ブロックチェーンのスケーラビリティとは？ （初心者向け完全ガイド）
ブロックチェーン技術は、単一の管理機関に依存することなく、安全で透明性の高い取引を可能にすることで、従来の中央集権的な台帳システムに代わる選択肢を提供します。そのセキュリティは強力な暗号化と分散型ネットワークアーキテクチャに基づいており、データの改ざんや検閲を防ぎます。
これらの利点にもかかわらず、ブロックチェーンは、大量の取引を効率的に処理する能力を制限する、重大なスケーラビリティとパフォーマンスの課題に直面しています。従来のWeb 2.0システムと比較して、トランザクションのスループット（処理能力）が限られており処理速度が遅いことは、需要の高いアプリケーションにおけるこの技術の広範な採用を妨げています。
近年、ブロックチェーンのスケーラビリティ問題に対処するための研究開発が活発に行われており、特に決済、実行、データ可用性という主要なブロックチェーン層を別々のコンポーネントに分離するモジュラー・アーキテクチャを通じて進められています。
最良のブロックチェーンでも最速のWeb 2.0システムよりスケーラビリティは劣りますが、この差は縮まりつつあります。業界の焦点は現在、セキュリティを犠牲にすることなく、Visaの有名な高スループットネットワークのようなWeb 2.0システムに匹敵するスケーラビリティを達成することにあります。
この記事では、ブロックチェーンのスケーラビリティの概念について議論し、その根本的な問題を説明し、ネットワークの完全性を維持しながらそれを向上させるための主要な技術について概説します。
主なポイント：
ブロックチェーンのスケーラビリティとは、速度、コスト、セキュリティ、または分散性を損なうことなく、増加する取引量を処理するネットワークの能力を指します。
スケーラビリティを向上させるための主要なアプローチには、モジュラー・アーキテクチャ、並列実行、シャーディング、レイヤー2ロールアップ、そしてイーサリアムのプロト・ダンクシャーディングやSolanaのFiredancerといったプラットフォーム固有の実装が含まれます。
2026年初頭の時点で、モジュラー・ブロックチェーン設計（特にデータ可用性層の外部化に基づくもの）は、Web3のスケーラビリティ向上の主要な推進力となっています。
ブロックチェーンのスケーラビリティとは？
ブロックチェーンは、中央機関なしで安全かつ透明性を持って取引を記録する分散型デジタル台帳です。ビットコイン（BTC）が2009年にローンチされたとき、それは暗号技術によって保護された最初の実行可能な分散型ネットワークの到来を示し、ピア・ツー・ピア（P2P）のデジタル通貨送金を可能にしました。ビットコインの分散型モデルは革命的な概念でしたが、そのブロックチェーンが処理できるのはわずか約7TPS（秒ごとの取引件数）であることがすぐに明らかになりました。そのため、従来のエンタープライズグレードのWeb 2.0システムと比較して、スケーラビリティに限界がありました。
この文脈において、ブロックチェーンのスケーラビリティとは、速度とセキュリティを維持しながらトランザクションのスループットを増加させるネットワークの能力を指します。TPSは、この能力を測定するために使用される主要な指標であり、ネットワークレベルで1秒間に何件の取引を処理できるかを示します。TPSが高いほど、ブロックチェーンはボトルネックや過度なコストなしに、より多くのユーザーやアプリケーションをサポートできます。
ブロックチェーンにおけるスケーラビリティ達成の課題は、ブロックチェーンのトリレンマとして知られるものに関連しています。この概念は、ブロックチェーンの3つの核となる特性、すなわち分散性、セキュリティ、スケーラビリティを同時に最適化することの歴史的な難しさを強調しています。従来のモノリシックなブロックチェーン設計では、これらのパラメーターの1つまたは2つを改善しようとすると、往々にしてトレードオフが生じ、3つ目のパラメーターが低下してしまいます。例えば、管理を中央集権化してTPS（1秒あたりのトランザクション数）を増やすと、分散性とセキュリティが損なわれる可能性があります。
決済、実行、データ可用性のレイヤーを異なるコンポーネントに分離するモジュラー型ブロックチェーンは、ブロックチェーンのトリレンマへの対処において、モノリシックなブロックチェーンよりも成功している場合が多いです。
