どのブロックチェーンが最速なのか？SolanaからAptosまでを調査
Pontem Network
ブロックチェーンの速度は、1秒あたりのトランザクション数（TPS）よりもファイナリティまでの時間の方が重要です。
高速が売りのプロジェクトであるSolana、Aptos、Avalanche、Fantomを比較しながら、どれが最速のファイナリティを持つのかを確認していきましょう。
TPSとファイナリティ
TPS（秒間トランザクション数）の計算
最速のブロックチェーンは何でしょうか？それは「スピードの定義」によって変わります。プロジェクトは通常、1秒あたりのトランザクション数（TPS）で測定される処理能力である「スループット」を宣伝文句に利用します。これは、ネットワーク内の全ノードが1秒間にコミットできるトランザクションの数を測定します。
TPSはおおよそこのように計算することができます：
TPS = (ブロック内のTX数)/(ブロック時間(秒))
例えば、ビットコインの1ブロックには約1,700トランザクションが含まれ、マイニングには約10分（600秒）かかります。これより、TPSは1,700/600=2.83となります。ブロックの状況によっては2,500トランザクションに達することもあるため、ピーク時のTPSは2,500/600 = 4.17と計算できます。
また、Ethereumは13秒ごとにブロックを生成していて、ガスの上限は1ブロックあたり3000万（15Mが目標）、1トランザクションあたりのガスの最小値は21,000なので、最大値は30,000,000/21,000=1428となります。スマートコントラクトのインタラクションにはもっと多くのガスが必要となるので、実際にはもっと少なくなり、平均で約11.8tpsになります。
多くのトランザクションを1つのブロックに詰め込み、ブロックを素早くコミットするチェーンは、高いTPSを持つことができますが、それは必ずしもエンドユーザーにとって「処理が速い」ことを意味するものではありません。
ファイナリティまでの時間
ブロックチェーンの処理速度を決定するのは「ファイナリティまでの時間」であり、つまり取引を完全に確認するのに必要な時間です。ビットコインやイーサリアムを含む多くのブロックチェーンでは、新しいブロックAがチェーンに追加されると、多くのリソースを必要とするものの、理論的にはまだ取り消すことが可能です。Aの直後に次のブロックBが付けば、Aのロールバックにはさらにコストがかかり、さらに数ブロック後には経済的に非現実的なものとなります。この時点で、ブロックAのトランザクションは理論上「最終」のものだと考えることができます。これは確率的最終性と呼ばれるもので、取り消しの確率は決してゼロではないが、ブロックが増加するにつれて限りなくゼロに近い方向へ急速に減少していきます。
ファイナリティ時間は、10分単位のブロックを持つビットコインの場合、6ブロック60分（6*10分）と計算され、平均ブロック時間が13秒のイーサリアムの場合、6ブロック・13*6=78秒となります。
特定のトランザクションにおけるファイナリティまでの時間は、それをいつ送信するかによって異なります。例えば、ブロックタイムが15秒で、現在のブロックからちょうど1ブロック後にファイナリティに達する場合、運良く現在のブロックがコミットされる2秒前にトランザクションを送信できたとすると、2*15=30秒で確定することになります。
確率的最終性とは別に、決定論的最終性というものがあります。Aptosのような決定論的最終性を持つブロックチェーンでは、たった1つのブロックで最終化するのに十分とされるため、最終化までの時間は本当に短縮されるのです。
暗号分野のメディアは、ブロックチェーンのスピードについて語るとき、TPSに注目しがちです。しかし、実際にはユーザーが注目すべきは、ファイナリティまでの時間です。なぜなら、取引所への入金、NFTのミント、支払いなど、トランザクションの結果が出るのはファイナリティ後だからです。
この記事では、ファイナリティまでの時間が5秒以下と非常に高速であるブロックチェーンをいくつか選びました。そのTPSとファイナリティまでの時間の両方を比較し、スピードが（理論的にも実際にも）どのように測定され、一般に提示されていて、実際にスピードだけでこの業界で大きな成功を収めることができるのかについて理解していきましょう。
Solana：2,000tpsのネットワークだが停電しやすい
