スループット

スループットとは

スループットは、特定の時間内にブロックチェーンが処理できるトランザクション数を表し、一般的にTPS（Transactions Per Second、1秒あたりのトランザクション数）で示されます。つまり、スループットは毎秒確定するトランザクション数を示しており、レジ係が1秒間に処理できる支払い件数に例えられます。スループットが高いほど、ブロックチェーンはより多くのユーザーを同時に処理できます。

オンチェーンでは、トランザクションは「ブロック」にまとめられます。ブロックは会計台帳のページのようなもので、一定間隔で記録されます。この間隔を「ブロックタイム」と呼びます。1つのブロックに含められる最大トランザクション数は「ブロック容量」です。スループットは、ブロックタイムとブロック容量の両方によって決まります。

スループットが重要な理由

スループットはユーザー体験や分散型アプリケーションの実現性に直接影響します。スループットが高いと、トランザクションが迅速にブロックに含まれやすくなり、待ち時間が短縮され、失敗率も下がります。

DeFi取引では、スループットが不足すると待ち行列が長くなり、注文実行の遅延やスリッページの増加につながります。NFTのミントや人気のエアドロップでは、スループットが低いと「ブロック混雑」が発生し、多数のトランザクションが処理待ち行列に積み上がります。ブロックチェーンゲームでは、スループットが制限されると操作遅延が発生し、プレイ体験が低下します。

取引所ユーザーにとっては、ネットワークのスループットが入出金の承認速度に影響します。Gateで出金ネットワークを選ぶ際、スループットが低く混雑しているネットワークでは承認が遅くなり、処理を早めるには高いガス代が必要となる場合があります。

スループットの計算方法

スループット（TPS）を推定する一般的な方法は次の通りです。

スループット（TPS） ≈ 1ブロックあたりのトランザクション数 ÷ ブロックタイム（秒）

この方法で簡単に推定できます。

1. ブロックエクスプローラーで最新ブロックの「ブロックタイム」を確認します。これは新しい台帳ページが記録される間隔です。
2. 各ブロックに含まれるトランザクション数を記録します。これは1ページごとに実際に処理されたトランザクション数です。
3. 1ブロックあたりの平均トランザクション数を平均ブロックタイムで割ると、おおよそのTPSが算出できます。たとえば、1ブロックに3,000件のトランザクション、1ブロック12秒の場合はTPS ≈ 3,000 ÷ 12 ≈ 250となります。

多くのブロックチェーンでは「ブロック容量」により1ブロックあたりのトランザクション数が制限されています。たとえばEthereumは「ガスリミット」でブロックの複雑さを制御しており、ブロック容量は単純なトランザクション数ではなく計算複雑度で決まり、トランザクションの種類によってTPSが変動します。

ブロックチェーンのスループットに影響する要素

スループットは主にブロックタイムとブロック容量で決まります。ブロックタイムが短く、容量が大きいほど理論上TPSは向上しますが、いずれも技術的な複雑性やセキュリティとのトレードオフが伴います。

ガス代やトランザクション待ち行列も実効スループットに影響します。ネットワーク混雑時にはmempoolが「待合室」となり、ガス代が高いトランザクションが次のブロックに優先的に含まれ、ガス代が低いものは遅延します。

システム設計や並列処理も重要です。並列実行に対応するブロックチェーンでは、競合しない複数のトランザクションを同時に処理でき、スループットが向上します。シャーディングは道路を複数車線に分けるイメージで、各シャードが独自にトランザクションを並列処理します。

ハードウェアやネットワークインフラも実際の制約となります。高いスループットを維持するにはノードに強力なハードウェアや帯域幅が必要となり、参加要件が高まることで分散性に影響を及ぼすことがあります。

スループット、TPS、レイテンシの違い

スループットは通常TPSで表現され、多くの場合同義です。ただし「レイテンシ」はトランザクション送信から承認までの時間を指します。これは、列に並んでからレシートを受け取るまでの待ち時間にたとえられます。

ブロックタイムが長い、または承認要件が厳しい場合、スループットが高くてもレイテンシが長くなることがあります。逆にスループットが低く混雑していると、ブロックタイムが一定でもレイテンシが大幅に増加します。

ブロックチェーンのスループット向上策

主な手法は、ブロックタイムの短縮、ブロック容量の拡大、並列実行の導入、レイヤー2ソリューションの活用の4つです。それぞれにトレードオフがあります。

ブロックタイムを短縮すると台帳更新の頻度が上がりますが、ネットワーク同期やセキュリティへの要求が高まります。ブロック容量を増やせば1ブロックあたりのトランザクション数が増えますが、ノード運用者の負担が大きくなります。

並列実行は、競合しないトランザクションを同時に処理することで効率を高めます。シャーディングはトランザクション処理を複数の並列サブチェーンに分散し、全体のスループットを向上させます。

