要約すると

1. 1. いくつかのトップVC、Paradigm、Jump、Dragonflyなどが、Parallel EVMのコンセプトに投資しています。
2. 1. この分野の代表的なプロジェクトには、Monad、Sei、MegaETH、Polygon、Neon EVM、およびBSCがあり、レイヤー1（L1）およびレイヤー2（L2）ソリューションの両方で運営されています。
3. 1. ただし、チーム間の具体的な違いに関する一般公開情報は限られています。
4. 1. 「並列化」という言葉は Parallel EVM の文字通りの意味ですが、これは EVM のさまざまな側面の性能向上を目的とした特殊な最適化を指し、EVM の能力の限界を押し広げる可能性があります。
5. 1. 課題には、技術スタック全体のリファクタリングの必要性や、並行トランザクション間の競合の予測と、競合が発生した場合の効率的な対処などの問題の解決が含まれます。
6. 1. オープンソースエコシステムでの差別化を確立しながら、分散化とパフォーマンスのバランスを取ることは別の課題です。

コンセンサスアルゴリズム、データレイヤー（DA）、およびゼロ知識証明技術に関する綿密な調査や反復を経て、注目はハードコアテクノロジーの次のフロンティアに移りました: パラレルEVM。このトレンドはすでに資本市場から大規模な投資を引き付け、数億ドルがいくつかのユニコーンレベルのスタートアップの開発に注がれています。

ParadigmのCTOであるGeorgios KonstantopoulosとDragonflyのHaseeb Qureshiが2023年末に2024年の将来のトレンドを議論している際に、EVMの並列化としても知られるParallel EVMにスポットライトが当てられた。 この注目にもかかわらず、このトピックに関する詳細な議論はまれであり、多くの人々がそれを特に斬新なものとして退けている。 Ethereum Virtual Machine（EVM）と並列計算の両方が確立された概念であることを考慮すると、これら2つの用語の融合を重要な新興トレンドの地位に押し上げる要因は依然として不明である。

ただし、Parallel EVMは非常に専門的な分野であり続けています。多くの研究機関の年次概要やトレンド予測において、Parallel EVMが言及されていないことが注目されています。その結果、広範な合意が欠けている新興のコンセプトであり続けています。さらに、コンセンサスアルゴリズムや分散型アプリケーション（DA）などのコンセプトと同様に、Parallel EVMは技術的であり、そのためその対象はますます限られています。

Parallel EVMの主な利点は、既存の分散型アプリケーションにインターネットのようなパフォーマンスレベルを達成する能力にあります。実際、Parallel EVMは、高いパフォーマンスと並列スループットを実現しながら、多様な確立されたスマートコントラクトを活用することができる画期的な技術として単独で存在できると言えるかもしれません。

パラダイムは長い間ゲーム参入を心待ちにしており、ジャンプは大きく投資しています

「フォーチュン」によると、パラダイムは、Monadの最新のファンディングラウンドを牽引し、30億ドルの評価額で2億ドルを調達する意向です。これにより、パラダイムはParallel EVMコンセプトを持つチームを支援する初めての事業に参入しますが、数年にわたりこの技術を注視してきました。パラダイムのCTOであるジョージオス・コンスタントポロスは、2021年にこの用語を初めて言及しました。

「モナド」の語源にはもう一つ興味深い要素が加わります。哲学者ライプニッツの体系では、モナドは宇宙を構成する基本的な要素を示します。これらの分割できない実体は物理的な影響を受けず、それぞれが「单子」として知られる宇宙全体を反映しています。

コンピュータサイエンスの世界では、Monadは、関数型プログラミング言語内の設計パターンとして機能し、プログラマーが数学的精度に近い形で現実世界の複雑さを航行するのを支援します。このアプローチは、コードのモジュラリティ、理解力、およびメンテナンスを促進します。

