並列EVMの先にある世界を描く：dAppとユーザーエクスペリエンスの再構築
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並列EVMの先にある世界を描く：dAppとユーザーエクスペリエンスの再構築
並列化は手段であり、目的ではない。
Web3業界の深掘り報道に専念し潮流を洞察執筆：Reforge Research
翻訳：TechFlow
フランクリンはかつて「この世で避けられないものは死と税金だけだ」という名言を残した。
本稿の元タイトルは「死、税金、そして並列EVM」である。
並列EVMが暗号世界において避けられないトレンドとなるとき、そのような世界はどのように変わるのか？
Reforge Researchは、技術的・応用的な視点からこの未来像を探り、以下に全文を翻訳する。
はじめに
現代のコンピュータシステムでは、作業をより速く・効率的に処理するために、逐次的ではなく並列化を行うことが一般的である。このような現象は「並列化（parallelization）」と呼ばれ、マルチコアプロセッサの登場によって促進されてきた。かつて段階的に実行されていたタスクが、同時性の観点から処理されることで、プロセッサの能力を最大限に引き出せるようになった。同様にブロックチェーンネットワークでも、複数の操作を同時に実行するという原則がトランザクションレベルで適用されている。ただし、ここでは複数のプロセッサではなく、ネットワーク内の多数のバリデーターが持つ集団的な検証能力を利用する。初期の事例としては以下のようなものがある：
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2015年、Nano (XNO)はブロックグリッド構造を導入し、各アカウントが独自のブロックチェーンを持ち、並列処理を可能にするとともに、ネットワーク全体でのトランザクション承認の必要性を排除した。
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2018年、Block-STM（Software Transactional Memory）の並列実行エンジンに関する論文が発表され、Polkadotはマルチチェーンアーキテクチャにより並列化に近づき、EOSは自らのマルチスレッド処理エンジンをリリースした。
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2020年、Avalancheはコンセンサスに並列処理を導入（EVM Cチェーンの直列化とは対照的）、SolanaもSealevelと呼ばれる類似の革新を導入した。
EVMの場合、誕生以来、トランザクションおよびスマートコントラクトの実行は順次的に行われてきた。このシングルスレッド設計は、特にネットワークロードが高い時期に顕著な、システム全体のスループットと拡張性に制約をもたらす。バリデーターが増大する負荷に対処するにつれ、ネットワークは必然的に遅延し、ユーザーは高コストに直面し、混雑した環境下で取引の優先処理を得るために競って手数料を吊り上げることになる。
イーサリアムコミュニティは長年にわたり、並列処理を解決策として検討してきた。当初の目的はVitalikによる2017年のEIPを起点とする、従来のシャーディングチェーンまたはシャーディングによる並列化であった。しかし、よりシンプルで即時的な拡張性メリットを提供するL2ロールアップの急速な発展と普及により、イーサリアムの焦点は現在の「ダンクシャーディング（danksharding）」へと移った。ダンクシャーディングでは、シャードは主にデータ可用性のレイヤーとして使われ、並列実行のためではない。ダンクシャーディングの完全実装がまだ達成されていない中、注目はMonad、Neon EVM、Seiといった、EVM互換性に優れた主要な代替並列化L1ネットワークに向けられている。
ソフトウェアシステム工学の伝統的進化や他ネットワークにおける拡張性の成功を考えると、EVMの並列実行は避けられない。我々はこの変化への確信を持っているが、その後の未来は依然不確かでありながら極めて可能性に満ちている。総ロック価値が800億ドルを超える世界最大のスマートコントラクト開発者エコシステムの影響は計り知れない。ガス価格が最適化された状態アクセスにより数セントの一部まで急落すればどうなるか？アプリケーション層の開発者が設計できる範囲はどれほど広がるだろうか？以下に、我々が考える並列EVM後の世界について述べる。
