1秒あたりのトランザクション（TPS）とは？

1秒あたりのトランザクション数（TPS）は、あるネットワークが1秒間に処理できるトランザクションの数を示す重要な指標です。これは、ネットワークのトランザクション速度を評価し、そのパフォーマンスを測るために使用されます。特に、暗号資産における1秒あたりのトランザクション数（TPS）はブロックチェーンが1秒間に処理できるトランザクションの最大数を示し、ネットワークの速度とスケーラビリティ（拡張性）を評価するために使われます。

中央集中型システムと分散型ネットワークの比較

中央集中型システム（例：PaypalやVisa）は、通常、分散型ネットワークよりも高いTPSを持っています。例えば、PaypalのTPSは193ですが、Visaは1秒間に1700件のトランザクションを処理できます。一方、BitcoinのTPSは7と非常に低いです。

暗号資産におけるTPSの計算方法

ブロックチェーンのTPSを計算するには、以下の3つのデータが必要です：

• ブロック時間：あるネットワーク上でトランザクションを承認するのに必要な平均時間。
• ブロックサイズ：1つのブロックが保管できるトランザクションデータの量。
• 平均トランザクションサイズ：通常226バイトから500バイトの間で変動。

TPSは以下の式で計算されます：

[ \text{TPS} = \frac{\text{ブロックサイズ}}{\text{トランザクションサイズ}} / \text{ブロック時間} ]

TPSが重要な理由

ネットワークのTPSが重要である理由は、リアルタイムでトランザクションを処理する能力を示し、将来の新しいユースケースや新しいユーザーに対応するための拡張性を測るためです。スケーラビリティ（拡張性）は、ブロックチェーンネットワークの他の2つの重要な機能である分散化とセキュリティとトレードオフの関係にあります。3つすべてを最適に達成するのは難しく、この課題がブロックチェーンエコシステムの多くのイノベーションを推進しています。

ブロックチェーンのトリレンマ

ブロックチェーンのトリレンマ（三重苦）とは、スケーラビリティ、セキュリティ、分散化を同時に達成するのが難しいという概念です。通常、ある特性を強化すると他の特性が損なわれます。例えば、Bitcoinはスケーラビリティが低いですが、高い安全性と分散化を誇ります。

高いTPSを備えたブロックチェーン

一部のブロックチェーンは他のブロックチェーンよりも高いTPSを持っていますが、これはセキュリティや分散化などの他の重要な特性を犠牲にする場合があります。しかし、大規模な導入には高いスケーラビリティが不可欠であり、多くの場合より魅力的です。

例：高いTPSを持つブロックチェーン

• ビットコイン（Bitcoin / BTC）: TPSは7ですが、最も安全で分散されたブロックチェーンの1つです。
• イーサリアム（Ethereum）: 現在のTPSは27ですが、シャーディングのアップグレード後には約10万まで増加すると予測されています。
• Polygon: TPSは7000。
• Solana: 現在最もスケーラブルなブロックチェーンで、TPSは50000。
• Avalanche: TPSは4500。

トランザクション毎秒（TPS）のネットワーク比較

各ブロックチェーンネットワークのTPSとブロック承認時間の比較は以下の通りです：

ブロックチェーンのスケーラビリティ問題

ビットコインの低TPSは、ブロックチェーンが大量の取引を処理できず、取引速度が遅くなる原因となっています。他のブロックチェーンでは、さまざまな拡張性向上策が取り入れられていますが、スケーラビリティと他の特性のバランスを取るのは難しい課題です。

拡張性問題の解決策

ブロックチェーンの拡張性問題を解決するための取り組みには、以下のようなものがあります：

• シャーディング：データベースの負荷分散方法で、ネットワーク全体の負荷を軽減します。
• レイヤー2ソリューション：メインチェーンの外で取引を処理し、ネットワークの負荷を軽減します。
• イーサリアムレイヤー2（Layer 2）

まとめ

暗号資産における1秒あたりのトランザクション数（TPS）は、ネットワークのパフォーマンスとスケーラビリティを評価する重要な指標です。中央集中型システムと比べて分散型ネットワークは低いTPSを持つことが多いですが、これはセキュリティや分散化を重視しているためです。スケーラビリティ、セキュリティ、分散化のバランスを取ることは難しい課題であり、これがブロックチェーンのイノベーションを推進する一因となっています。高いTPSを持つブロックチェーンは大規模な導入に適していますが、他の特性とのバランスを考慮することが重要です。

今後の技術進化により、さらに高い1秒あたりのトランザクション数（TPS）とバランスの取れたネットワークが登場することが期待されます。