チェーン外非同期並行モデルであり、Actorエージェントシステム（Agent / Actor Model）を代表とし、これは別の並列計算パラダイムに属します。クロスチェーン/非同期メッセージシステム（非ブロック同期モデル）として、各エージェントは独立して動作する「スマートプロセス」として、並列方式で非同期メッセージ、イベント駆動、同期スケジューリングを必要とせず、代表的なプロジェクトにはAO、ICP、Cartesiなどがあります。
デュアルVM並列実行（Dual VM Parallel Execution）：PharosはEVMとWASMの2つの仮想マシン環境をサポートし、開発者がニーズに応じて適切な実行環境を選択できるようにします。このデュアルVMアーキテクチャは、システムの柔軟性を高めるだけでなく、並列実行によって取引処理能力を向上させます。
Web3の並列計算の全景：ブロックチェーンネイティブのスケーラビリティにおける5つの主要なパスを探る
Web3並行計算全景図：ブロックチェーンネイティブ拡張の最適なソリューションを探る
ブロックチェーンの"不可能な三角形"（安全性、非中央集権、スケーラビリティ）は、ブロックチェーンシステム設計における本質的なトレードオフを明らかにしています。"スケーラビリティ"という永遠のトピックに対して、現在市場に出回っている主流のブロックチェーン拡張ソリューションは、パラダイムに基づいて区別されています。
ブロックチェーンの拡張ソリューションには、チェイン内並行計算、Rollup、シャーディング、DAモジュール、モジュラ構造、アクターシステム、zk証明圧縮、Statelessアーキテクチャなどが含まれ、実行、状態、データ、構造の複数のレベルをカバーしています。これは「多層協調、モジュールの組み合わせ」の完全な拡張システムです。本稿では、並行計算を主流とする拡張方法について重点的に紹介します。
チェーン内並行計算(intra-chain parallelism)、ブロック内部の取引/命令の並行実行に注目します。並行メカニズムによって分類すると、そのスケーラビリティの方法は5つの大きなカテゴリーに分かれ、各カテゴリーは異なる性能追求、開発モデル、アーキテクチャ哲学を表し、順次並行粒度が細かくなり、並行強度が高くなり、スケジューリングの複雑さも高くなり、プログラミングの複雑さと実現の難易度も高くなります。
チェーン外非同期並行モデルであり、Actorエージェントシステム（Agent / Actor Model）を代表とし、これは別の並列計算パラダイムに属します。クロスチェーン/非同期メッセージシステム（非ブロック同期モデル）として、各エージェントは独立して動作する「スマートプロセス」として、並列方式で非同期メッセージ、イベント駆動、同期スケジューリングを必要とせず、代表的なプロジェクトにはAO、ICP、Cartesiなどがあります。
私たちがよく知っているRollupや分割拡張ソリューションは、システムレベルの並行メカニズムに属し、チェーン内の並行計算には含まれません。これらは「複数のチェーン/実行ドメインを並行して実行する」ことによって拡張を実現しますが、単一のブロック/仮想マシン内の並行度を向上させるものではありません。この種の拡張ソリューションは本記事の焦点ではありませんが、アーキテクチャの理念の類似点と相違点の比較において依然として使用します。
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次に、EVM は並列拡張チェーンであり、互換性の性能境界を突破します
イーサリアムのシリアル処理アーキテクチャは、これまでにシャーディング、ロールアップ、モジュラーアーキテクチャなどの多くの拡張試行を経てきましたが、実行層のスループットのボトルネックは依然として根本的な突破を果たしていません。しかし同時に、EVMとSolidityは依然として現在最も開発者の基盤とエコシステムのポテンシャルを持つスマートコントラクトプラットフォームです。したがって、EVM系の並行強化チェーンはエコシステムの互換性と実行性能の向上を兼ね備えた重要な道筋として、新たな拡張進化の重要な方向になりつつあります。MonadとMegaETHは、この方向において最も代表的なプロジェクトであり、それぞれ遅延実行と状態分解から出発し、高い同時実行性と高いスループットのシナリオに向けたEVM並行処理アーキテクチャを構築しています。