並列化は手段であって目的ではない
ブロックチェーンのスケーリングは多次元的な課題であり、並列実行はブロックチェーンのステートストレージなど、より重要な基盤インフラの開発を切り開く。
並列EVMに取り組むプロジェクトにとって、主な課題は計算を同時に走らせることだけでなく、並列環境下でのステートアクセスと変更の最適化を確保することにある。問題の核心は以下の二点に集約される：
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イーサリアムクライアントとイーサリアム自体が異なるデータ構造を使用している（Bツリー／LSMツリー vs Merkle Patricia Trie）。一方のデータ構造を他方に埋め込むとパフォーマンスが低下する。
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並列実行において、トランザクションの読み取りと更新のために非同期I/O（asynchronous I/O）を可能にする能力が不可欠である。プロセスが互いに待機することでデッドロックが発生し、速度向上の恩恵が無駄になる恐れがある。
大量のSHA-3ハッシュや追加計算などのオーバーヘッドは、ストレージ値の取得や設定のコストに比べれば些細なことである。トランザクション処理時間とガス価格を削減するには、データベース自体のインフラを改善しなければならない。これは単にSQLデータベースのような従来のデータベースアーキテクチャを、基本的なキーバリュー型ストレージの代替として採用するだけでは済まない。リレーショナルモデルでEVMステートを実装すると、不要な複雑さとオーバーヘッドが生じ、'sload'や'sstore'操作のコストがキーバリュー方式よりも高くなる。EVMステートはソートや範囲スキャン、トランザクションセマンティクスなどを必要とせず、ポイント読み書きのみを行い、書き込みは各ブロック終了時に分離して行われる。そのため、これらの改善はスケーラビリティ、低遅延な読み書き、効率的な同時実行制御、ステートの刈り込みとアーカイブ、EVMとのシームレスな統合といった主要な要件に集中すべきである。たとえば、MonadはカスタムステートデータベースMonadDBをゼロから構築している。これは最新のカーネルサポートを利用して非同期操作を可能にし、ディスク上およびメモリ上でネイティブにMerkle Patricia Trieデータ構造を実装する。
今後、基盤となるキーバリューデータベースのさらなる再構築と、ブロックチェーンの大部分のストレージ能力を支えるサードパーティインフラの大規模な改善が進むと予想される。
プログラマブル中央限価注文簿（pCLOB）の復活
DeFiがより高忠実度のステートへと移行するにつれ、CLOBは支配的な設計手法となるだろう。
2017年の登場以来、自動マーケットメイカー（AMM）はDeFiの基盤となり、簡便性と独自の流動性誘導能力を提供してきた。流動性プールと価格設定アルゴリズムを活用することで、AMMはDeFiを劇的に変え、従来の取引システム（注文簿）の最良の代替案となった。中央限価注文簿（CLOB）は伝統的金融の基本的構成要素だが、イーサリアムに導入された際、ブロックチェーンのスケーラビリティ制限に直面した。注文の提出・執行・取消・修正ごとに新たなオンチェーントランザクションが必要なため、多大なトランザクション量を要する。当時のイーサリアムのスケーリング努力は未熟であり、関連コストが高いため、CLOBはDeFi初期には不向きだった。その結果、EtherDeltaなどの初期バージョンは失敗した。しかし、AMMが人気を集めても、固有の限界に直面している。DeFiが複雑なトレーダーや機関投資家を長年にわたり惹きつけたことで、それらの限界はますます明らかになった。
CLOBの優位性に気づき、DeFiにCLOBベースの取引所を取り入れようとする動きは、他の代替的でスケーラブルなブロックチェーンネットワーク上で増加している。Kujira、Serum（RIP）、Demex、dYdX、Dexalot、最近ではAoriやHyperliquidなどのプロトコルは、AMMに対する優れたオンチェーン取引体験を提供しようとしている。しかし、dYdXやHyperliquidのように特定ドメイン向けのプロジェクトを除き、これらの代替ネットワーク上のCLOBはスケーラビリティ以外にも独自の課題を抱えている：