レイヤー2ソリューション（Rollupsなど）は、複数のトランザクションをオフチェーンやサイドチェーンでまとめてからメインネットに証明を提出します。これは「まとめて精算」に似ています。2025年時点では、主要なパブリックチェーンの多くがレイヤー2技術を活用し、メインネットのセキュリティを維持しつつ全体のスループットを大幅に高めています。

高スループット時のGateユーザーの対応

1. 人気NFTのミントやオンチェーンイベントなどのピーク前には、十分なガス代残高があるか確認してください。ガス代はトランザクションの次ブロックへの組み込みを促します。
2. Gateで入出金する際は、スループットが高く混雑の少ないネットワークやレイヤー2ソリューションを優先して選択してください。例えば、ステーブルコイン出金時は対応するレイヤー2ネットワークを利用することで、より高速な承認が可能です。
3. ブロックエクスプローラーで直近のブロックタイムやトランザクション数を確認し、待ち行列の増加を監視しましょう。混雑が明らかな場合は、ガス代を引き上げるかピーク時間帯を避けることを検討してください。
4. DeFi参加などオンチェーントランザクション実行時は、スリッページ許容値や期限を適切に設定し、スループット不足による失敗や大きな価格乖離を防ぎましょう。

資金を扱う際は常にリスクを評価してください。ガス代が低すぎると遅延につながり、過度に高いとコストが増加します。クロスチェーンやレイヤー2出金時は、必ずコントラクトアドレスやネットワーク選択を確認し、資産の誤送信を防いでください。

高スループットのセキュリティ・コンプライアンスリスク

スループット向上を追求すると、ノードのハードウェア要件が上昇し、参加者が減少して分散性が損なわれる可能性があります。分散性が低下すると、検閲耐性やシステムの堅牢性が弱まります。

異常な状況下でブロック生成が高速化すると、チェーン再編リスクが高まり、ファイナリティに影響します。並列実行では競合管理が重要で、設計が不十分だと新たな脆弱性が生じる場合があります。

ユーザー側では、混雑時にむやみにガス代を上げると不要なコストが発生し、不慣れなレイヤー2やクロスチェーンソリューションを十分な確認なしで利用すると、スマートコントラクトや運用リスクにさらされます。Gateでの入出金時は、必ずネットワークやアドレスを再確認し、公式アナウンスでリスク情報を確認してください。

ブロックチェーンスループットの今後のトレンド

現在の主流は「モジュラー設計とレイヤー2によるスケーリング」です。メインネットはセキュリティとデータ可用性に重点を置き、実行部分はロールアップや並列化技術でレイヤー2に移行しています。データ可用性レイヤーの強化により、バッチ提出の効率が高まり、業界全体で数千から数万TPSの目標が追求されています。

さらに、マルチチェーン連携やクロスチェーンメッセージングの進展により、スループット向上が単一チェーンの制約に依存しなくなります。ネットワーク化された専門化によって、より大規模なトランザクション処理が可能となります。ユーザーにとっては、承認速度の向上、コスト低減、安定した利用体験が期待できますが、セキュリティや分散性への注意は引き続き必要です。

FAQ

スループットと帯域幅の違い

スループットは実際に送信されたデータ量を示し、帯域幅は理論上の最大容量を表します。帯域幅は高速道路の制限速度、スループットは実際に通過する車の台数に例えられます。ネットワーク状況や混雑の影響で、スループットは通常帯域幅より低くなります。

スループットとQPSの違い

関連はありますが同じではありません。QPSは1秒あたりのクエリ数を指し、スループットは1秒あたり処理されるデータ量を指します。単位が異なります。ブロックチェーンではスループットは通常TPS（transactions per second）で測定され、QPSはAPIコールなどに使われます。詳細は「スループット、TPS、レイテンシの違い」をご覧ください。

高スループット時にトランザクションが遅くなる理由

ネットワークのスループットが限界に達すると、トランザクションは処理待ち行列に並び、承認までに時間がかかります。これはラッシュアワー時の料金所のようなものです。道路の容量が決まっているため、車が増えれば進みが遅くなります。オフピーク時の利用や、Gateのスマートルーティング機能でスループットが高いチェーンを選択することを検討してください。

ブロックチェーンごとにスループットが異なる理由

スループットの違いは、技術的アーキテクチャの違いによるものです。Bitcoinは平均約7TPS、Ethereumは約15TPS、Solanaは数千TPSに達します。主な要因はブロック生成速度、ブロックサイズ、コンセンサスメカニズムです。高スループットチェーンは分散性やセキュリティの一部を犠牲にしている場合があるため、用途やニーズに応じて選択してください。

ブロックチェーンのスループットが十分かどうかの判断方法

平均TPS、ピークTPS、平均ガス代を確認してください。十分なスループットがあればガス代は安定して低く、承認も速いです。不十分な場合はガス代の急騰やトランザクション滞留が発生します。Gateのエクスプローラーやオンチェーンツールでリアルタイム指標を確認し、最適なネットワーク選択に役立ててください。