ZKの技術開発状況と今後の展望

ゼロ知識証明(ZK Proof)技術とその応用は暗号世界で急速に発展しています。本記事では、ZK技術の最新の進展について概説します。

ZKの発展のトレンド

イーサリアムは、モノリシックアーキテクチャからモジュラー設計に移行しています。外部のサードパーティソリューションは、イーサリアムのデータと実行能力を拡張するためにますます使用されています。データの可用性に関しては、いくつかのプロジェクトが競争しています。実行に関しては、二層ネットワーク(L2)のように、ArbitrumやzkSyncがオフチェーンで取引を実行し、その結果をイーサリアムのメインネットに集約することによって、より迅速で安価なユーザー体験を提供しています。

イーサリアムのメインネットは現在、毎秒約30件の取引(TPS)しか処理できません。世界規模の活動に対応し、深刻なネットワークの混雑を引き起こさないために、イーサリアムはその実行能力を最適化するために拡張イノベーションにますます依存しています。主に2つの種類のソリューションがあります:オンチェーン拡張とオフチェーン拡張。

オンチェーンスケーリングは、取引処理能力を向上させるためにブロックチェーンに直接変更を加えることを指します。例えば、イーサリアムのシャーディング技術のように。オフチェーンスケーリングは、イーサリアムの外で実行環境、すなわちL2を構築し、安価で迅速な取引を実現し、その後取引データを一括でイーサリアムのメインネットに提出します。

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ZKロールアップ：先進的なZKベースのオフチェーンスケーリング技術

現在最も人気のある L2 ソリューションはゼロ知識ロールアップ(ZKロールアップ)です。この L2 は約 2,000 TPS を実現し、イーサリアムのメインネットに対して 65 倍の向上を達成します。ZKロールアップはゼロ知識証明(ZKP)技術を使用して、トランザクションバッチを暗号化して検証し、イーサリアムに公開します。

現在規模が大きい ZK rollup プロジェクトには、

• dYdX:暗号通貨およびデリバティブ取引所、TVL 3.75億ドル
• ループ印協定: 取引と NFT のための L2, TVL 1.21 億ドル
• zkSync Lite:取引およびNFT用のL2、TVL $ 6,500万
• ZKSpace:取引およびNFT用のL2、TVL $ 4,900万
• Aztec Connect:プライバシーDeFiのL2、1,500万ドルのTVL

これらの先進的なZKロールアッププロジェクトは、主にStarkExまたはzkSync技術に基づいて構築されています。

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バリディウムとボリション

ZKロールアップの他に、ValidiumやVolitionも注目すべきZKベースの拡張ソリューションです。

Validiumはオフチェーンでトランザクションを実行し、オフチェーンのゼロ知識証明によってデータを維持します。これはZKロールアップがデータをオンチェーンに公開するのとは異なります。Validiumはパフォーマンスが高く、20,000以上のTPSを実現できますが、一定の非信頼性を犠牲にしています。

著名なValidiumプロジェクトには次のものがあります:

• Immutable X: NFTを中心とした拡張ソリューション、TVL 1.23億ドル
• Sorare:ファンタジースポーツ NFT ゲーム,TVL 2100 万ドル

VolitionはZKロールアップとValidiumの組み合わせであり、ユーザーにオンチェーンまたはオフチェーンのデータ可用性を選択できるようにします。これにより、アプリケーションにより多くの柔軟性が提供されます。zkSyncのzkPorterメカニズムは、注目すべきVolitionシステムです。

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zkEVM:拡張の聖杯

zkEVMは、Ethereum Virtual Machine (EVM)と互換性のあるZKロールアップです。これにより、アプリケーションはL1からL2への移行が容易になります。複数のプロジェクトが独自のzkEVM実装を開発しており、これはZKロールアップ技術の重要な進歩を示しています。

ヴィタリック・ブテリンは、Type 1 から Type 4 までの zkEVM の階層化手法を提案しました。Type 1 は EVM と完全に互換性があり、Type 4 は一部のイーサリアムアプリケーションとしか互換性がありません。現在、複数のプロジェクトが Type 2 zkEVM を開発中です。

主要の zkEVM プロジェクトの進展:

• Polygon zkEVM:タイプ3からタイプ2への進化
• スクロール:タイプ2のzkEVMが構築されています
• zkSync時代:カスタムタイプ4 zkEVM
• スタークネットのカカロット:現在タイプ3のステータス

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zkEVMの最新の進捗状況

• Polygon zkEVM メインネットテスト版は 3 月 27 日に開始されます
• zkSync Eraが開発者向けにメインネットを開放したばかりで、一般ユーザー向けのバージョンが間もなく登場します。
• Scrollは、Goerli zkEVMテストネットを発表しました。
• StarknetのKakarot zkEVMは加速度的に開発されています

将来的にイーサリアム自体がType 1 zkEVMにアップグレードされる可能性があります。一方、外部のType 2からType 4 zkEVMは引き続き発展し、開発者やユーザーに独自のカスタマイズや強化された体験を提供します。2023年はzkEVM技術が実用段階に入る重要な年となるでしょう。

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