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流動性の分散：イーサリアム上の高度にコンポーザブルでシームレスに統合されたDeFiプロトコルが生み出すネットワーク効果により、他のチェーンのCLOBは十分な流動性と取引量を獲得できず、採用と利便性が妨げられている。
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ミームコイン：オンチェーンCLOBの流動性を誘導するには指値注文が必要だが、ミームコインのような新規・知名度の低い資産では、どの方が先かというジレンマがより深刻になる。
Blob付きCLOB
では、L2はどうか？既存のイーサリアムL2スタックは、特に最近のDencunハードフォーク以降、メインネットに比べてトランザクションスループットとガスコストで大幅に改善されている。ガスを消費するcalldataを軽量なバイナリ大オブジェクト（blob）に置き換えることで、費用が大きく削減された。growthepieのデータによると、4月1日時点でArbitrumとOPの費用はそれぞれ0.028ドル、0.064ドル、最も安いMantleは0.015ドルである。これはカンクンアップグレード前と大きく異なり、当時はcalldataがコストの70〜90％を占めていた。残念ながら、それでも十分安価とは言えず、0.01ドルの追加注文／取消費用は依然高額と見なされる。例えば、機関トレーダーやマーケットメーカーは通常、実行された取引に対して提出する注文数の比率（注文／取引比）が高い。今日のL2料金体系でも、注文提出に課金され、複数の帳簿上でそれらを変更・取消すのは、機関参加者の収益性や戦略的意思決定に大きな影響を与える。以下の例を想像してほしい：
企業A：1時間あたりの標準的な基準は1万件の注文提出、1,000件の取引、9,000件の取消または変更。この企業が1日に100の帳簿で運営すれば、取引単価が0.01ドル未満でも、総活動量により費用が15万ドル以上に達する可能性がある。
pCLOB
並列EVMの登場により、DeFi活動は爆発的に増加すると予想され、その主因はオンチェーンCLOBの実現可能性にある。しかし、ただのCLOBではなく、プログラマブル中央限価注文簿（pCLOB）である。DeFiは本質的にコンポーザブルであり、無限のプロトコルと相互作用できるため、膨大な取引の組み合わせが可能になる。この現象を活かし、pCLOBは注文提出中にカスタムロジックを有効化できる。このロジックは注文提出前または後に呼び出される。たとえば、pCLOBスマートコントラクトは以下のようなカスタムロジックを含めることができる：
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事前定義されたルールや市場条件に基づいて注文パラメータ（価格・数量など）を検証
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リアルタイムリスクチェックを実行（例：レバレッジ取引の十分な証拠金または担保の確保）
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任意のパラメータ（注文タイプ、取引量、市場変動など）に基づいて動的料金計算を適用
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指定されたトリガー条件に基づいて条件付き注文を実行
既存の取引設計よりはるかに安価になる。
「ジャストインタイム（JIT）流動性」の概念がこれをよく示している。流動性は特定の取引所にアイドル状態で存在せず、注文がマッチし、基礎プラットフォームから流動性が引き出される瞬間まで、他の場所でリターンを生み出す。取引のために流動性を探す前に、MakerDAOで少しでもリターンを稼ぎたいと思わないだろうか？Mangrove Exchangeの革新的な「オファー・イズ・コード（offer-is-code）」アプローチはその可能性を示唆している。注文中のオファーがマッチしたとき、埋め込まれたコード部分が唯一の使命として、受諾者が要求する流動性を見つける。つまり、L2のスケーラビリティとコスト面では依然課題がある。
