ソラナ性能之王の秘密非EVM互換チェーンTPSはEVMの4倍に達する

2025-08-09 22:48:58

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ブロックチェーン性能之王の秘密

最新のブロックチェーン性能レポートによると、大型ブロックチェーンの中で、Solanaの速度が最も速く、その最高日平均実際TPSは1,054に達しています。それに続くのはSuiで、最高日平均実際TPSは854です。3位のある取引プラットフォームチェーンの実際TPSはSuiの半分にも満たないです。

この報告は興味深い現象を明らかにしています: 性能が最も優れているSolanaとSuiはどちらも非EVM互換のブロックチェーンです。さらに深く分析すると、8つの非EVM互換ブロックチェーンの平均実際TPSは284であり、17のEVM互換ブロックチェーンとEthereum Layer2の平均TPSはわずか74です。これは、非EVM互換ブロックチェーンの性能がEVM互換ブロックチェーンの約4倍であることを意味します。

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EVM互換ブロックチェーンが直面する性能ボトルネック

一般的に、ブロックチェーンのTPSを向上させる方法には、ノードのパフォーマンス向上、基盤プロトコルの改善、ブロックの拡大、コンセンサスプロトコルの最適化、取引実行方法の改善が含まれます。

EVMブロックチェーンにとって、仮想マシン環境の制約から、最大の課題は取引の実行です。EVMには2つの主要なパフォーマンス問題があります:

256ビットアーキテクチャ:EVMは256ビットの仮想マシンとして設計されており、イーサリアムのハッシュアルゴリズムの処理を容易にします。しかし、実際にEVMを実行するコンピュータは、256ビットのバイトをローカルアーキテクチャにマッピングして実行する必要があり、効率が低下します。
標準ライブラリの欠如: Solidityには組み込みの標準ライブラリがなく、開発者は基本機能を自分で実装する必要があります。OpenZeppelinなどのプロジェクトが改善をもたらしていますが、EVMバイトコードの実行速度は依然としてコンパイルされた標準ライブラリには及びません。

実行最適化の観点から、EVMにはまだ2つの大きな欠点があります:

静的分析が困難: EVMの動的ジャンプメカニズムはコードの静的分析を難しくし、これが並行実行の実現を妨げています。
JITコンパイラが未成熟: EVM JITプロジェクトは存在するが、まだ実験段階にあり、JIT最適化の潜在能力を十分に発揮できていない。

そのため、多くの高性能パブリックブロックチェーンは、EVMではなく、WASM、eBPFバイトコードまたはMoveバイトコードに基づく仮想マシンを選択しています。例えば、Solanaは独自のSVM仮想マシンとeBPFに基づくSBFバイトコードを使用しています。

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ソラナ：速度の王の秘密

SolanaはそのPoH(Proof of History)メカニズムと低遅延・高スループットで知られ、最も有望な「イーサリアムの挑戦者」の一つと見なされています。

PoHのコアは、(VDF)のような検証可能な遅延関数に似たシンプルなハッシュアルゴリズムです。SolanaはSHA-256を使用して、継続的に実行されるハッシュ関数を実現し、各イテレーションの出力を次の入力として使用します。この計算は、各バリデーターの単一コア上で実行されます。

シーケンス生成は順序的かつシングルスレッドであるものの、検証は並行して行うことができるため、マルチコアシステムで効率的な検証が実現できます。ハッシュ速度には上限がありますが、ハードウェアの改善により追加の性能向上が期待できます。

Solanaのコンセンサスプロセス

PoHメカニズムは信頼性が高く、信頼を必要としない時間源として、ネットワーク内に検証可能で秩序あるイベント記録を作成します。PoHに基づくタイミングは、Solanaネットワークが予定通りかつ透明な方法でリーダーを交代させることを可能にします。この交代は固定の時間間隔で行われ、4つのブロック(slot)ごとに、現在各ブロックは400ミリ秒に設定されています。

各スロットの時間帯内に、リーダーは新しいブロックを提案し、ユーザーから受け取った取引を含めます。リーダーは取引を検証し、ブロックにパッケージ化し、ネットワーク内の他の検証者にブロードキャストします。他の検証者はブロックの有効性に投票します。ブロックが圧倒的多数の権益重みの投票を得た場合、それは確認されたものと見なされます。

現在のリーダーの時間帯が終了すると、ネットワークは直ちに次の時間帯に移動し、後続のリーダーにブロック生成の機会を提供します。この方法は、Solanaネットワークの高スループットと弾力性を確保します。

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Solanaのパフォーマンス最適化技術

Gulf Stream:Solanaネットワークはリーダーを事前に確認でき、ユーザーの取引を公共メモリプールに保存する必要がありません。ユーザーが取引を提出した後、RPCサーバーはそれをQUICデータパケットに変換し、直接リーダーのバリデーターに転送します。
パイプライン技術: Solanaはブロックデータ処理を異なるハードウェアコンポーネントの複数のプロセスに分割し、ハードウェアの利用効率を最大化し、ブロックの検証と転送速度を加速します。
Sealevel:Solanaの取引スケジューラは、読み書きロックメカニズムを利用して取引を並行して実行し、各スレッドが独立して取引キューを処理することで、実行効率を向上させます。
タービン: リーダーがブロックを伝播する際、データパケットを分割し、階層構造を持つバリデーターに配布し、帯域幅の使用を削減します。
TowerBFT: バリデーターは、フォーク投票に対するコンセンサスメカニズムを使用して投票プロセスを実行し、フォーク投票をリアルタイムで統合してコンセンサス効率を向上させます。
Cloudbreak: Solanaが開発したデータベースで、特定の方法でアカウントデータ構造をパーティション分割し、SSDの効率を最大限に高めます。
アーカイバー:Solanaはデータストレージを検証者から専用のノードネットワークに移行し、検証者の負担を軽減します。