では、AptosとSolanaの投資家は大きく重複しており、Solanaの幹部やチェーン上プロジェクトもAptosに移行する傾向にある。これはAptosがSolanaにバトンタッチする大きなチャンスである。さらに、高性能の再配分、Move言語の新しいストーリーも、Aptosに強力な競争力を与えている。もちろん、Aptosが本当に後継者になれるか、その後の実際の発展はどうなるかは、プロジェクトチームの能力にかかっている。
初日上場時、Aptosチームはトークン分配やコミュニティ管理などで一定の論争を引き起こし、筆者はプロジェクトチームの能力に対してあまり楽観できない。
高性能の物語
(1)Diem-BFT V4コンセンサスメカニズム
このコンセンサスメカニズムの核心的な革新点はおおよそ以下の通り:
① まず、システムは大量の取引記録を一つの「要約」(図中の「PoAv」)に圧縮する。
② 次に、ブロックには完全な取引記録ではなく「要約」だけが含まれる。
こうすることで、同じサイズのブロックに多くの取引記録が含まれ、高いスケーリングを実現できる。もちろん、この圧縮にはいくつかの潜在的リスクもあり、例えば異なるバッチの取引記録を重複なく正確に分割しなければ、取引処理の障害が生じる。

図出典:Huobi Research
Aptosが公開しているトークノミクスは比較的曖昧であるため、経済モデルの持続可能性については現時点で深入りしない。
(2)並列計算
Aptosは楽観的仮定を採用しており、取引間に関連がないと仮定して並列処理を行う。取引間の関連度が低く並列処理可能であれば、Aptosは並列計算により大幅に高速化される。しかし、取引の関連度が高い場合、Aptosの処理速度はETHをわずかに下回るが、重大な結果を招くことはない。
もちろん、Aptosは最終的に16スレッドの並列処理を選択しており、ノードハードウェアの要求も高く、条件を満たすノード数も減少する(Aptosの現在のノード選定からもその兆候が見える)。これは分散性と安全性の犠牲につながる。
純粋な技術的観点から見ると、並列計算に関してAptosは完全な革新というよりむしろ新たなトレードオフであり、筆者は楽観的仮定などの方式に対して懐疑的である。
Move言語の物語
Move言語はAptosの主要なストーリーの一つであり、確かに強い影響力を持っている。
Moveは静的型付けプログラミング言語であり、安全性を重視している。例えば、Moveは動的ディスパッチ(Dynamic Dispatch)をサポートせず、すべてのコードは正式稼働前に、動作関係が完全に一目瞭然になる必要がある。これは安全性を重視する設計であり、金融分野で独自の価値を持つ。Solidityは動的ディスパッチをサポートし、柔軟性を重視している。
全体として、Move言語は多くのブロックチェーンシナリオで採用に値する。しかし、Solidityが持つ柔軟性や過去の蓄積といった独自の強みもあり、十分な数のユーザーを維持できる。

図出典:Buidler DAO
新パブリックチェーンとイーサリアムの対決
筆者はAptosがイーサリアムを脅かすことに悲観的である。Aptosとイーサリアムはブロックチェーン性能面でそれぞれ取捨選択をしているが、マルチチェーンの未来という観点から見ると、現時点ではイーサリアムとAptosは同一次元の競争相手とは言い難い:
イーサリアムはすでに安全で規模の大きなマルチチェーン体系(Optimism、Arbitrum、Starkware、Zksyncなど複数のRollupを含む)を構築しており、一部のRollupはすでに新パブリックチェーンのトップレベルに近づいている。一方、Aptosは現時点では流動性が分断された単一チェーンに過ぎない。安全なマルチチェーン体制こそがイーサリアムの見えない護城河である。
マルチチェーンの未来
まず、ブロックチェーンには先天的な不可能三角があるため、Defi、Gamefi、NFTなどさまざまな分野が登場する中、単一のブロックチェーンが多様なニーズを満たすのは困難であり、未来は必然的にマルチチェーンになる。
クロスチェーンのリスク
2021年、高性能新パブリックチェーンや各分野専用チェーンが急速に発展したが、同時にユーザーは非常に顕著な問題に気づいた。それはクロスチェーンリスクと流動性の分断である。
あるユーザーがAptosでドメインを購入・利用し、SolanaでStepnをプレイし、Flowで最新のNFTを買う場合…ユーザーは頻繁に異なるブロックチェーン間で資産を移動する必要があるが、現時点では安全なクロスチェーン相互作用手段はまだ登場していない。
「クロスチェーンブリッジ」というアプリは、繰り返しハッキング被害を受けており、業界では「ハッカーのATM」と呼ばれている。
周知の通り、単一のブロックチェーンはコンセンサスメカニズムの制約により安全である。
しかし、二つのブロックチェーンが相互作用する際には、それを拘束するコンセンサスメカニズムが存在しないため、クロスチェーンブリッジ系プロジェクトには排除できないセキュリティリスクが存在する。
したがって、筆者がマルチチェーン時代に予測するのは、流動性が分断された複数の単一チェーンではなく、安全なマルチチェーン体制である。
マルチチェーン体制の安全性
マルチチェーン時代において、イーサリアムは共有セキュリティレイヤーとして、特色あるRollupが異なるユーザーのニーズを満たす。これは非常に安全なマルチチェーン体制である。
例えば、ユーザーがIMXでIlluviumをプレイするために資産を預け入れたり、イーサリアムメインチェーンを通じてArbitrumに資産を移動してオデッセイのタスクに参加したりできる。これらの資産移動プロセス(Cross-Rollup)はすべてイーサリアムメインチェーンが安全性を保証しており、ほとんどのクロスチェーン問題を回避している。
イーサリアムの強力なマルチチェーン体制
イーサリアムのマルチチェーンエコはすでに強力な競争力を備えており、イーサリアム上の二大OP RollupであるOptimismとArbitrumのTVLはいずれもトップ8入りを果たしている。
また、来年のイーサリアム上海アップグレードでは、イーサリアム上の各種Rollupプロジェクトとイーサリアムとの相互作用コストが大幅に低下すると予想されており、これにより各種Rollupの発展が再び飛躍し、イーサリアムを共有セキュリティレイヤーとするマルチチェーン体制が極めて堅固な業界的地位を築くだろう。

図出典:Defillama
さらに、イーサリアムRollupの中でもZK Rollupが急速に発展しており、長期的には安全性、取引速度、取引費用の面でOP Rollupを上回る上限を持つ。
今月Zksyncがメインネットに上陸し、Polygon zkEVMやScrollの発展とともに、近い将来、ZK Rollupのエコも新パブリックチェーンのトップレベルに達することが期待される。Aptosのような流動性が分断された単一チェーンは、マルチチェーン計画を持っていても、強力なイーサリアムマルチチェーン体制に挑戦するのは極めて困難である。
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