並列EVMはpCLOBのマッチングエンジンを大きく強化する。pCLOBは現在、複数の「チャンネル」を活用し、着信注文を同時に処理し、マッチング計算を並列実行するマッチングエンジンを実現できる。各チャンネルは注文簿の一部を処理できるため、価格・時間優先の制約はなく、マッチングが見つかった場合にのみ実行される。注文の提出・執行・変更間の遅延が減少することで、注文簿の更新が最適効率で可能になる。
Monadの共同創業者兼CEO Keone Hon氏は述べている。「AMMは流動性不足時でも継続的にマーケットメイクできる能力を持つため、ロングテール資産では今後も広く使用されると予想される。しかし『ブルーチップ』資産では、pCLOBが支配的になるだろう」。
我々がMonadの共同創業者兼CEO Keone氏と行った会話の中で、彼は異なる高スループットエコシステムに複数のpCLOBが注目を集めるようになると予測している。Keone氏は、コスト削減の影響により、これらのpCLOBがより広範なDeFiエコシステムに大きな影響を与えると強調している。
こうした改善の一部だけでも、pCLOBは資本効率の向上に大きな影響を与え、DeFi内に新しいカテゴリーを解き放つだろう。
もっとアプリが必要だが、まず…
既存および新しいアプリは、基盤となる並列性を最大限に活用できるように設計されなければならない。
pCLOB以外の現在のDAppsはいずれも並列化されておらず、ブロックチェーンとのやりとりは順次的に行われている。しかし、歴史は技術とアプリケーションが自然に進化し、当初考慮されていなかった進歩を活用することを示している。
SeiのブロックチェーンアーキテクトSteven Landers氏は言う。「初代iPhoneが登場したとき、そのために設計されたアプリは酷いPCアプリのように見えた。ここでも同じだ。我々はブロックチェーンにマルチコアを追加しており、それによりより良いアプリが生まれる」。
インターネット上で雑誌カタログを表示することから、強力な両面市場を持つECへと進化したことは典型的な例である。並列EVMの登場により、我々はDAppsの同様の変化を目にするだろう。これにより、並列性を考慮していないアプリは、並列EVMの効率向上の恩恵を受けないという重要な制約が浮き彫りになる。したがって、インフラ層に並列性があっても、アプリ層を再設計しなければ不十分である。両者はアーキテクチャ上一致していなければならない。
ステート競合
アプリ自体に何も変更を加えなくても、性能がわずかに2〜4倍向上すると予想されるが、なぜそこで止まるのか？この変化は重要な課題をもたらす：アプリは並列処理のニュアンスに適応するために根本的に再設計されなければならない。
SeiのブロックチェーンアーキテクトSteven Landers氏は言う。「スループットを活用したいなら、トランザクション間の競合を制限する必要がある」。
具体的には、DAppからの複数のトランザクションが同時に同じステートを変更しようとした場合、衝突が発生する。衝突を解決するには、衝突したトランザクションを直列化する必要があるが、これにより並列化のメリットが相殺される。
衝突解決には多くの方法があり、ここでは議論しないが、実行中に遭遇する潜在的衝突の数は、大きくアプリ開発者に依存する。DAppの範囲内で、Uniswapのような最も人気のあるプロトコルでさえ、このような制限を考慮・実装していない。Aoriの共同創業者0xTaker氏は、並列世界で生じる主なステート紛争について深く語ってくれた。AMMの場合、ピア・トゥ・プールモデルのため、多くの参加者が単一のプールを同時に狙う可能性がある。数件から100件以上のトランザクションがステートを争奪するため、AMM設計者はプール化のメリットを最大化するために、流動性のステート内分布と管理を慎重に検討せざるを得なくなる。
Seiのコア開発者Steven氏も、マルチスレッド開発における競合の重要性を強調し、Seiが並列化の意味合いとリソース利用率の確保について積極的に研究していると述べている。
パフォーマンスの予測可能性