最近のブロックチェーン開発
2020年、 Solana (SOL)のローンチにより、ブロックチェーンのスケーラビリティにおける大きなブレークスルーが起こりました。この レイヤー1 ネットワークは、人気のあるパブリックブロックチェーンの中で最もスケーラブルであると頻繁に言及されています。理想的な条件下では、最大65,000 TPSをサポートすると主張しています。
2025年12月、Solanaは待望の Firedancer バリデータークライアントソフトウェアを統合しました。これはテスト環境で100万TPSを超えるスループットを達成しています。このアップグレードにより、ブロックチェーン業界で最もスケーラブルなレイヤー1チェーンとしてのSolanaの地位はさらに強固なものになるでしょう。もしFiredancerがテストで達成されたスループットのごく一部でも実証できれば、少なくとも1つのブロックチェーンが、ついに最速のWeb 2.0ネットワークに匹敵するスケーラビリティレベルを主張できるようになります。
近年では、Sui (SUI) や Monad (MON) のような、その他の非常にスケーラブルなブロックチェーンも登場しています。SolanaのFiredancerやこれらの新しいチェーンは、高性能なWeb 2.0環境との差を急速に縮めています。
業界の他の主要なブロックチェーンは、まだこのレベルのスケーラビリティには達していません。比較として、Amazon Web Services (AWS) や Google Cloud のような大手クラウドサービスプロバイダーは、広大なデータセンター全体にワークロードを分散させることで、毎秒数百万件のトランザクションやリクエストを処理できます。これらの数字を見ると、ビットコインの7 TPS、あるいはイーサリアムの過去最高記録である33,000 TPS弱（2025年12月1日達成）でさえ、極めて控えめに見えます。
しかし、ブロックチェーン業界と主要なWeb 2.0インフラとの全体的なパフォーマンスの差は今や急速に縮まりつつあります。これは、モジュラー設計、レイヤー2 ネットワーク、数千の独立したノードにわたる分散処理への移行、そして特に、Solanaが最近導入したFiredancerバリデータークライアントソフトウェアへの高い期待によるものです。
なぜブロックチェーンにおいてスケーラビリティが重要なのか？
ブロックチェーンのスケーラビリティが不可欠な理由は、トランザクション速度の遅さと容量の制限がボトルネックとなり、この比較的新しい技術の広範な普及を妨げるからです。前述した最近のブロックチェーンのスケーラビリティの進歩により、特に 分散型金融 (DeFi) やゲームといったニッチ分野において、高性能で業界レベルのアプリケーションをブロックチェーン上で開発することが可能になりました。
DeFiプラットフォームは、取引、ローン、その他の金融業務を実行するために、迅速なトランザクション確認に依存しています。処理が遅いと、ユーザーのリクエストと実際の実行の間に遅延が生じ、価格の スリッページ やトランザクションの失敗といったリスクにユーザーをさらす可能性があります。ブロックチェーンのスケーラビリティにおける最近の改善は、初期のブロックチェーンシステムを悩ませていたこれらの問題の多くに対処するのに役立っています。
例えば、2026年初頭の時点で、SolanaとSuiはDeFiの普及という観点で最も急成長している Web3 プラットフォームの1つです。成長するDeFiセクターに加え、ブロックチェーン業界では現在、ますます多くの 現実資産 (RWA) トークン化プロジェクトが実施されています。スケーラビリティの向上のおかげで、トランザクションの失敗や高いスリッページのリスクは、もはやDeFiやRWAのオンチェーン採用に対する主要な障害ではなくなっています。
ゲームおよびビジネスアプリケーション
DeFiと同様に、ブロックチェーンベースのゲームでも、プレイヤーを惹きつけておくために高速でシームレスなインタラクションが求められます。ラグや応答の遅延が発生するゲームは、従来のゲームプラットフォームによって設定されたリアルタイムの期待値を下回る体験となるため、ユーザーを急速に失う傾向があります。ブロックチェーンのスケーラビリティにおける最近の改善により、何千ものゲームタイトルがWeb3にもたらされました。モジュラーアーキテクチャと並列実行環境のおかげで、オンチェーンゲームは今やレベルアップやスキンのトレードなど、数百万ものマイクロトランザクションを処理できるようになりました。