Monadの並列計算メカニズム解析
Monadは、Ethereum仮想マシン（EVM）向けに再設計された高性能Layer1ブロックチェーンであり、パイプライン処理（Pipelining）という基本的な並列の概念に基づいて、コンセンサス層で非同期実行（Asynchronous Execution）、実行層で楽観的並行実行（Optimistic Parallel Execution）を行います。さらに、コンセンサス層とストレージ層では、Monadはそれぞれ高性能BFTプロトコル（MonadBFT）と専用データベースシステム（MonadDB）を導入し、エンドツーエンドの最適化を実現しています。
パイプライニング：多段階パイプライン並列実行メカニズム
PipeliningはMonadの並列実行の基本理念で、その核心思想はブロックチェーンの実行プロセスを複数の独立した段階に分割し、これらの段階を並列処理することにより、立体的なパイプラインアーキテクチャを形成し、各段階は独立したスレッドまたはコアで実行され、クロスブロックの同時処理を実現し、最終的にスループットの向上と遅延の低下を達成することです。これらの段階には、取引提案（Propose）、合意形成（Consensus）、取引実行（Execution）、およびブロック提出（Commit）が含まれます。
非同期実行：コンセンサス-実行の非同期デカップリング
従来のチェーンでは、取引のコンセンサスと実行は通常、同期プロセスであり、この直列モデルは性能の拡張を著しく制限します。Monadは「非同期実行」によって、コンセンサス層の非同期、実行層の非同期、ストレージの非同期を実現しました。ブロック時間（block time）と確認遅延を著しく低下させ、システムの弾力性を高め、処理プロセスをより細分化し、リソースの利用率を向上させます。
コアデザイン：
オプティミスティック並列実行
従来のイーサリアムは取引実行に厳格な直列モデルを採用して、状態の競合を避けています。一方、Monadは「楽観的な並行実行」戦略を採用しており、取引処理速度を大幅に向上させています。
実行メカニズム：
Monadは互換性のあるパスを選択しました：EVMのルールをできるだけ変更せず、実行中に状態の書き込みを遅延させ、動的に衝突を検出することで並行処理を実現します。性能版のイーサリアムに似ており、成熟度が高くEVMエコシステムの移行が容易です。EVMの世界の並行加速器です。
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MegaETHの並列計算メカニズムの解析
MonadのL1定位とは異なり、MegaETHはEVM互換のモジュール化された高性能並列実行層として位置づけられています。独立したL1パブリックブロックチェーンとしても、Ethereum上の実行強化層（Execution Layer）またはモジュール化コンポーネントとしても機能します。その核心設計目標は、アカウントロジック、実行環境、状態を隔離して解構し、独立してスケジューリングできる最小単位として実現することで、チェーン内の高い並行実行能力と低遅延応答能力を実現することです。MegaETHが提案する重要な革新は、Micro-VMアーキテクチャ + State Dependency DAG（有向無環状態依存グラフ）およびモジュール化同期メカニズムの組み合わせにより、「チェーン内スレッド化」を目指した並行実行システムを構築することです。
マイクロVM（微虚拟机）アーキテクチャ：アカウントはスレッドである
MegaETHは「各アカウントに1つのマイクロ仮想マシン（Micro-VM）」の実行モデルを導入し、実行環境を「スレッド化」して並列スケジューリングの最小隔離単位を提供します。これらのVMは非同期メッセージ通信（Asynchronous Messaging）を介して相互に通信し、同期呼び出しではなく、多数のVMが独立して実行され、独立してストレージを持ち、自然に並列化されます。
ステート依存DAG：依存グラフ駆動のスケジューリングメカニズム