MegaETHの共同創業者兼CEO Yilong氏も、DAppがパフォーマンスの予測可能性を求める重要性を強調した。パフォーマンスの予測可能性とは、DAppが一定期間内にネットワークの混雑などの要因に左右されず、一貫してトランザクションを実行できる能力を指す。これを達成する方法の一つがアプリ専用チェーンだが、専用チェーンは予測可能なパフォーマンスを提供する一方、コンポーザビリティを犠牲にする。
Aoriの共同創業者0xTaker氏は言う。「並列化は、ステート競合を最小化するためのローカル料金市場での実験を可能にする」。
高度な並列性と多次元料金メカニズムにより、単一のブロックチェーンが各アプリにより確実なパフォーマンスを提供しつつ、全体のコンポーザビリティを維持できる。
Solanaはローカル化された優れた料金市場システムを持っており、複数のユーザーが同じステートにアクセスする場合、グローバル料金市場で競り合うのではなく、より高い料金（ピーク価格）を支払う。このアプローチは、パフォーマンスの予測可能性とコンポーザビリティを必要とする疎結合プロトコルに特に有利である。この概念を説明するために、複数の車線と動的料金の高速道路システムを考えてみよう。ラッシュアワーには、高速道路がより高い通行料を払う車両に専用の快速車線を割り当てられる。これらの快速車線は、速度を優先しプレミアムを支払う人々に予測可能な迅速な走行時間を保証する。一方で、一般車線はすべての車両に開放され、高速道路システムの全体的な接続性が維持される。
すべての可能性を考えてみよう
基盤の並列化に合わせてプロトコルを再設計することは挑戦的に思えるかもしれないが、DeFiや他の分野では実現可能な設計空間が大幅に広がる。以前はパフォーマンス制限のため非現実的だったユースケースに焦点を当てた、より複雑で効率的な新しいアプリ世代が登場すると期待できる。
Monadの共同創業者兼CEO Keone Hon氏は言う。「1995年に戻れば、データ1MBあたり0.10ドルを支払うというインターネットプランしかなかった。サイト選びは慎重になるだろう。そこから無制限の時代へと至ったとき、人々の行動や可能になったことがいかに変わったかを考えてみてほしい」。
おそらく我々はCEX黎明期のような光景に戻り、ユーザー獲得を巡る戦争が起きる。DeFiアプリ、特にDEXは、紹介プログラム（ポイント、エアドロップ）や優れたユーザーエクスペリエンスを武器とするだろう。我々は、オンチェーンゲームで合理的なレベルのインタラクションが実際に可能になる世界を見る。混合注文簿－AMMはすでに存在するが、CLOBのオーダーブッカーを独立ノードとして分散化するのではなく、オンチェーンに移すことで、分散化の改善、遅延の低減、コンポーザビリティの強化を実現できる。完全なオンチェーンのソーシャルインタラクションも今や現実的である。正直に言えば、大量の人間やエージェントが同時に何らかの操作を行うあらゆることが、今や議論の対象に入る。
人間以外にも、スマートエージェントが今以上にオンチェーン取引フローを支配する可能性が高い。AIはすでにゲーム内に存在し、裁定取引ボットや自律的な取引実行能力を持っているが、その参加は倍増するだろう。我々の仮説は、あらゆる形のオンチェーン参加が何らかの形でAIによって強化されることである。今日我々が想像する以上に、エージェントの取引における遅延要件が重要になる。
結局のところ、技術進歩はあくまで基盤的な推進要因にすぎない。最終的な勝者は、仲間より優れてユーザーを惹きつけ、取引量／流動性を立ち上げられるかどうかにかかっている。違いは、今や開発者が使えるリソースが増えていることにある。
暗号通貨のユーザーエクスペリエンスはひどいが、これからはもうそうではない
ユーザーエクスペリエンスの統一（UXU）は可能であるだけでなく必須であり、業界は間違いなくこの目標に向かって進む。
今日のブロックチェーンユーザーエクスペリエンスは断片的で煩雑であり、ユーザーは複数のブロックチェーン、ウォレット、プロトコル間を移動し、トランザクション完了を待ち、セキュリティの脆弱性やハッキングのリスクにさらされる。理想の未来は、ユーザーが基礎となるブロックチェーンインフラを気にせずに、安全にシームレスに資産とやりとりできることである。これを我々はユーザーエクスペリエンスの統一（UXU）と呼ぶ。これは、現在の断片的な体験から、統合され簡素化された体験への移行である。