これらの消費者向けアプリケーション以外にも、ブロックチェーンのスケーラビリティの最近の改善は、企業の世界にオンチェーンの機会を生み出しました。多くの企業は、セキュリティと透明性を維持しながら、膨大な数のトランザクションを即座に処理できるシステムを必要としています。高性能な現代のブロックチェーン、特にプライベートネットワークは、さまざまなセクターの企業の運用モデルに深く統合されています。例えば、金融業界の巨大企業が運営する需要の高いグローバルアプリケーションは、支払い、決済、財務業務に ブロックチェーン技術を使用 しています。
つまり、ブロックチェーンのスケーラビリティの向上は、金融、ゲーム、ソーシャルメディア、企業、その他多くの分野において、この技術の可能性を最大限に引き出すのに役立っているのです。
ブロックチェーンのスケーラビリティの進化
レイヤー2、モジュラー設計、並列処理などのイノベーションが、ブロックチェーンのスケーラビリティにおける目覚ましい改善を推進しています。従来、分散型ネットワークの普及を妨げていたいくつかの重要な制約が、今や取り払われつつあります。
これらの制約の中でも主要なものは、レイヤー1のスループット容量、高い取引手数料、長い確認時間でした。
ベースレイヤーのスループット制約
ビットコインのような初期世代のブロックチェーンは、モノリシックな構造と遅い検証メカニズムのため、標準以下のスループット容量に制限されています。ビットコインのわずか7 TPSという数字は、そのような制限の最も顕著な例として頻繁に引用されます。ライトコイン (LTC) や カルダノ (ADA) のようなネットワークも大差なく、最大TPS容量はそれぞれ56と250です。
レイヤー2ロールアップネットワークとシャーディングアーキテクチャの登場は、新しいブロックチェーンのTPS容量を大幅に向上させるのに役立っています。レイヤー2ロールアップは、トランザクション処理をより高性能な環境へオフチェーンで移行し、その後、処理されたトランザクションを基盤となるレイヤー1チェーンにバッチ投稿します。
シャーディングもまた、レイヤー2チェーンほどではないものの、ブロックチェーンのスケーラビリティを向上させるための有用なイノベーションとなっています。シャーディングとは、ブロックチェーンをシャードと呼ばれる複数のサブネットワークに分割することを指します。各シャードは、ネットワーク全体の他のシャードと並行して、個別にトランザクションを処理します。並列処理は、モノリシックに設計されたブロックチェーンが達成できるよりもはるかに高いスループットの実現を可能にします。
高い取引手数料
高い取引手数料は、多くのブロックチェーンの特徴となってきました。この問題は特にイーサリアム（ETH）で顕著でした。イーサリアムはスマートコントラクト機能および分散型アプリ（DApps）のパイオニアと見なされているネットワークです。
しかし、2025年後半に行われたイーサリアムのFusakaアップグレードにより、ガス代がネットワークアクティビティから切り離され、ブロックチェーン上の取引コストが急激に低下しました。比較すると、アップグレード前のイーサリアムの一般的な取引手数料は平均数米ドルでしたが、ネットワーク輻輳時には2桁の金額にまで上昇していました。Fusakaアップグレード後、手数料は約0.10ドル～0.20ドルまで低下しました。
このアップグレードに加えて、イーサリアムブロックチェーン上のいくつかの技術的実装、すなわちプロト・ダンクシャーディング（EIP-4844）およびPeerDAS（EIP-7594）も、この手数料削減に寄与しています。これらのイノベーションにより、レイヤー1のバリデーターノードに過負荷をかけることなく大量のトランザクションデータを投稿することで、イーサリアムにリンクされたロールアップの効率的なスケーリングが可能になります。
他の分散型ネットワークの中には、さらに低い取引手数料を提供しているものもあります。例えばSolanaは、1セント未満から0.02ドル～0.03ドルという比較的低い手数料を一貫して特徴としてきました。さらに、多くのレイヤー2ネットワークは通常1セント未満の取引手数料を課しており、企業と個人ユーザーの両方にとって、大量または頻繁な取引が非常に手頃なものになっています。
