トランザクション毎秒（TPS）の理解：ブロックチェーンのパフォーマンスを左右する重要な要素

従来の銀行システムを通じて国際送金を行うと、しばしば数日間の遅延に直面します。支払いシステムがリクエストを処理できる速度は、効率性の重要な指標となります。ここで、秒間取引数、またはTPS（Transactions Per Second）が、ブロックチェーンネットワークの評価において基本的な指標として登場します。従来の金融の不透明さとは異なり、暗号資産は取引処理速度のリアルタイムデータを提供し、TPSは透明で測定可能な基準となっています。

TL;DR - 要点の概要

• 秒間取引数（TPS）は、ブロックチェーンが1秒間に実行できる取引数を測定する
• ネットワークのパフォーマンスはユーザー体験に直接影響し、処理遅延は混雑や取引手数料の増加を引き起こす
• ブロックチェーンは、通常時の平均TPSとピーク時の最大TPSの両方を維持している
• 高い取引量を処理できる能力は、ブロックチェーンのスケーラビリティと主流採用に不可欠
• Solana、SUI、BSCなどの主要ネットワークは、高TPS達成に向けてさまざまなアプローチを示している

なぜブロックチェーンネットワークの速度が重要なのか

情報が光の速度で移動する時代において、ユーザーは金融取引も同じ速度を期待しています。数十年前に構築された従来の銀行インフラは、瞬時のグローバル送金には適していません。SWIFTなどのシステムを介した大陸間の支払いには1週間以上かかることもあります。一方、ビットコインは最初の暗号資産でありながら、平均処理時間は1時間未満です。

しかし、これでは現代のデジタルユーザーの期待には十分ではありません。暗号資産の採用が何百万人にも拡大するにつれ、インフラもそれに応じて拡張する必要があります。新たなユーザーが増えるたびに、処理すべき取引も増加します。ネットワークがこのボリュームを効率的に処理できない場合、取引待ちのキューや遅延が発生し、いわゆるネットワークの混雑状態となります。

混雑が発生すると、ユーザーは無期限に処理を待つか、より高い手数料を支払ってキューを抜け出すかの選択を迫られます。このダイナミクスは、ピーク時の需要により取引コストを高騰させ、一般ユーザーを排除し、ネットワークのアクセス性を制限してきました。

TPSの定義：単なる数字以上の意味

秒間取引数（TPS）は、ブロックチェーンの処理能力、すなわち一定時間内に完了できる操作の量を示します。ただし、その概念は単なるカウント以上のものです。

ほとんどのブロックチェーンは、2つの異なるパフォーマンスレベルを維持しています。平均TPSは、通常時の安定した運用時の値を示し、最大TPSはピーク時の最大容量を表します。この区別は重要です。なぜなら、実世界の状況は変動しやすいためです。価格の変動や重要な市場発表時には、取引量が急増し、トレーダーやユーザーが一斉に注文を出すことがあります。

TPSが実際のユーザー体験にどのように影響するかには、2つの技術的要素があります。1つは純粋なスループット、つまりシステムが1秒あたりに処理できる取引数です。もう1つは取引の確定時間、すなわち取引がブロックチェーン上で永続的に確定されるまでの時間です。ビットコインは約1時間かかりますが、最新のLayer-1ネットワークは数秒で確定します。

ブロックチェーンのアーキテクチャとTPSのトレードオフ比較

異なるブロックチェーン設計は、異なる価値観を優先し、その選択は直接TPS能力に影響します。

ビットコインは、速度よりも分散性を重視したネットワークの典型例です。設計上、平均TPSは約5、最大容量は約7に制限されています。ビットコイン誕生以来、ブロックサイズの拡大やコンセンサスメカニズムの変更など、これを増やす提案も出てきましたが、コミュニティはこれらを拒否し、ネットワークの安定性と不変性を重視しています。

イーサリアムも当初は同様の制約を抱え、Proof of Work（PoW）で約12〜15TPSを処理していました。2022年9月のアップグレードでProof of Stake（PoS）に移行し、根本的なアーキテクチャの変更を行いました。アップグレード後、理論上の処理能力は大幅に拡大し、実装次第では2万から10万TPSを処理できると見込まれています。

新興のブロックチェーンは、異なる哲学を採用しています。スケーラビリティを重視して設計されたSolanaは、理論上の容量を710,000TPSと主張しています。実環境でこれを完全に検証したわけではありませんが、常に6万5千TPS以上を示し、パフォーマンス追跡データによると、日平均最大値は1,050TPSを超えると報告されています。ブロックの確定時間は21〜46秒と、ビットコインの1時間に比べて大きく改善されています。

高TPSを実現するプロジェクトの技術戦略

最速のネットワークは、いくつかの技術的戦略を駆使してTPSを最大化しています。

2023年5月3日にメインネットを立ち上げたSUIは、バリデーターによる並列取引処理を実現しています。従来の逐次処理ではなく、バリデーターは競合しない取引を同時に処理し、スループットを飛躍的に向上させています。最大で125,000TPSをサポートできると主張し、日平均の最大値は約854TPSと記録されています。個別の取引は即座に検証され、人工的なボトルネックを排除しています。

BNBスマートチェーン（BSC）は、2023年後半に378TPSの実測速度を達成しています。スマートコントラクト機能とEthereum Virtual Machine（EVM）互換性を併せ持ち、Ethereumベースのアプリケーションをホストしつつ、優れた処理速度を維持しています。このパフォーマンスとエコシステムのアクセス性の両立が、混雑したネットワークからの移行を促進しています。

より広いエコシステム：他の高性能ソリューション

2022年以降、イーサリアムは再評価に値します。Ethereum 2.0へのアップグレードにより、最大TPSは従来の12〜15TPSから約6,600倍に拡大しました。この劇的なアップグレードにもかかわらず、イーサリアムは依然として高い利用率を誇り、高度なアプリケーションやマイクロペイメントを同時にサポートできる高容量ネットワークの需要を裏付けています。

Rippleのネイティブ暗号資産XRPは、従来のブロックチェーンではなくRippleNetというインフラ上で動作します。RippleNetのアーキテクチャは、約50,000TPSの処理能力を持ち、SWIFTの能力を大きく超え、多くのネイティブブロックチェーンと競合します。Rippleは中央集権化の懸念もありますが、その技術性能は業界最速クラスです。

従来の金融と現代のブロックチェーンのパフォーマンス差は、なぜTPSが重要な指標となったのかを示しています。従来のVISAは65,000TPSで動作し、長らく分散型ネットワークの到達不可能な天井とされてきました。今日では、多くのブロックチェーンがこれを超えるか、近づいています。これは、業界が大きく成熟してきた証拠です。

ブロックチェーンの取引容量の未来

暗号資産の採用が加速するにつれ、TPSの要求も高まり続けるでしょう。将来の取引量は、今日のピーク容量をはるかに超える可能性があり、新たなスケーラビリティの課題を生み出します。しかし、Bitcoinの意図的に制約された5TPSから、Solanaの主張する710,000TPSまでの技術的進歩は、解決策が存在することを示しています。

Layer-2ソリューションやサイドチェーンは、さらなるスケーリングの手段を提供し、ブロックチェーンエコシステム全体の総合的な取引処理能力を向上させる可能性があります。業界のスループット改善と確定時間短縮への継続的な努力は、今後もTPSがブロックチェーン開発の中心的な指標であり続けることを示しています。