MonadとNomadの言語的対称性は注目に値します。後者は放浪者を示し、“デジタルノマド”はデジタル領域の放浪者を参照しています。

Georgiosは、そのトピックに関する彼の講演で、SeiとPolygonも参照しました。しかし、Parallel EVMに対する彼の楽観主義は、Paradigmによって開発されたEthereumクライアントであるRethの開発によって支えられています。Rustで構築された高性能なEthereum実行層クライアントとして位置付けられたRethは、急速に進化しており、最近ベータ段階に移行しました。Parallel EVMを直接Rethに統合する可能性が考慮されていますが、かなりの工学的努力が必要とされるため、他のチームへの投資を通じてParallel EVMをサポートすることがより実行可能なオプションであると考えられています。Monadの文書によると、彼らの主要な工学活動ではC++とRustを主に使用しています。

Rethの発足時に、Erigonチームのメンバーから、彼らのオープンソースコードであるAkulaの盗用を非難する声が上がり、Akulaプロジェクトへの資金提供が減少した。ジョージオスはこれらの主張を否定し、Rethは他のクライアントの派生物でもフォークでもなく、ただしGeth、Erigon、Akulaからインスピレーションを受けていると主張している。

もう1つの中心的なプレーヤーは、Jump TradingとJump Capitalで、Monadの創設者はJump Trading出身で、ハイフリクエンシートレーディングで幅広い経験を誇っています。SeiはJump Capitalを投資家の中に含めており、Jumpの関与はSolanaエコシステム全体に深く広がっており、インフラストラクチャやプロジェクトにまで及んでいます。

Monadへの初期投資家であるDragonflyは、ネットワークのシャーディング技術に焦点を当てたNEARや、Aptos、Avalanche、Nervos、および他のパブリックチェーンへの投資にも注目しています。

コンセンサスアルゴリズムのアップグレードだけでは不十分です。最終的には実行レイヤーの番です。

最近の公開チェーンの戦いでは、注目は実行レイヤーをほとんど無視し、代わりにSolana、Avalanche、EOSなどの革新的なコンセンサスアルゴリズムにほぼ独占的に固執しています。これらのチェーンによる実行レイヤーの重要な革新にもかかわらず、コミュニティは主に彼らが採用したコンセンサスアルゴリズムを思い出す傾向があります。さらに、これらの高スループットな公開チェーンの優れた性能は、革新的なコンセンサスアルゴリズムだけから生じているというコミュニティ内での一般的な考え方があります。

ただし、高性能なパブリックチェーンを実現するには、コンセンサスアルゴリズムと実行レイヤーの相互依存関係が必要であり、チェーンは最も弱いリンクに依存するという原則を反映しています。 Ethereum Virtual Machine（EVM）に依存するパブリックチェーンは、コンセンサスアルゴリズムの強化に焦点を当てるだけでなく、パフォーマンスのボトルネックに直面し、ますます頑丈なノードが必要とされます。例えば、Binance Smart Chain（BSC）は、ブロックガス処理を1秒あたり2000トランザクション（TPS）に制限しています。これをサポートするために、ノードの構成は通常、イーサリアムフルノードの数倍を超える必要があります。ポリゴンは理論上、1000 TPSの容量を誇っていますが、通常は数十から数百しか達成しません。

BSCアーカイブノードには、少なくとも16コアのCPUと128GBのメモリが必要です。一方、イーサリアムノードには、少なくとも4コアのCPUと16GBのメモリが必要です。

これらの課題を認識し、BSCチームは、Parallel EVMテクノロジーの開発を目指してNodeRealとの協力関係に参入しました。この革新は、並列トランザクションの実行を可能にすることで、ブロックごとの取引スループットをさらに向上させ、それによってTPSの上限を引き上げることを目指しています。

パラレル：シングルコアからマルチコアCPUへのアップグレード

ほとんどのブロックチェーンシステムでは、取引は厳格な順次順に従い、各計算は前の計算が完了するのを待たなければならない単一コアCPUに似ています。このアプローチはシンプルでシステムの複雑さが低いにも関わらず、比較的遅いです。

しかしながら、将来のブロックチェーンシステムがインターネット規模のユーザーベースに対応することを目指すにつれて、シングルコアCPUに依存することは不十分となります。したがって、並列化された仮想マシンを備えたマルチコアCPUに移行することで、複数のトランザクションの同時処理が可能となり、スループットが向上します。ただし、このアップグレードを実現することには、複数のトランザクションが同時に処理されている際に、同じスマートコントラクトを変更しようとする衝突の管理など、多くの課題があります。これを解決するには、新しいメカニズムの開発が必要となります。