概要：Solanaは、理論上の上限が71万tpsであるのに対し、事実上は平均2,000tpsを処理しています。しかし、24時間以上続く停電に複数回悩まされていいます。
メインネットがアクティブな主要ブロックチェーンの中で、Solanaは実際のTPSが最も高く、秒間に2,000トランザクションを処理しており、これは他の主要ネットワークの合計よりも多いものとなっています。
2018年5月の単一ノードでの最初のテストでは、驚くべき400,000 tpsを示しました。2019年10月に、テストネットのローンチに先立ってノードがハイエンドGPUを操作する一連のテストを実施し、ピーク値で93k tps、100ノード稼働で平均50kを達成しました。
次に、Solanaの最小キャパシティ、つまりメインネットが確実に提供できるスループットを確認するために、CPUのみのテストを実施しました。標準的なグレードのCPUの200台のノードが、秒間47,838件のトランザクションを実行し、ファイナリティまでの平均時間は2.34秒でした。
2020年初頭にテストネットが稼動して、すぐに56k tpsに達し、2020年5月には50ノードによるラボテストで111k tpsを実現しました。
テスト段階での結果を詳細にここで掲載しているのは、AptosやFantomなど、まだメインネットが完全に機能していないチェーンとSolanaを比較できるようにするためです。
Solanaホワイトペーパーには、1ギガビット（毎秒125MBに相当）ネットワークの理論的な限界は710k tpsであると書かれています。すでにAT&Tなどのプロバイダーから月75ドル程度で「ギガビット・イーサネット」が利用できますが、Solanaの1700以上のノードの全てがギガビット・ネットワークに切り替えるとは考えにくく、710k tpsはおそらくかなりの期間、理論上の限界としての存在になるでしょう。
では、今現在のSolanaの速度はどうなのでしょうか。エクスプローラでは、平均1,800–2,500tpsと表示されています。
そして、重要な指標である「ファイナリティまでの時間」についてはどうでしょうか。ここで、意見や結果が大きく分かれます：
- ホワイトペーパーでは、0.5秒が可能であるとしています
- Redditのユーザーは、Radiumのスワップは数秒で確認されると報告していますが、他のユーザーは10秒程度かかると述べています
- Ava LabsのKevin Seqniki氏は、自身のテストで21秒から46秒を記録したとしています
こうした違いが生じる原因は、Solanaの性能が安定しないことにあるのだと考えられます。ネットワークが輻輳しやすく、時には数時間にわたって停電し、大騒ぎになることもあります。
SOLのサマーラリーが終了したのは、この事件が原因だと言う人もいます。実際、SOLの最初の大暴落（171ドルから142ドルへ）は、ネットワークが17時間ダウンした後に起こりました。その事故の理由としては、Grape ProtocolのIDOでのボットの暴走にあり、その負荷は400k tpsに達し、バリデーターが処理しきれなくなったのです。
2022年1月には、さらに8時間以上の大規模な混雑がそれぞれ6回発生しました。例えば、1月21日から22日にかけては、アービトラージボットがネットワークに重複した取引をスパムし、バリデーターがそれをフィルタリングできなかったため、障害が30時間続いたというものでした。
ここで最も被害を受けたのは、Solendの借り手で、緊急にローンの返済が必要な人たちでした。この混雑によって、彼らは期限内に支払うことができず、清算されてしまいました（プラットフォームは後にペナルティの一部を弁済した）。
混雑は、この高速で安価なブロックチェーンに対するユーザーからの需要高さの表れであると言うこともできます。しかし、これらの原因もまたSolanaの手数料が非常に低いことによって起きているとも言えます。無駄打ちをしても手数料の支出を上回る利益が得られるため、ボットがネットワークにスパムをかける価値が生じてしまうのです。Solanaの開発者が解決策を見出さなければ、ネットワークはAptosのような新参kプロジェクトに利用者を奪われる危険性があります。
Aptos：秒以下のファイナリティを持つ16万TPSのブロックチェーン
概要：Aptosは、現在テストネットで稼働している、秒間160k tpsが可能な、極めて安全でスケーラブルなチェーンです。
