2025年に向けた注目のEthereum ZKロールアッププロジェクト

Ethereumは、分散型アプリケーション（dApps）向けの主要なブロックチェーンプラットフォームとして、金融をはじめとするさまざまな分野に革命をもたらしてきました。しかし、その成功により大きな課題が浮き彫りになりました。それは、スケーラビリティ問題です。ネットワークに多くのユーザーが集中するにつれて、取引手数料が急増し、処理時間が遅延してしまいます。

 

現在の状況では、Ethereum 2.0のアップグレードが段階的に進行しています。スケーラビリティの問題を解決する可能性を持つEthereum 2.0の導入が進む中、Layer-2ネットワークが、Ethereumの分散型インフラを主流化させるための最も有望な解決策として期待されています。これにより、dAppsがさまざまな分野やユースケースでより広く利用される可能性が高まります。

 

そんな中、ZKロールアップは、その並外れた効率性とセキュリティによってEthereumの真の潜在能力を引き出す希望の光として注目を集めています。

 

ZKロールアップは、Ethereumのようなブロックチェーンの取引処理能力を向上させることを目指したLayer-2スケーリングソリューションの一種です。これにより、複数の取引を一つにまとめることでネットワーク負荷を軽減します。

 

例えば、交通量が多い都市を想像してください。ZKロールアップはオフチェーンで取引を効率的に処理しつつ、その有効性をEthereumのメインネット上で保証するバイパスのような存在です。これにはゼロ知識証明（Zero-Knowledge Proofs）と呼ばれる強力な暗号手法が使用されています。この技術は、個々の詳細を明らかにすることなく、複数の取引の整合性を証明することが可能です。

 

これらの証明は非常に簡潔かつ軽量であり、メインネットに保存されるデータを大幅に削減し、超高速の取引処理を可能にします。ゼロ知識証明（ZKP）には、完全性、健全性、およびゼロ知識という3つの重要な特性があり、安全かつ効率的な取引検証を実現します。

 

ゼロ知識証明（Zero-Knowledge Proofs、ZKP）の仕組みを深掘り。

 

ZKロールアップの動作原理は？

ZKロールアップは、オンチェーンのスマートコントラクトとオフチェーンの仮想マシンを組み合わせた次のような方法で機能します。

 

1. オンチェーンのスマートコントラクト： スマートコントラクトメインネット上でのZK Rollup取引ルールの定義

2. オフチェーン仮想マシン: 取引は オフチェーン の専用仮想マシンで行われ、大幅なコスト削減と処理速度向上が実現されます。

3. ゼロ知識証明の生成: 暗号技術を用いて 証明が生成され、個々の取引内容を公開せずに、バッチ全体の有効性を示します。

4. オンチェーン証明の検証: この証明は メインネット に提出され、 バリデーター によって検証され、オフチェーン取引の整合性が保証されます。

オンチェーン 契約では規則が定義され、重要なデータを保存します。一方、オフチェーンマシンは取引処理の大部分を担当します。この仕組みにより、取引のスループットが大幅に向上し、ネットワークの混雑が軽減され、取引手数料も削減されます。

 

ZK Rollupネットワークは、Ethereumエコシステム内で画期的なソリューションとして出現し、Ethereumが直面する課題に対応し、より持続可能な レイヤー2の風景をEthereumネットワークで実現する道を切り開いています。 . 

 

1. スケーラビリティと効率性: ZK Rollupは、複数のオフチェーン取引を一つにまとめることでスケーラビリティを向上させ、メインブロックチェーン上のデータ量を削減し、オフチェーンで処理やバッチ化を行うことでガス代を削減し、コスト効率の良い取引を実現します。

2. セキュリティと速度: 実際のデータを公開することなく暗号技術による証明でセキュリティを強化し、オフチェーンでバッチ化された取引を検証することで、迅速な取引確定を達成します。

3. ユーザーエクスペリエンスとネットワークの安定性: ZK Rollupは、高スループットアプリケーションに適した迅速かつ低コストの取引を提供し、メインチェーンから取引をオフロードすることでネットワークの混雑を軽減します。

4. データ可用性と互換性: 一部のLayer-2ソリューションとは異なり、ZK Rollupはオンチェーンのデータ可用性を維持し、信頼性を高めます。また、Ethereumのスマートコントラクトと互換性があり、開発者の移行や展開を容易にします。

5. 環境への配慮とブロックチェーンの相互運用性のサポート: 彼らは、効率的な取引処理とエネルギー消費の削減を通じて環境に優しく、さらに異なるブロックチェーンエコシステム間の相互運用性を促進するものもあります。

