ZK ロールアップの証明構造は比較的複雑で、すべてのデータがチェーン上で利用可能である必要があります。これにより、強力なセキュリティと整合性が確保されますが、データ ストレージの複雑さとコストも増加します。これは OP とは大きく異なります。
楽観的ロールアップ: OP ロールアップは、異議が唱えられない限りトランザクションが有効であると想定される楽観的戦略を採用しています。このアプローチでは、すべてのデータをオンチェーンに保存する必要はなく、トランザクションの正当性を誰もが異議を唱えることができるのに十分な情報のみを保存する必要があります。したがって、OP Rollup のデータ検証可能性の要件は比較的低いです。
イーサリアムの現在の構造では、セキュリティと利便性のためにプライバシーが犠牲になっています。 ETH は、ゼロ知識証明の導入を通じてプライバシーの概念を再定義します。人々はプライバシーとセキュリティのどちらかを選択する必要がなくなり、両方の権利を同時に享受できるようになります。
ZK の実装により、ETH ノードの軽量検証プロセスが可能になり、完全なデータが分からなくてもトランザクションの正当性を検証できます。これにより、ノード操作に必要なコンピューティングとストレージの要件が軽減され、ネットワークに参加するためのしきい値が低くなります。 V God の元の言葉によれば、「携帯電話は ETH ノードの実行に参加できる」とのことです。
PSE 取引: ゼロ知識証明の出口はどこにありますか?
元の投稿は PSE 取引アナリスト @Calvin によるものです
「全体として、私の見解では、短期的にはEVM互換性の点ではOptimistic rollupが優位ですが、単純な支払いレイヤー、トランザクション、その他の特定のユースケースではZKrollupの方が優れていると予想されます。
ただし、中長期的には、ZK-SNARK テクノロジーの改善により、ZK ロールアップがあらゆるユースケースで勝利するでしょう。 」
これらは、God V のブログ「An Incomplete Guide to Rollups」の原文です。
ZK は ETH の理想です。ゼロ知識証明 (以下、ZK と呼びます) をイーサリアム エコシステムに適用すると、ブロックチェーンの不可能な三角形の問題 (つまり、セキュリティ、スケーラビリティ、分散化) を中央集権なしで解決できることが明らかになります。完全なトランザクション詳細にアクセスする必要があるため、セキュリティを損なうことなくシステムのスケーラビリティが向上します。
ZKの導入により、ETHシステムの分散化がさらに強化され（ノードしきい値が低下）、ネットワークの分散化と検閲防止機能が確保され、ETHがドラゴンのように海に入り、消去することが困難になりました。
これほど重要な ZK があるのに、なぜ誰もがその使用にこれほどひどい経験をしているのに、大規模な実装が波紋を引き起こすことができないのでしょうか?
1. ゼロ知識証明ロールアップの現在の問題
現在のゼロ知識証明がまだボトルネック期にある理由は、互換性の問題、効率の問題、データ構造の問題の 3 つの側面にあると私は考えています。
1.1 主要かつ最も差し迫った問題: 互換性の問題
EVM (イーサリアム仮想マシン) はブロックチェーン分野で Java のような地位にまで上昇し、新しい価値のインターネットの共通語になりました。多数のツール、サービス、ライブラリ、インフラストラクチャにより、EVM の広範な使用は、現在のテクノロジー環境においてほぼ避けられない傾向となっています。
インターネット上では、「Java で実装できるものはすべて、最終的には Java で実装される」という格言があります。
もう 1 つの重要だがわかりにくい概念は、「EVM の互換性」と「EVM の同等性」です。
「親密度」と「実施方法」から両者のギャップを読み解く――
「互換性」: システムは、Solidity または他の EVM 言語で書かれたスマート コントラクトをサポートする方法で EVM バイトコードを実行および理解できます。
「同等」: EVM 同等性はより高い基準です。 EVM と同等のシステムは、EVM バイトコードを実行できるだけでなく、動作とパスが EVM と正確に一致します。 Ethereum をターゲットとするすべてのツールとライブラリは、変更を加えることなく EVM 同等のシステムでも動作する必要があります。