根本的に、遅延と費用の削減によりブロックチェーンのパフォーマンスを改善することは、ユーザーエクスペリエンスの問題を大きく解決する助けとなる。歴史的に、パフォーマンスの向上は私たちのデジタルユーザーエクスペリエンスのあらゆる側面に好影響を与えてきた。より速いインターネット速度は、シームレスなオンラインインタラクションを可能にするだけでなく、より豊かで没入感のあるデジタルコンテンツへの需要を推進した。ブロードバンドやファイバー技術の登場により、HDビデオの低遅延ストリーミングやリアルタイムオンラインゲームが可能になり、ユーザーのデジタルプラットフォームに対する期待が高まった。このような深さと品質への絶え間ない追求は、次なる画期的で魅力的なイノベーション—高度なインタラクティブWebコンテンツから複雑なクラウドサービス、VR／AR体験に至るまで—を開発する企業の継続的イノベーションを促した。インターネット速度の向上は、オンライン体験自体を改善するだけでなく、ユーザーの欲求の範囲を広げたのである。
同様に、ブロックチェーンのパフォーマンス向上は、遅延の削減を通じて直接的にユーザーエクスペリエンスを強化するだけでなく、統一的で向上した全体的体験を可能にするプロトコルの台頭を通じて間接的にも強化する。パフォーマンスはそれらの存在の鍵となる要素である。特に、これらのネットワーク、特に並列EVMは、より高性能でガス料金が低いため、エンドユーザーにとって出入りがよりスムーズになり、より多くの開発者を惹きつける。Axelarの相互運用性ネットワーク共同創業者Sergey氏との会話で、彼は真に相互運用可能で、さらに共生的な世界を描いている。
Sergey氏は言う。「高スループットチェーン上で複雑なロジック（例：並列EVM）を持っている場合、その高性能によりチェーン自体がそのロジックの複雑さとスループット要件を『吸収』できるため、相互運用性ソリューションを使って、その機能を他のチェーンに効果的に輸出できる」。
Felix Madutsa氏、Orb Labs共同創業者は言う。「スケーラビリティ問題の解決と異なるエコシステム間の相互運用性の向上により、Web3ユーザーエクスペリエンスをWeb2に並べるプロトコルが登場するだろう。その例には、意図に基づくプロトコルの第2世代、高度なRPCインフラ、チェーン抽象化、AI強化オープンコンピューティングインフラなどがある」。
その他
パフォーマンス要件が高まるにつれ、オラクル市場は活況を呈するだろう。
並列EVMはオラクルのパフォーマンス要件を高める。過去数年、これは深刻に遅れを取っていた分野である。アプリ層の需要増加は、性能とセキュリティが不十分な市場を活性化させ、DeFiのコンポジットパフォーマンスを改善する。例えば、市場深度と取引量は、マネーマーケットなど多くのDeFiプリミティブにとって強い指標である。ChainlinkやPythのような大手老舗企業が、新参者がこの新時代の市場シェアを脅かす中、比較的早く適応すると期待している。Chainlinkの上級メンバーとの会話では、「並列EVMが支配的になれば、価値を獲得するために契約を再設計する必要があるかもしれない（例：契約間依存を減らし、MEVに悪用されないようにする）。しかし並列EVMは既存EVMアプリの透明性とスループットを高めることを目的としており、ネットワーク安定性に影響を与えるべきではない」という考えが一致していた。
これはChainlinkが並列実行が自社製品に与える影響を理解しており、前述のように、並列化の利点を活用するには契約を再設計せざるを得ないことを示している。
これはL1だけのパーティーではない。並列EVM L2も参加したいのだ。
技術的には、高性能な並列EVM L2ソリューションを作るのは、L1を開発するより容易である。L2では、ソーターのセットアップが従来のL1で使われるコンセンサスベースのメカニズム（Tendermintなど）より単純だからだ。この単純さは、並列EVM L2のソーターがトランザクション順序を維持するだけでよく、コンセンサスベースのL1のように多数のノードが順序で合意する必要がないことに由来する。
具体的には、短期的には、並列EVM L2のうちオプティミスティックなものがゼロナレッジ勢を圧倒すると予想される。最終的には、従来の方法ではなく、汎用ゼロナレッジフレームワーク（例：RISC0）を通じて、OPベースのロールアップからzk-rollupへと移行するだろう。それは時間の問題だ。
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