ZKロールアップは、Optimisticロールアップなどの他のレイヤー2ソリューションといくつかの重要な点で異なります。Optimisticロールアップは、取引がデフォルトで有効であると仮定し、チャレンジが発生した場合のみ確認を行います。一方、ZKロールアップはゼロ知識証明を利用して、すべての取引を検証します。

 

ZKロールアップは、Optimisticロールアップが持つチャレンジ期間とは対照的に、取引の即時確定性と強化されたセキュリティを提供します。これにより、より複雑にはなりますが、Ethereumのスケーリングに対してより堅牢なソリューションを提供します。

 

ZKロールアップは、Optimisticロールアップやその他のレイヤー2スケーリングソリューションに対して、次のような明確な利点を提供します：

 

• より強力なセキュリティ：ZKロールアップは、メインネット上で即時に取引を確定できるのに対し、Optimisticロールアップは潜在的な不正検出のためにチャレンジ期間を必要とします。

• 経済的な仮定が不要：ZKロールアップは信頼できる仲介者を必要としません。一方、Optimisticロールアップは誠実なバリデーターという仮定に依存します。

• プライバシーの向上：個々の取引の詳細は証明内に隠されており、Optimisticロールアップと比較して優れたプライバシーを提供します。

ZKロールアップの分野は急速に進化しており、革新的なプレイヤーがゲームを再構築しています。注目すべきEthereumのZKロールアップレイヤー2ソリューションのトレンドをご紹介します：

 

1. Manta Network (Manta Pacific)

 

TVL：$851 million

ローンチ日：2023年9月（テストネットローンチ）

ネイティブトークン： MANTAガバナンス、ステーキング、プライバシーに特化したDeFiプラットフォームにおける手数料の支払いに使用されます。

 

Manta Networkは、プライバシー保護型DeFi取引に注力しています。Ethereum上のManta Pacificレイヤー2は、zk-SNARKs（Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge）を使用して取引のプライバシーを確保します。ローンチ後短期間で、CoinbaseのBaseを追い越し、TVLでEthereumレイヤー2ネットワークの第4位に位置付けられました。

 

Manta Networkは zk-SNARKs を活用し、ユーザーが完全にプライバシー保護された形で仮想通貨を取引および交換できるようにします。取引の詳細（資産や金額を含む）は暗号化されますが、正当性の検証は可能となっています。

 

主な利点:Manta Networkは、DeFi空間におけるプライバシーへの注力という点で競合他社との差別化を図っています。この特徴は多くのDeFiプラットフォームに欠けています。また、このEthereumレイヤー2ネットワークは相互運用性に重点を置き、複数のブロックチェーンにわたるすべてのDeFiアプリケーションにプライバシーレイヤーを提供することを目指しています。

2. Linea

 

総ロック資産（TVL）:$202 million

ローンチ日:2023年8月

ネイティブトークン:LINEA（ユーティリティは未発表）

 

Lineaは、ZK Rollups を利用して取引速度を向上させ、コストを削減するレイヤー2スケーリングソリューションです。Ethereumのメインチェーン外で取引を処理し、それらをバッチ処理して提出します。この際、zk-SNARKs を使用して検証を行います。Lineaは2024年1月にネイティブトークンのエアドロップキャンペーンを発表していますが、トークンのユーティリティについての詳細はまだ公開されていません。

 

Lineaネットワークはまた、開発者がEthereumアプリケーションをより効率的に構築および展開できるようにする、統合の容易さに重点を置いています。

 

主な利点:Lineaの主要な強みは、スケーラビリティと速度であり、多くの競合他社よりも高いスループットを提供します。

 

3. Polygon zkEVM

 

総ロック資産（TVL）:$115 million

ローンチ日:2023年3月（メインネットベータ版ローンチ）

ネイティブトークン:MATIC（ガス代およびネットワークガバナンスに使用）。

 

Polygon zkEVM（Zero Knowledge Ethereum Virtual Machine）は、Polygonスイートの一部であり、スケーラブルかつEthereum互換のZK Rollupソリューションを提供します。このソリューションは、EVM互換の環境でオフチェーン取引を実行し、ZK証明を使用してオンチェーンでその正当性を証明します。これにより、既存のEthereumコントラクトやツールとの互換性が確保されます。

 

Polygonエコシステムの一環として、zkEVMはネットワーク効果と他のPolygonソリューションとの統合を享受し、潜在的に強力で多機能なレイヤー2環境を提供します。

 

主な利点:Polygon zkEVMの際立った特徴は、既存のEthereumツールやスマートコントラクトとの互換性であり、Ethereumのエコシステムに精通している開発者にとって非常にアクセスしやすい点です。

4. Starknet

 