「EVM 相当」の長所と短所:
アドバンテージ：
ツールチェーンとインフラストラクチャの完全なサポート: Ethereum には、さまざまな開発ツール、テスト フレームワーク、コード ライブラリ、サービスを含む大規模なツールチェーンとインフラストラクチャ エコシステムがあります。 L2 ソリューションが EVM と同等である場合、これらのツールやサービスはすべて EVM とシームレスに統合できます。これは、L2 ソリューションの観点からすると、この L2 ソリューションは別のイーサリアム ネットワークに似ているためです。
短所:
OP は EVM の互換性と EVM の等価性を調査する記事を書きましたが、当初は OP で使用されていた OVM は後に EVM の等価性に変更されました。これは初期の野蛮な成長期にOPがARBを行わなかったと私が考える重要な理由でもあります.EVM相当とARBの間に互換性のギャップがありましたが、現在は変更されており、互換性ではARBを上回っています。 。
この観点からは、EVM 互換性の重要性も理解できます。また、開発者を惹きつけるためには同等性さえも必要であり、それによってユーザーが作成され、それによってエコロジーが作成されます。
1.2 ZKロールアップの技術環境は実は未熟である
データ検証可能性の観点から見ると、データ検証可能性はブロックチェーン システムの重要な機能であり、システムの透明性と監査可能性を確保します。
ZK ロールアップの証明構造は比較的複雑で、すべてのデータがチェーン上で利用可能である必要があります。これにより、強力なセキュリティと整合性が確保されますが、データ ストレージの複雑さとコストも増加します。これは OP とは大きく異なります。
zkSync のデータ サイズが大きくなると、すべてのデータをメイン チェーンに保存できなくなる可能性があります。これには、外部データ検証の導入が必要となる場合があり、これにより既存の二次検証方法が変更され、メインのネットワーク データへの依存が軽減されます。
このような変化により、メイン チェーン データへの依存を軽減しながら、システムのセキュリティをどのように確保するかという新たな課題が生じています。
したがって、STARK は SNARK よりも外部検証可能なデータの使用に適しているため、zkSync から STARK への変換も部分的にこれによってトリガーされます。
上記の説明によれば、ZK ロールアップの実装は、DA レイヤーや EVM の改善など、ZK に優しい改善を行うために依然として ETH に依存する必要があります。
1.3 ZK ロールアップに加えて、効率の問題など、他にもいくつかの問題があります。
ブロックチェーンの分野では、シーケンサーの速度 (通常、1 秒あたりのトランザクション数、TPS によって測定されます) は、ZK システムのパフォーマンスを評価するための重要な指標です。シーケンサーはトランザクションのソートと処理を担当し、その処理能力はチェーン全体のスループットを直接決定します。
ただし、現在の実装 (Zksync) では、単一のシーケンサーの処理能力は 1 秒あたりわずか数百トランザクションにすぎず、この制限により重大なパフォーマンスのボトルネックが露呈します。
TPS を拡張するには、主に 2 つの方法を考慮する必要があります。1 つは、単一のシーケンサーの機能を向上させ続けることですが、そうすることでシステムの集中化リスクが増大する可能性があります。もう 1 つは、より多くのシーケンサーを導入して処理を分散することです。強化された分散化ですが、複数のシーケンサーを調整すると、遅延が増加し、全体的な TPS が低下する可能性があります。この問題は、パフォーマンスの向上と分散化の維持の間の適切なバランスを見つけるという慎重に検討された課題を浮き彫りにしています。