2019年6月、FacebookはLibraというブロックチェーンプロジェクトをローンチし、後にこれをDiemと改名しました。当初のLibra協会には、1人1000万ドル以上（合計10億ドル）を出資する100人のメンバーが参加する予定でした。しかし、規制当局からの監視に直面し、協会メンバーは次々と離脱。Facebookは最終的にNoviというウォレットを試験的に導入しましたが、2022年3月にDiemをSilvergateに1億8200万ドルで売却したことで幕を閉じました。
Diemに取り組んでいたエンジニアたちは、エキサイティングなブロックチェーン技術をいくつか生み出しました。これには、Moveスマートコントラクト言語やMove VM（仮想マシン）などが含まれます。イーサリアムや他の主要ネットワークで使われているSolidityやEVMよりもはるかに速く、安価で、安全であることが証明されています。
幸いなことに、MoveとMove VM自体はオープンソースであり、Silvergateが所有しているわけではありません。誰でもMoveを使って構築することができ、元Diemの開発者たちはこれを利用して、Aptosという新しいブロックチェーンを作りました。2022年3月、AptosはAndreessen Horowitz、Three Arrows Capital、BlockTower Capitalなど多くの人の主導によって2億ドルの資金調達を成功させました。
Aptosは、既にGoogle Cloudと提携し、ユーザーは最短15分でノード展開すること可能となっています。また、BNB Chainとも連携し、Aptos上でクロスチェーン機能やBUSDサポートを提供していく予定です。
Aptosは「誰でも使えるレイヤー1」「業界で最も安全でスケーラブルなチェーン」となることを目指しています。一言で言えば、イーサリアムのdAppを苦しめ、大規模なエクスプロイトを可能にするバグの多くは、MoveとAptosでは単純に存在することすら不可能なのです。
さて、スピードに焦点を当てていきましょう。Aptosには、驚くべきトリックがいくつもあります：
- 最適化同時実行制御：トランザクションは並列に実行され、その後検証されます。検証に問題がある場合、トランザクションは中断されて再実行され、それに依存するすべてが再認識されます
- 協調スケジューリング：トランザクションの実行を、資源を無駄にしないようにスケジューリングする方法です
- レイジーコミット：ブロック内の全てのトランザクションを一括してコミットします
- オンチェーン・レピュテーション：バリデータがダウンした場合の悪影響を自動的に最小化するアルゴリズムです
Aptosは、並列実行とその他のツールによって、130k tpsに達し、160k tpsまで高速化できる可能性を持っています。さらに重要なのは、このネットワークが秒以下のファイナリティを持つということです。つまり、トランザクションが完全に確認されるまでに1秒以下しかかからないのです（最速とされるSolanaは2.3秒）。
AptosのDiscordでは、開発者から、他のネットワークで数日かかるものがAptosでは1時間かからずに構築できたと報告されています。Aptosのスピードに対するアプローチについて詳細を知りたい方は、Mediumの記事をご覧ください。
現状、Aptosはテストネットで稼働しており、5月13日からインセンティブ付きテストネットに登録できるようになっています。テストネットは、テストトークンによる報酬、デリゲーション、トランザクションコスト、投票、ガバナンスなどを試し、メインネットのローンチに備えるためのものです。
インセンティブ付きテストネットは2022年8月まで続く予定で、その後すぐのメインネットのローンチが期待されています。その時になって初めて、Aptosが本当に100kTPS以上と秒以下のトランザクションのファイナリティを実現できるのかどうかが分かるでしょう。しかし、私たちPontem Networkは、既にこの超強力なセキュリティを持つネットワークが、頻繁に停電の起こるSolanaに対して重大な優位性を持っていると信じています。高いスピードと安全性の組み合わせは、メインストリームユーザーへの普及を促進することになるでしょう。
Pontem Networkは、Aptosの技術が持つ大きな可能性を明確に理解しているからこそ、Moveを使ってオープンソースのAptosファーストのdAppsを構築する最初のチームとなったのです。PontemのMoveとMove VMに関する長年の経験により、私たちはAptosのための基礎的なツールを構築するユニークなポジションを確立しています。