総ロック資産（TVL）:$170 million

ローンチ日:2022年2月

ネイティブトークン：STRK（ガス代、ガバナンス、ステーキングに使用）。

 

StarkNetはSTARKs（Scalable Transparent Arguments of Knowledge）と呼ばれるゼロ知識証明技術を基盤としています。この技術は高いスケーラビリティとプライバシーを目的に設計されています。StarkNetはオフチェーンでSTARKsを用いて取引を処理・検証し、その証明をEthereumメインネットに投稿します。この方法により、取引のセキュリティとプライバシーを維持しながら、大幅なスケーラビリティを実現します。

 

StarkNetは汎用計算をサポートしており、あらゆるスマートコントラクトを実行可能です。これにより、開発者にとって柔軟性のあるプラットフォームとなっています。

 

主な利点：STARKsを使用することで、StarkNetは信頼できるセットアップが不要（zk-SNARKsとは異なる）で、高いスケーラビリティとセキュリティを提供します。また、STARKsは量子耐性があるため、将来にわたるセキュリティ保証を提供します。

 

5. zkSync Era

 

TVL：5億5,500万ドル

ローンチ日：2023年3月（フルメインネットローンチ）

ネイティブトークン：ZKS（ガス代、ガバナンス、ステーキングに使用）。

 

zkSync EraはMatter Labsによって開発され、zkRollup技術を利用しています。スケーラビリティとユーザー体験に注力しながら、Ethereum互換性を維持します。zkSync Eraはオフチェーンで取引を処理し、それらを単一の証明にまとめてEthereumメインネットに送信します。このプロセスはゼロ知識証明を活用し、セキュリティと効率性を提供します。

 

zkSync Eraは低い取引手数料と高いスループットを提供することを目指しており、Ethereumメインネットの主要な課題である2つの問題点に対応します。

 

主な利点：zkSync EraはEVM互換性を維持しており、Ethereumのスマートコントラクトを直接実行可能です。この点は、コードを書き直さずにレイヤー2に移行を検討する開発者にとって大きな利点です。

 

6. Scroll

 

TVL：6,346万ドル

ローンチ日：2023年10月（ブリッジ展開開始）

ネイティブトークン：現在ネイティブトークンはありません。

 

Scrollは、高スループットと低レイテンシーに注力するZK Rollupソリューションです。取引の圧縮には zk-SNARKs を利用しています。取引はオフチェーンで実行され、その後、単一の zk-SNARK 証明に集約されます。この証明は Ethereum のメインネットに送信され、すべての取引の有効性が確認されます。

 

Scroll は Ethereum Virtual Machine (EVM) との互換性を重視しており、既存の Ethereum スマートコントラクトをプラットフォームに容易に移植することが可能です。

 

主な利点：Scroll は高スループットを達成すると同時にコストを抑えることに注力しています。DeFiアプリケーションやその他の高取引ボリュームユースケースに対し、より効率的な代替手段を提供することを目指しています。

 

7. Aztec Protocol

 

ローンチ日：2017年

ネイティブトークン：現在ネイティブトークンは未発行。

 

Aztecのハイブリッド型パブリック-プライベートZK Rollupモデルは、Ethereumのセキュリティを維持しながら、スマートコントラクトロジックをパブリックとプライベートの両方で実行します。プライバシーはオプションであり、プライベート取引から匿名投票まで、幅広いアプリケーションを可能にします。

 

重要な機能として、ZK証明を使用したdAppの開発を簡素化するプログラミング言語 Noir が挙げられます。このプロトコルは、メインネットローンチ時にすべての主要コンポーネントを完全に分散化することを目標としており、オープンソース開発、検閲耐性、許可不要なシステムというEthereumの価値観に沿っています。

 

主な利点：Aztecの強みは、プログラム可能なプライバシー、ハイブリッドモデル、Noir言語、及びプライベート-パブリックな構成可能性にあります。

 

8. ZKFair

 

ローンチ日：2023年12月

ネイティブトークン：ZKF（ガス代、ガバナンス、ガス代からの報酬獲得に使用）。

ZKF時価総額：1億6,300万ドル

 

ZKFairは、分散型取引所（DEX）として設計されており、ZK Rollup を利用しています。その専門分野は、公正な取引執行を確保し、フロントランニングを防ぐことです。

 

ZKFairはゼロ知識証明を使用して取引をオフチェーンで処理し、それをEthereumにバッチ処理します。このプラットフォームの主な特徴は、他のDEXで一般的な取引順序の操作（フロントランニングなど）を防ぐことにあります。

 

主な利点：フロントランニングや取引順序操作に対する耐性がZKFairの際立った特徴であり、公正な取引環境を提供します。このアプローチは、分散型取引環境での取引の健全性を懸念するトレーダーに向けられています。