zkSync によって実証されているように、ZK テクノロジーの開発の方向性は、分散型シーケンサーのプロセスを促進する傾向があります。このような選択により、ZK テクノロジーの開発においてパフォーマンスが引き続き重要なボトルネックとなるでしょう。複数のシーケンサとモジュール設計を使用すると、一定の解決策が得られますが、実際には、複雑な調整と同期の問題が発生する可能性があります。これは、システムの応答時間とスループットに影響を与えるだけでなく、セキュリティと信頼性に関する新たな課題を引き起こす可能性があります。
パフォーマンスの問題は依然として解決すべき重要な課題です。将来の研究開発では、分散化の原則を犠牲にすることなく、アルゴリズム、調整戦略、ハードウェア サポートを最適化することで、ZK システムのパフォーマンスとスケーラビリティを向上させる方法に焦点を当てる必要があるかもしれません。
2. ゼロ知識証明はETHの究極の理想です
ZKの現在の問題と直面している困難について話しましたが、ZKの死の理由は何でしょうか？
2.1
「イーサリアムプロトコルはもともと暗号通貨のアップグレードバージョンとして考案され、汎用性の高いプログラミング言語を通じて高度な機能を提供します…イーサリアムプロトコルは通貨をはるかに超えています。」
ETH の将来は価値移転プラットフォームであることに限定されず、その究極の理想は、信頼性があり、スケーラブルで、プライバシーが保証された新しいデジタル世界を創造することです。
ゼロ知識証明は、ETH がより高い目標に向かって進むための重要なステップであり、ゼロ知識証明は ETH の技術的進歩であるだけでなく、ETH の文化と哲学を体現するものでもあります。これは、プライバシー、セキュリティ、スケーラビリティに対する新たな理解と追求を表しています。
2.2
従来の社会構造は、信頼を構築するために中央集権的な機関に依存しています。ゼロ知識証明により、相互知識がなくても信頼を確立できます。この分散型信頼モデルは、既存の社会、金融、政府の構造を根底から覆し、社会革命を引き起こす可能性があります。
イーサリアムの現在の構造では、セキュリティと利便性のためにプライバシーが犠牲になっています。 ETH は、ゼロ知識証明の導入を通じてプライバシーの概念を再定義します。人々はプライバシーとセキュリティのどちらかを選択する必要がなくなり、両方の権利を同時に享受できるようになります。
ZK の実装により、ETH ノードの軽量検証プロセスが可能になり、完全なデータが分からなくてもトランザクションの正当性を検証できます。これにより、ノード操作に必要なコンピューティングとストレージの要件が軽減され、ネットワークに参加するためのしきい値が低くなります。 V God の元の言葉によれば、「携帯電話は ETH ノードの実行に参加できる」とのことです。
ZKP は、ノードを実行するためのハードウェアとメンテナンスの要件を軽減することで、より多くの参加者がネットワークに参加できるようにします。これにより、ネットワークの分散性が高まり、分散化が強化されます。
2.3
ZK の実装により、トランザクションのプライバシーを保護することで、中央当局による特定のトランザクションの追跡や妨害を防ぐことができ、さらに、分散化により単一障害点がなくなり、ネットワークが攻撃されたりシャットダウンされたりすることがさらに困難になります。
プライバシー保護により、個人であれ組織であれ、より多くの人々の参加が促進され、このオープンなエコシステムが中央当局の制約を受けることなく自由に成長できるようになります。
最終的に、ZK は、プライバシーと分散化の統合を通じて、ETH を、海に入る龍のように消えない、無限の可能性と弾力性を備えた真のグローバル ネットワークにします。
3. ゼロ知識は将来の実装に向けた合理的な道であることを証明する
必要性は目的地であり、問題は現状なので、その道筋は何でしょうか？
**最初に結論について話しましょう。EVM の同等の ZK ロールアップを実行し、現在のイーサリアムが ZK フレンドリーな EVM をアップグレードし、連携して ZK テクノロジーと ETH の完全な統合を支援するのを待つことです。 **
3.1 神 V の口の中の 4 種類の ZKrollup
タイプ 1 ZK-EVM は、妥協することなくイーサリアムと完全に同等であることを目指しています。たとえ証明の生成が困難になったとしても、何も変わりません。
利点: 完全な互換性。
欠点: 校正時間が長い。