両プロジェクトは共に、Aptos上の最初のAMMを始めとする完全なエコシステムの構築を進めています。もしあなたが開発者で、MoveとAptosを試してみたいのであれば、DevNetのページをチェックしてみてください。
Avalanche
概要： Avalancheは、秒以下のファイナリティを実現した最初のチェーンの1つです。しかし、人気のあるプレイ・トゥ・アーンのゲームによるガス料金の高騰は現状注意すべき点です。
Avalancheの速度を評価するのは少し複雑です。
それは、3つのサブネットが含まれているからです：
- Xチェーン：資産を発行し、取引するためのものです
- P-チェーン：Snowmanのコンセンサスが存在し、バリデーターが調整される場所です
- C-チェーン：スマートコントラクトのやり取りを行う場所です。これはEthereum Virtual Machine（EVM）と互換性があり、MetaMaskを使用してAvalancheと連携する場合は、Cチェーンと連携することになります
各サブネットは、公式発表で最大4,500TPSのスループットを誇っています。Solanaの100k+TPSと比べると大したことはないように思えるかもしれませんが、Avalancheの優位性は、ファイナリティまでの時間なのです。
2021年1月、Ava Labsのメンバー@rminchvは、C-チェーンで秒以下のファイナリティを実証する動画をツイートしました。9月には、別のツイートで、ファイナリティまで0.1449秒という驚異的な時間を披露しています。
これは、C-チェーンが採用している斬新なコンセンサス・メカニズムによるものです。バリデーターは自分たちの間で25ラウンドの投票を実行し、あるトランザクションを受け入れるか拒否するかの決定に他のノードが同意するかどうかを確認します。基本的には「群衆の知恵」を利用したものです。これにはほとんど時間や計算が必要なく、トランザクションは即座に確定されます。
秒以下の結果は、最適なテスト条件下で得られたものです。しかし、Avalancheは実際の環境でも十分なパフォーマンスを発揮しています。上で引用した開発者のKevin Siqnikiは、独自のテストで1.3〜3.4秒を記録しています。
これまで説明した3つのチェーンに加え、どのノードも新しいサブネットを作成できるため、C-チェーンの負荷が軽減されます。ここ数ヶ月、C-チェーンは混雑と手数料の高騰に悩まされているため、これは喫緊の課題となっています。その主な要因はプレイ・トゥ・アーンのゲームです。
Avalancheは、Crabada、Yield Hunt、Play2MoonなどのNFT-gamesのハブになっています。何千人ものプレイヤーがNFTを利用して報酬を集めるので、ネットワークが詰まり、ガスコストが高騰してしまいます。昨年の夏には数セントだったものが、3〜5ドル、場合によっては14ドルにまで上昇しました。AvalancheのDeFiプロジェクトでも、HatterやWonderlandなどが、過去にガス料金の高騰を引き起こしました。
5月4日に、Avalancheのガスコストの高騰の主犯格とされるゲームのCrabadaはついに独自のサブネットに移行することを発表しました。これでAvalancheユーザーのガス高騰懸念が、少し落ちつくかもしれません。
Fantom：1秒のファイナリティを持つ唯一のトップ10チェーン
概要：Fantomは、スター開発者Andre CronjeがDeFiから離れた後、その人気の一部を失いましたが、ファイナリティまでの時間は1秒を誇り、一貫した低いガスコストを実現しています。
DeFi TVLによるトップ10のブロックチェーンのうち、2秒以下のファイナリティを実現しているのはFantomとAvalancheのみです。2021年4月の、Go-Operaネットワークアップグレードの導入によって、Fantomのファイナリティまでの平均時間は1秒に短縮されました。
一方で、最大TPSに関しては、あまり明確ではありません。2018年、テストネットは25k tpsに達し、チームは最終的に300k tpsにスケールするとツイートしていました。