MegaETHは、アカウントの状態アクセス関係に基づくDAGスケジューリングシステムを構築しました。このシステムは、グローバル依存関係グラフ（Dependency Graph）をリアルタイムで維持し、各取引がどのアカウントを変更し、どのアカウントを読み取るかをすべて依存関係としてモデル化します。競合のない取引は直接並行して実行でき、依存関係のある取引はトポロジカル順序に従って逐次的または遅延してスケジュールされます。依存関係グラフは、並行実行プロセスにおける状態の一貫性と非重複書き込みを保証します。
非同期実行とコールバックメカニズム
MegaETHは、アクターモデルの非同期メッセージングと同様に、非同期プログラミングパラダイムの上に構築されており、従来のEVMシリアルコールの問題を解決します。 コントラクト呼び出しは非同期 (非再帰的実行) であり、コントラクト A -> B -> C が呼び出されると、各呼び出しはブロック待機せずに非同期になります。 呼び出し履歴は、非同期呼び出しグラフに展開されます。 トランザクション処理 = 非同期グラフの走査 + 依存関係の解決 + 並列スケジューリング。
要するに、MegaETHは従来のEVMシングルスレッド状態機械モデルを打破し、アカウント単位でマイクロVMのエンキャプスレーションを実現し、状態依存グラフを通じてトランザクションスケジューリングを行い、非同期メッセージメカニズムで同期コールスタックを置き換えています。これは「アカウント構造→スケジューリングアーキテクチャ→実行フロー」の全次元から再設計された並列計算プラットフォームであり、次世代の高性能オンチェーンシステムを構築するためのパラダイムレベルの新しいアイデアを提供します。
MegaETHは再構築の道を選びました：アカウントとコントラクトを完全に独立したVMとして抽象化し、非同期実行スケジューリングを通じて極限の並列ポテンシャルを解放します。理論的には、MegaETHの並列上限はより高いですが、複雑さの制御が難しく、イーサリアムの理念に基づくスーパー分散型オペレーティングシステムに近いです。
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MonadとMegaETHの二つの設計理念は、シャーディング（Sharding）とは大きく異なります：シャーディングはブロックチェーンを横に切り分けて複数の独立したサブチェーン（シャード）を作成し、各サブチェーンが一部の取引と状態を担当し、単一チェーンの制約を打破してネットワーク層の拡張を実現します。一方、MonadとMegaETHは単一チェーンの完全性を保持し、実行層での横方向の拡張のみを行い、単一チェーン内部での極限並列実行最適化によって性能を突破します。両者はブロックチェーンの拡張パスにおける縦の強化と横の拡張の二つの方向を代表しています。
MonadやMegaETHなどの並列計算プロジェクトは、スループットの最適化経路に集中しており、チェーン内のTPS向上を目指しています。遅延実行（Deferred Execution）とマイクロ仮想マシン（Micro-VM）アーキテクチャを通じて、トランザクションレベルまたはアカウントレベルの並列処理を実現しています。一方、Pharos NetworkはモジュラーでフルスタックのL1ブロックチェーンネットワークであり、そのコアの並列計算メカニズムは「Rollup Mesh」と呼ばれています。このアーキテクチャは、メインネットと特殊処理ネットワーク（SPNs）の協調作業によって、複数の仮想マシン環境（EVMとWasm）をサポートし、ゼロ知識証明（ZK）、信頼実行環境（TEE）などの先進技術を統合しています。
ロールアップ メッシュ並列計算解析:
さらに、PharosはマルチバージョンMerkleツリー、デルタエンコーディング、バージョンアドレッシング、ADSプッシュダウン技術を通じて、ストレージエンジンの底層から実行モデルを再構築し、ネイティブブロックチェーンの高性能ストレージエンジンPharos Storeを導入し、高スループット、低遅延、強い検証可能なチェーン上処理能力を実現しました。
総じて、PharosのRollup Meshアーキテクチャはモジュラー設計と非同期処理メカニズムを通じて、高性能の並列計算能力を実現しています。Pharosは