誰が開発しているのですか? : ZK-EVM コミュニティ版。
タイプ 2 ZK-EVM は EVM と完全に同等であることを目指していますが、外部データ構造が変更されています。
利点: 仮想マシン レベルではまったく同等です。
欠点: 改善されましたが、依然として校正時間が遅いです。
誰が開発しているのですか? ：スクロールとポリゴンのヘルメス。
タイプ 3 ZK-EVM は EVM とほぼ同等ですが、証明時間と開発の容易さをさらに改善するためにいくつかの妥協が行われています。
利点: 構築が容易になり、プルーフ時間が短縮されます。
欠点: 非互換性が多くなります。
誰が開発しているのですか? : スクロールとポリゴン。
タイプ 4 システムは、EVM を介して実行せずに、高級言語から直接コンパイルすることで動作します。
利点: 校正時間が非常に速い。
欠点: 非互換性が多くなります。
誰が開発しているのですか? : ZKSync と Nethermind の Warp プロジェクト。 (注: StarkNet は EVM 互換性さえないため、議論の対象外です)
さまざまなタイプの ZK-EVM は、互換性と効率の間に複雑なトレードオフをもたらします。
タイプ 1 は完全な互換性を目指していますが、長い検証時間がかかるため、イーサリアムが ZK に優しい設計を考慮していないという本当の課題が明らかになります。
タイプ 2 とタイプ 3 は、完全な互換性と証明効率の間のバランスを追求し、既存の技術条件下での実用的な解決策の探索と妥協を示しています。
タイプ 4 は効率の追求を主な目的としていますが、互換性が犠牲になっているため、エコロジーな開発が若干困難になります。
3.2 EVM と ZK の共同アップグレード: 協力して最終的に会合する
ETH が ZK を実装するための最良の方法には、ZK EVM と同等のゼロ知識証明の実装だけでなく、より重要なことに、EVM 自体のアップグレードと変換も含まれます。
EVM の ZK フレンドリーな変換は複雑ですが、必要なプロセスです。 EVM は ZK-EVM と同等である必要があるだけでなく、ZK-SNARK ASIC の将来の開発の可能性も考慮する必要があります。
ZK-EVM と EVM の連携は、技術レベルでの互換性と効率性だけでなく、開発者ツールとプリコンパイル サポートの統合にもあります。
ZK-EVM とイーサリアム自体の継続的な改善を通じて、タイプ 1 を徐々に実現することが多くの人々のビジョンです。このプロセスはゆっくりとしたものかもしれませんが、将来への明確な道筋を示しています。
3.3 生態系における共同の取り組みと協力は光です
イーサリアムにゼロ知識証明 (ZK) を実装するという課題は、単なる技術的な問題ではなく、理想と現実の間の最適な道を見つけるための探求でもあります。このプロセスでは、既存のインフラストラクチャとの互換性を維持しながら、より高速で効率的なソリューションを段階的に導入する方法がわかります。
この探索プロセスでは、理想的なソリューションは、既存の EVM と完全に同等の ZK ソリューションを構築し、EVM 自体の ZK フレンドリーなアップグレードを待つことです。このプロセスの本質は、中間点で会うために両者が協力して前進することです。
この共同努力の考え方は、技術的な実装だけでなく、イーサリアムの独自の価値と既存の生態系を維持することに基づいて、コミュニティ全体がより安全でスケーラブルな方向に発展するように導く方法にも反映されています。このプロセスには、技術的な洞察、戦略的計画、エコシステム全体のダイナミクスに対する鋭い理解が必要です。
したがって、ZKテクノロジーのイーサリアムへの上陸は、単なる技術革新ではなく、エコシステム全体が参加する変化の旅であることがわかります。この旅は、革新性と安定性、速度と互換性のバランスがとれたブロックチェーン環境を求めて、イーサリアムの未来を形作ることになります。
4. まとめ
ZK時代の幕開けは、イーサリアムのエコロジーに新たな章を迎えるだけでなく、歴史的な飛躍でもあります。このトレンドの波の中で、イーサリアムはいくつかの面で既存のインターネット システムを超えることが期待されているだけでなく、より高度な新しい接続方法の誕生を告げるものでもあります。