並列で実行される関連のないスマートコントラクトの場合、スループットは、同時処理スレッド数に応じてスケーリングすることでさらに向上させることができます。さらに、パラレルEVMは、並列能力を拡張するだけでなく、単一スレッドの実行効率も向上させます。MonadのCEOであるKeone Hon氏は、EVMの主要なボトルネックは状態の頻繁な読み取りと書き込みにあると強調しました。彼は、並列実行がロードマップの中心的な側面である一方で、Monadの総合的な目標は、EVMの効率を最大限に引き出すことです。

したがって、並列EVMは本質的に「並列化」を伴いますが、主にさまざまなEVMコンポーネントのパフォーマンスの特化された最適化として機能します。その結果、その取り組みはおそらくEVM標準内のパフォーマンスの範囲を明確にします。

EVMはSolidityと等しくありません

ブロックチェーン開発者にとって、スマートコントラクトの記述は重要なスキルであり、Solidityや他の高水準言語を使用してビジネス要件に基づいたロジックを実装する能力が必要です。ただし、Ethereum仮想マシン（EVM）はSolidityロジックを直接理解することができず、実行するためには低水準バイトコードに変換する必要があります。Solidity開発者は通常、既存のツールに頼って、この変換プロセスを処理します。

この翻訳にはオーバーヘッドがかかりますが、低レベルのコードに精通したエンジニアは、Solidityでオペコードを直接コーディングすることでロジックをバイパスすることができ、ユーザートランザクションのための最適な効率性とガスの節約が実現されます。たとえば、OpenseaのSeaportプロトコルは、インラインアセンブリをスマートコントラクトで広範囲に活用して、ユーザーのガスコストを最小限に抑えています。

Parallel EVMの潜在的な実装は、並列機能を導入するだけでなく、EVMスタック全体のパフォーマンスを最適化するという約束を持っています。この進歩により、アプリケーション開発者がガスの最適化に多大な努力を払う必要がなくなり、基礎となる仮想マシンがそのような違いをすでに効率的に管理することができます。

EVMのパフォーマンスの違い、「標準」は「エンジニアリングプラクティス」と同じではありません

スマートコントラクトがオプコードにコンパイルされ処理されるエンジンは、しばしば「実行レイヤー」または「仮想マシン」と呼ばれます。 Ethereum Virtual Machine（EVM）によって確立されたバイトコードは、業界標準として浮上してきました。 Ethereumのレイヤー2ネットワークや他の独立したパブリックチェーン上であっても、EVM標準との互換性は非常に好まれます。 開発者は1度スマートコントラクトを書いて複数のネットワークに展開できる能力から利益を得て、かなりのコスト削減が実現します。

EVMバイトコード標準の遵守は、システムをEVM互換として認定しますが、実装方法は大きく異なることがあります。たとえば、EthereumクライアントのGethは、EVM標準を実装するためにGo言語を使用していますが、Ethereum財団の研究チームIpsilonは、C++で開発された独自のEVM実装を維持しています。他のEthereumクライアントは、この実装を直接EVM実行エンジンとして利用できます。

類推的に、さまざまな産業は製品に国際基準を遵守しています。たとえば、製品は販売される前に特定の細菌数の閾値を満たす必要があり、「基準」を表しています。ただし、個々の工場は、この要件を満たすために異なる殺菌方法を採用する場合があり、より費用対効果の高いアプローチを選択する場合もあり、「実践」を示しています。

evmoneなどの実装の存在は、代替アプローチの実現可能性を示しています。したがって、EVMのコンテキスト内では、標準が基本的なバイトコード操作（例：加算、減算、乗算などの基本算術関数）を明確にし、各バイトコードは定義された入力に基づいて特定の出力を生成します。この標準への準拠は重要ですが、実践で採用される方法論は大きく異なるため、カスタマイズやエンジニアリング最適化の余地が豊富にあります。

並列EVMの類似点と相違点

Parallel EVMトラックでは、広く知られているMonadに加えて、Sei、MegaETH、Polygon、Neon EVM、BSC、そして並列化を統合しようとするParadigmのRethクライアントなど、他の有力な競合製品もあります。

