暗号資産（仮想通貨）のTPS（トランザクション毎秒）比較
暗号資産（仮想通貨）の普及と実用化が進むにつれて、そのスケーラビリティ、特にTPS（Transactions Per Second：1秒あたりのトランザクション数）が重要な評価指標として注目されています。TPSは、ネットワークがどれだけのトランザクションを同時に処理できるかを示すものであり、高いTPSは、より多くのユーザーが同時に利用できること、そして取引の遅延を最小限に抑えられることを意味します。本稿では、主要な暗号資産のTPSを比較検討し、それぞれの技術的な特徴と、TPS向上のための取り組みについて詳細に解説します。
TPSの重要性と評価基準
TPSは、暗号資産のパフォーマンスを測る上で不可欠な指標です。従来の金融システムと比較すると、暗号資産の初期のTPSは非常に低いものでした。例えば、ビットコインの初期のTPSはわずか7件程度であり、VisaやMastercardなどの既存の決済ネットワークのTPS（数千件）と比較すると、著しく低い数値でした。この低TPSが、暗号資産の普及を阻む要因の一つとなっていました。なぜなら、TPSが低いと、ネットワークが混雑した場合に取引の承認に時間がかかり、手数料が高騰する可能性があるからです。
TPSを評価する際には、単に数値の大小だけでなく、以下の要素を考慮する必要があります。
- ネットワークの混雑状況: TPSは、ネットワークの混雑状況によって変動します。理論上の最大TPSだけでなく、実際の平均TPSを把握することが重要です。
- トランザクションのサイズ: トランザクションのサイズが大きいほど、TPSは低下します。
- コンセンサスアルゴリズム: コンセンサスアルゴリズムの種類によって、TPSの限界が異なります。
- ネットワークのセキュリティ: 高いTPSを実現するためにセキュリティが犠牲になっていないかを確認する必要があります。
主要暗号資産のTPS比較
以下に、主要な暗号資産のTPSを比較します。これらの数値は、2024年5月現在の情報に基づいており、ネットワークの状況によって変動する可能性があります。
| 暗号資産 | コンセンサスアルゴリズム | 理論上の最大TPS | 実際の平均TPS | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| Bitcoin (BTC) | Proof-of-Work (PoW) | 7 | 3-7 | SegWitやLightning Networkなどのレイヤー2ソリューションによるTPS向上の試みあり |
| Ethereum (ETH) | Proof-of-Stake (PoS) | 15-45 | 15-30 | The MergeによるPoS移行によりTPSが向上。今後のシャーディングによる更なるTPS向上が期待される |
| Ripple (XRP) | Federated Consensus | 1,500 | 1,500 | 高速なトランザクション処理が可能。中央集権的な性質が議論の的 |
| Litecoin (LTC) | Proof-of-Work (PoW) | 56 | 20-30 | Bitcoinよりもブロック生成時間が短いため、TPSが高い |
| Solana (SOL) | Proof-of-History (PoH) & Proof-of-Stake (PoS) | 65,000 | 2,000-3,000 | 非常に高いTPSを実現。ただし、ネットワークの安定性に課題あり |
| Cardano (ADA) | Proof-of-Stake (PoS) | 1,000 | 250-500 | 科学的なアプローチによる開発。スケーラビリティ向上のためのHydraなどのレイヤー2ソリューション開発中 |
| Avalanche (AVAX) | Avalanche Consensus | 4,500 | 400-500 | サブネットを活用した高いカスタマイズ性とスケーラビリティ |
| Binance Smart Chain (BSC) | Proof-of-Staked Authority (PoSA) | 160 | 160 | 比較的高いTPSを実現。中央集権的な性質が議論の的 |
TPS向上のための技術的アプローチ
暗号資産のTPSを向上させるためには、様々な技術的なアプローチが用いられています。
レイヤー2ソリューション
レイヤー2ソリューションは、メインチェーン（レイヤー1）の負荷を軽減し、TPSを向上させるための技術です。代表的なレイヤー2ソリューションとしては、以下のものがあります。
- State Channels: 参加者間で直接トランザクションを交換し、最終的な結果のみをメインチェーンに記録する。
- Sidechains: メインチェーンとは独立したブロックチェーンであり、メインチェーンとの間で資産を移動できる。
- Rollups: 複数のトランザクションをまとめて1つのトランザクションとしてメインチェーンに記録する。
シャーディング
シャーディングは、ブロックチェーンを複数のシャード（断片）に分割し、各シャードが並行してトランザクションを処理することで、TPSを向上させる技術です。Ethereum 2.0では、シャーディングが実装される予定であり、大幅なTPS向上が期待されています。
コンセンサスアルゴリズムの変更
コンセンサスアルゴリズムを変更することで、TPSを向上させることができます。例えば、Proof-of-Work (PoW) から Proof-of-Stake (PoS) に移行することで、トランザクションの承認時間を短縮し、TPSを向上させることができます。EthereumのThe Mergeは、このコンセンサスアルゴリズムの変更の代表的な例です。
ブロックサイズの拡大
ブロックサイズを拡大することで、1つのブロックに格納できるトランザクションの数を増やすことができます。ただし、ブロックサイズを拡大すると、ブロックの伝播時間が長くなり、ネットワークのセキュリティが低下する可能性があるため、慎重な検討が必要です。
TPSとその他の要素のバランス
TPSは重要な指標ですが、暗号資産の評価においては、TPSだけでなく、セキュリティ、分散性、プライバシーなどの要素も考慮する必要があります。高いTPSを実現するためにセキュリティが犠牲になったり、分散性が損なわれたりすると、暗号資産の信頼性が低下する可能性があります。したがって、TPSとその他の要素のバランスを考慮した上で、暗号資産を選択することが重要です。
まとめ
暗号資産のTPSは、その実用性と普及を左右する重要な要素です。本稿では、主要な暗号資産のTPSを比較し、それぞれの技術的な特徴と、TPS向上のための取り組みについて解説しました。TPSは、ネットワークの混雑状況、トランザクションのサイズ、コンセンサスアルゴリズム、ネットワークのセキュリティなど、様々な要素によって影響を受けます。TPSを向上させるためには、レイヤー2ソリューション、シャーディング、コンセンサスアルゴリズムの変更、ブロックサイズの拡大などの技術的なアプローチが用いられています。しかし、TPSだけでなく、セキュリティ、分散性、プライバシーなどの要素も考慮し、バランスの取れた暗号資産を選択することが重要です。今後の技術革新により、暗号資産のTPSはさらに向上し、より多くのユーザーが安心して利用できる環境が実現されることが期待されます。