長い承認時間
トランザクションの承認時間は、初期のブロックチェーンの時代と比較して大幅に改善されました。Solanaのプルーフ・オブ・ヒストリー（PoH）コンセンサスメカニズムは、プルーフ・オブ・ステーク（PoS）と並んでその検証メカニズムの不可欠な部分であり、承認時間の最小化に役立っています。
シャーディングもまた、並列化されたトランザクション処理を可能にすることで、承認時間の改善に貢献しています。
最後に、ソフトファイナリティの利用は、平均トランザクション承認時間を短縮するためのもう一つの重要なツールです。「ソフトファイナリティ」とは、トランザクションがネットワークの不変の台帳上で不可逆的な「ハードファイナリティ」を達成する前に、ブロックチェーン上でほぼ瞬時に行われる予備的な承認のことを指します。
ブロックチェーンのスケーラビリティソリューション：トリレンマの解決
より速く、より安価なトランザクション、迅速なファイナリティ、そして高いスループットを実現するために、様々なブロックチェーンのスケーラビリティソリューションが提案・実装されてきました。これらのソリューションは通常、ベースとなるレイヤー1チェーンのアーキテクチャ変更、あるいはモジュラー設計とレイヤー2ネットワークの使用のいずれかに焦点を当てています。
レイヤー1ソリューション
レイヤー1ソリューションは、スループットを改善しパフォーマンスを向上させるために、ブロックチェーンのアーキテクチャを直接変更するプロトコルレベルの変更です。これらの変更は、ネットワーク全体でのトランザクションの処理、検証、保存の方法に影響を与えます。
コンセンサスメカニズムの改善
コンセンサスメカニズムは、ブロックチェーン内のノードがトランザクションの正当性と台帳の状態についてどのように合意するかを決定します。世界最古の実用的なチェーンであるビットコインブロックチェーンは、プルーフ・オブ・ワーク（PoW）コンセンサスメカニズムを使用しており、これは堅牢なセキュリティを提供しますが、低いスループットと高いエネルギー消費という欠点があります。業界で実装された最初のコンセンサスモデルとして、PoWは依然として人気があり、ビットコイン以外にもビットコインキャッシュ（BCH）、ドージコイン（DOGE）、ライトコインなどのネットワークで使用されています。
レイヤー1でより優れたスケーラビリティを達成するための重要な方法は、PoWから、より新しくスケーラブルなコンセンサスアルゴリズムへと移行することでした。これらの中で最も一般的なのはおそらくPoSで、現在イーサリアムや他の多くのスマートコントラクト対応ネットワークで使用されています。
PoSは、バリデーターが自身のステーク（つまり、ネットワーク上にロックされたトークン保有量）に基づいてトランザクションブロックを処理および証明できるようにすることで、計算の負担を軽減します。対照的に、PoWでは、ブロックバリデーター（PoWベースのチェーンでは通常マイナーと呼ばれます）が、ネットワークの台帳に新しいブロックを追加するために、複雑でエネルギーを消費する暗号化「パズル」を解く必要があります。このPoWからPoSへの移行により、新しいブロックチェーンの効率が向上し、エネルギー消費が削減され、全体的なスケーラビリティが改善されました。
Other performance-focused consensus mechanisms — such as delegated proof of stake (DPoS), used in networks like TRON (TRX), and proof of history (PoH), used by Solana (SOL) — further optimize block production and scalability. These alternatives prioritize higher transaction capacity, making them attractive for applications that require real-time or near–real-time performance.