彼らの位置づけに関して、Monad、Sei、Polygon、およびBSCはレイヤー1のブロックチェーンに分類されますが、MegaETHはレイヤー2のソリューションとして機能する可能性があり、Neon EVMはSolanaネットワークフレームワーク内で動作します。さらに、Rethはオープンソースのクライアントとして際立っており、MegaETHはRethのエンジニアリングの一部を利用して開発を続けることになるでしょう。

当然、これらのチームの間には競争が存在し、包括的な技術仕様とエンジニアリング文書はまだ完全に開示されていません。さらなる比較は、将来の段階的な開示を待つ必要があります。このダイナミックは、BTC Layer 2、Restaking、およびEthereum Layer 2で見られる展開に似た軍拡競争を思わせるかもしれません。微妙な技術的な違いやこれらのプロジェクトのオープンソースの性質にもかかわらず、重要な要素は、各エコシステムの独自性を確立することにあります。

並列EVMの技術的課題

シーケンシャルに実行されるトランザクションのボトルネックは、CPU 操作および状態の読み書きプロセスに由来しています。ただし、この方法はシンプルさ、正確さ、およびトランザクションをステップバイステップで実行する能力を提供します。一方、並列で実行される仮想マシンは状態の競合に直面する可能性があり、実行前または実行後に追加のチェックが必要となる場合があります。

仮想マシンが並列実行をサポートし、各スレッドが同時にトランザクションを処理できる状況を考えてみましょう。もしすべてのトランザクションがUniswapの同じトランザクションプールに関わっている場合、並列計算はプールのトランザクション価格への潜在的な影響のため実行不可能です。しかし、これらのスレッドがまったく関係のないタスクを処理する場合、並列実行には問題がありません。

並行実行後の潜在的な衝突に対処するには、衝突検出および再実行のための専用モジュールが必要です。さらに、潜在的に衝突する取引の予防的なスクリーニングは、仮想マシンの全体的な並列効率を強化することができます。

Parallel EVMに固有のエンジニアリング実装以外に、チームは通常、状態データベースの読み書きパフォーマンスを再設計および最適化することに焦点を当てます。さらに、MonadのMonadDbやMonadBFTなどの合意アルゴリズムを考案します。

チャレンジ

Parallel EVMには、2つの潜在的な課題が浮上します：Ethereumによる長期的なエンジニアリング価値の獲得とノードの中央集権化。

現在、さまざまなチームが並列EVMテクノロジーの開発およびテストフェーズにあり、まだすべてのエンジニアリングの詳細をオープンソース化することを選択していないため、現在の障害となっています。ただし、これらのエンジニアリング仕様がテストネットおよびメインネットに統合されると、これらは公開され、Ethereumや他の公共チェーンによってポテンシャルを持って統合される可能性があります。その結果、エコシステムの開発を急速に進め、エコシステムレベルで追加のバリアを確立する必要が生じます。

それにもかかわらず、この問題は乗り越えられない障壁を提起していません。一方で、暗号開発者は今、選択肢が広がったオープンソースライセンスを利用できるようになっています（たとえば、Uniswapのライセンスモデルなど、コードの開示を許可しますが商用プロジェクトへのフォーキングを制限します）。一方、MonadのポジショニングはEthereumとは異なります。将来的にEthereumが単一スロットファイナリティ（SSF）を達成したとしても、トランザクションのファイナリティは少なくとも12秒を要し、高頻度の使用ケースには十分ではありません。

高性能なパブリックチェーンの間で共有されている別の課題は、ユーザーの許可なしおよび信頼なしの基本的な前提を満たすために追加のノードを展開することです：分散化。 特定のメトリクス（たとえば、「TPSをノードのハードウェア要件で除算したもの」）を数量化することが可能であり、比較分析を行い、特定のハードウェア要件下でどのパブリックチェーン/クライアントがより高いTPSを提供しているかを判断できます。 最終的に、ノードのハードウェア要件が低いほど、より多くのノードの展開が容易になります。

今後、Parallel EVMに関連するさまざまなプロジェクトの進捗状況を引き続き監視し、それらの技術や相違点について詳細に調査していきます。

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