しかし、300k tpsの主張はどうやら取り下げられたようで、現在、公式サイトには単に「数千」という表現で書かれています。また、同サイトには、ファイナリティまでの時間がtpsよりもはるかに重要な指標である理由についての記事も掲載されています。Twitterでは、1,500tpsから80,000tpsまで、実にさまざまな推定値が謳われているのを目にすることができますが、実際の24時間の平均値の最高値は、2021年9月の約20.8tps（24時間で180万トランザクション）です。
ファイナリティまでの時間の速さとは別に、Fantomの大きなメリットは手数料の安さです。ネットワーク手数料を基準にDeFi資金の配分先を選ぶとしたら、最大の手数料スパイク時（2021年11月など）でもトランザクションコストは1.5ドル以下なので、FantomはAvalancheに勝てるレベルであり、平均手数料は10セントを下回っています。
考えられる理由は、Fantomでは、NFTの取引が複雑なため、ガスを多く消費するNFTゲームのハブになっていないということが挙げられます。その代わり、FantomにはTomb Financeの複数のフォークがあり、人々は（P2Eゲームのように）毎日報酬の請求と再ステークを行っていますが、NFTが関与しないため、ガスの消費は妥当なままとなっています。
2021年第4四半期から2022年の初めにかけて、Fantomは突然メディアの注目を集めるようになり、TVLによってEthereumとSolanaを下回るがBSCを上回る№3にまで到達しました。ユーザーがFantomに殺到し、ユニークアドレス数が急増したことが要因です。この上昇は、スター開発者であるAndre Cronje氏のSolidlyプロジェクトに関する誇大広告によって一部煽られたことが要因とされています。
しかし、Cronje氏がDeFiへの関与をやめると発表したことで、Fantomは打撃を受けることになりました。1月下旬から5月にかけて、ネットワークはTVLの70％を失い、Solidlyは基本的に失敗で終わりました。それでも、そのスペックが確かなものであることに変わりはなく、Fantomの強みが損なわれることはないでしょう。
「史上最速」ブロックチェーンに要注意
怪しげなプロジェクトが、何の根拠もなく「高速（もはや光速）」の処理速度を宣伝して流動性を誘っているケースが散見されます。非常に分かりやすい例として、BitGertと呼ばれるチェーンの最近の積極的なマーケティングキャンペーンが挙げられます。
「最速のブロックチェーン」でググると、100k tpsで「業界最速」と主張するニュース記事が乱立しています。しかし、BitGertのブロックタイムは15秒なので、ファイナリティまでの平均時間は最低でも7秒はかかると計算されます。
ちなみに、BitGertの制作者は、Teamページの写真をAIで生成していたことが判明しています。さらに、0.000000001ドルの取引手数料が宣伝されているにもかかわらず、$BRISEの送金には12％の手数料がかかり、その一部はマーケティングに使われています。興味深いことに、12％の手数料を支払わない唯一のアドレスは、コントラクトにハードコードされている「オーナーアドレス」だけです。
また、その後、同じ有料ニュースサイトがTechPay Coinと呼ばれる別のプロジェクトの宣伝を開始しました。これは300k TPSの能力を持ち、「史上最速のブロックチェーン」だと報じられています。最終決済までの時間はわずか1.15秒で、EVMとCosmos SDKの両方に「完全互換」であるとさえ宣伝しています（並大抵のことではありません）。
TechPayのスマートコントラクトとブロックに関する情報は、プロジェクトのWebサイトからしか得られません。詳細なドキュメントはなく、チームは匿名であり、Medium上のブログには「暗号通貨が重要な理由」といった投稿が掲載されています。
これらの例から、ユーザーはtpsが非常に高いという表現を注意深く受け止める必要があることがわかります。真正のネットワークエクスプローラー、ラボテストの結果、独立したアナリストによる評価 — ネットワークを「最速」と呼ぶ前に、これらすべてが必要なのです。
あなたが今まで使った中で最速のブロックチェーンは何ですか？Pontem Networkの各コンテンツに参加して、あなたの経験を共有してください。
Pontem Networkは、ブロックチェーンを動力とするグローバルな金融包摂に向けて活動するプロダクトスタジオです。私たちはAptosと提携し、基盤となるdApps、開発ツール、AMMなどを構築しています。