Proto-danksharding
Sharding is a method of partitioning a blockchain network into smaller, manageable pieces, called shards. Each shard processes its own set of transactions and maintains a subset of the total data, reducing the load on any single node and increasing overall network throughput.
Instead of requiring all nodes to validate every transaction, sharding allows parallel processing across multiple components. This significantly increases the number of transactions that can simultaneously be handled.
While the use of sharding architectures has helped improve blockchain scalability, gains from the standard sharding-based parallel execution on Layer 1s have been relatively modest.
However, this trend changed radically with the introduction of proto-danksharding on Ethereum in 2024. Proto-danksharding lets Layer 2 chains post large-sized temporary data (called “blobs”) to Ethereum without splitting Layer 1 execution. In contrast, traditional sharding divides a Layer 1 itself into parallel shards, each of which processes transactions independently.
Proto-danksharding has led to significant scalability improvements by allowing Layer 2s to handle massive transaction throughput off-chain, without requiring the Ethereum network to split or manage multiple shards.
Innovations such as proto-danksharding (EIP-4844), blobs and PeerDAS (EIP-7594) have taken the scalability of modern Ethereum-linked Layer 2 rollups to entirely new heights.
Segregated Witness (SegWit)
Segregated Witness, or SegWit, was introduced to address Bitcoin's block size limitations by separating a key piece of metadata, called the signature data, from the core transaction data. By moving signatures out of the main transaction block, more space becomes available for additional transactions, effectively increasing throughput.
SegWit reduces transaction size and helps prevent certain types of transaction interference. This upgrade increases the number of transactions per block, and improves the efficiency of block propagation across the network.
Originally proposed for the Bitcoin network, SegWit was first activated on Litecoin in May 2017, followed by Bitcoin a few months later. The implementation of SegWit paved the way for innovations in Bitcoin’s ecosystem, such as the Lightning Network Layer 2 platform and the Ordinals protocol, which ushered in the era of Bitcoin-based NFTs.
Parallel transaction execution
Earlier, in our discussion of traditional sharding, we touched upon the concept of parallel execution. Ethereum’s original implementation of parallel processing relied on the concept of sharding. However, some newer blockchains have implemented parallel transaction processing directly on their Layer 1s without the need to split their base platforms into shards.
Examples of such chains are Sei (SEI), launched in August 2023, and Monad, whose Mainnet went live in November 2025.
Layer 2s and modular solutions
Earlier attempts to address low Layer 1 throughput focused on scalable, cost-efficient Layer 2 networks and sidechains. More recently, modular blockchain designs have become the preferred solution to scalability challenges.
サイドチェーン
A sidechain is an independent blockchain that runs parallel to a main Layer 1 chain. It’s connected via two-way bridges or anchors. Assets can move between the main blockchain network and the sidechain, thereby allowing transactions and smart contracts to be executed on the latter.
Sidechains enable experimentation with different consensus models, block sizes or application-specific logic without affecting the stability of the main chain. They can process transactions more quickly and at a lower cost, then commit final results to the primary blockchain. Sidechains can often enable even greater scalability than rollups.
One limitation of sidechains is that, unlike Layer 2 rollups, they don’t inherit the full security guarantees of the main chain. Security depends upon the sidechain’s own validator set or consensus model, which introduces a separate trust layer. For this reason, sidechains can be a suitable solution for low-risk, high-throughput applications such as web3 games.
ロールアップ
Rollups bundle — or "roll up" — multiple transactions into a single batch that is then posted to the main blockchain. Computation and storage are handled off-chain, while only summary data and proofs are recorded on-chain. This dramatically reduces the load on the base layer while preserving the security of the main network.
There are two main types of rollups in use: optimistic rollups and zero-knowledge (ZK) rollups. Optimistic rollups assume that transactions posted to the underlying blockchain are valid by default, and they rely on fraud proofs raised by Layer 1 validators to catch any invalid activity. 一方、ZKロールアップは暗号証明を使用してバッチ内のすべてのトランザクションを検証するため、Optimisticロールアップよりも高速なトランザクション決済が可能ですが、技術的な複雑さは増します。
ロールアップはすでにイーサリアム（Ethereum）上で展開され、かなりの効果を上げており、基盤となるネットワークの混雑を緩和しながら、ユーザーにとってより高速で安価なトランザクションを実現しています。これらは、分散化とセキュリティを犠牲にすることなくスケーリングするための最も有望な方向性の1つを表しています。
データ可用性（DA）
ブロックチェーンのスケーラビリティ問題を解決するための最新のアプローチは、モジュラー設計に焦点を当てています。これは、決済、実行、データ可用性（DA）などのブロックチェーンの主要なレイヤーの一部を別々のモジュールで処理し、それぞれのレイヤーで最高のパフォーマンスが得られるように最適化するものです。人気のあるアプローチの1つは、決済と実行をレイヤー1に残し、DAレイヤーを外部化することです。このレイヤーには、バリデーターがトランザクションをチェックおよび検証するために必要なすべてのデータが保存されます。
Fusakaアップグレードとイーサリアムでのプロト・ダンクシャーディング（proto-danksharding）の開始により、イーサリアムネットワークは、ロールアップによって投稿される一時的な大きなデータであるBlob（ブロブ）を使用するようになり、DAレイヤーを実行レイヤーから分離しました。
また、他のプラットフォームにDAオペレーションをアウトソーシングする機能を提供する、特化型のDAチェーンも台頭してきています。このようなチェーンの例としては、Celestia（TIA）やAvail（AVAIL）などがあります。
接続性レイヤー：相互運用性とチェーンアブストラクション
ネットワーク間の相互運用性の向上もまた、分断されたブロックチェーンの世界を、速度、コスト、容量の利点をより簡単に共有できる統一された環境に変えることで、スケーラビリティの問題に対処するのに役立っています。
チェーンアブストラクションのような技術により、ベースとなるブロックチェーンにとって互換性のあるレイヤー2の選択肢が大幅に拡大しました。チェーンアブストラクションを大いに活用し、マルチチェーンの世界を開拓しているPolygonのAggLayerやOptimismのSuperchainのようなプラットフォームのおかげで、レイヤー1ネットワークは統合するためのより多くのロールアップにアクセスできるようになりました。
さらに、LayerZero（ZRO）やWormhole（W）のようなプラットフォームは、統一された流動性を可能にし、レイヤー1チェーンがより多くの資産やクロスチェーンの機会にアクセスするのを支援します。
終わりに
ビットコイン（Bitcoin）やライトコイン（Litecoin）のような初期のブロックチェーンネットワークは分散型システムの基礎を築きましたが、その限られた容量により、スループットの向上、手数料の削減、そしてマスアダプションを可能にするための取り組みが促されました。Solanaの登場（Firedancerアップグレードを含む）、イーサリアムによるプロト・ダンクシャーディングの実装、並列処理の台頭、レイヤー2プラットフォーム、そしてモジュラーアーキテクチャはすべて、今日のWeb3プラットフォームが享受している大幅に向上したスケーラビリティに貢献しています。2026年初頭現在、特にモジュラーブロックチェーンアーキテクチャは、これらの改善を牽引する主要な要因の1つとして浮上しています。
#LearnWithBybit