9. DeGate V1

 

ローンチ日：2022年9月

ネイティブトークン：DGは、デリバティブプラットフォームにおけるガバナンス、ステーキング、手数料支払いに利用されるトークンです。

DGの時価総額：$21.14 million

 

DeGate V1は、Ethereumのレイヤー2スケーリングソリューションの一種であるZKロールアップ上に構築されています。ゼロ知識証明を活用し、複数のトランザクションをオフチェーンでバッチ処理し、Ethereumのメインネットに送信します。このプロセスにより、トランザクションコストを削減し、スループットを向上させると同時に、Ethereumネットワークのセキュリティを維持します。

 

主な強み：DeGate V1は、大規模な取引を対象として、低スリッページかつ低コストに最適化された分散型取引所（DEX）である点が特徴です。

 

10. ZetaChain

 

ローンチ日：2021年2月

ネイティブトークン：ZETA（ガス代、ガバナンス、およびクロスチェーン通信に活用される、相互運用性プラットフォーム専用トークン）

 

ZetaChainは、ブロックチェーン間の「ユニバーサルブリッジ」を先駆的に提供しており、効率的かつ安全なクロスチェーン通信のためにZKロールアップ技術を利用しています。zk-SNARKsを活用して、あるチェーンのトランザクションの有効性を証明しながら、別のチェーンの機密情報を公開することなく処理を行います。これにより、異なるブロックチェーン間での資産とデータのシームレスな移動を可能にします。

 

主な強み：ZetaChainは、相互運用性とクロスチェーン機能に特化しており、dAppsが複数のブロックチェーンから資産とデータをシームレスに利用できる環境を提供します。また、オフチェーンでのスマートコントラクト実行を可能にする独自技術「ZetaML」を搭載しています。

 

11. Taiko

 

ローンチ日：2024年1月（テストネット）

 

Taiko は、Zero Knowledge Ethereum Virtual Machine (ZK-EVM) と ZK ロールアップを活用した革新的なアプローチを通じて、Ethereum エコシステムにおける新しい地平を切り開いています。この技術により、既存の Ethereum dApps を変更することなくシームレスにデプロイできる、分散型 Layer 2 ブロックチェーンプロトコルを実現します。この設計は、開発者にとってスムーズな移行を提供すると同時に、Ethereum ネットワークの原則と整合性を維持します。Taiko はその開発と成長を支援するため、2 回の資金調達ラウンドで合計 3,700 万ドルを調達しました。また、Alpha テストネットを通じて大きな進展を遂げており、多くの開発者とバリデーターが参加しています。

 

主な強み：Taiko 技術における特筆すべき進展は、「based」シーケンシング手法です。この手法はロールアップソリューションの中で Taiko を際立たせるものとなっています。このアーキテクチャにおいて、トランザクションを最終化のためにまとめる重要なコンポーネントであるシーケンサーは、従来の中央集権的なエンティティではなく、ベースとなる レイヤー1 ブロックチェーン によって動作します。このアプローチは、現在のロールアップ技術における一般的な懸念である、中央集権化されたシーケンサーが単一障害点や検閲のリスクとなる可能性を解消します。Taiko の based シーケンシングは、Layer 2 の価値チェーンを簡素化し、信頼の前提条件を合理化し、この技術を採用しようとする開発者にとっての障壁を減少させます。

 

ZK ロールアップには利点がある一方で、いくつかの課題も存在します：

 

• 複雑性：ZK ロールアップは高度な暗号技術を使用しており、実装と維持が困難です。

• 柔軟性の制限：ZK ロールアップは効率的に処理できるトランザクションの種類が限られており、利用ケースを制約します。

• データの可用性：ロールアップトランザクションに対応するデータの可用性が重要であり、堅牢なデータ管理が求められます。

• プローバー効率：暗号証明を生成するためのリソース集約的な性質が効率性の問題を引き起こす可能性があります。

• ユーザーの採用と統合：ZK ロールアップはブロックチェーンエコシステムへの広範な採用と統合が必要であり、ユーザーの信頼とインフラのサポートが必要です。

• ガバナンス：プロトコルのアップグレードや変更に関する意思決定は、効果的で分散型かつ安全なガバナンスモデルを必要とします。

• コストと実現可能性：トランザクションコストを削減することを目指している一方で、ZK ロールアップの運用費用による経済面の課題があります。

ZKロールアップの未来は明るく、複雑性を簡素化し、イーサリアムとの統合を強化することを目的とした継続的な開発が進行中です。継続的な研究と開発により複雑性の課題が解決されつつあり、流動性の分散を克服するための革新的なソリューションも登場しています。

 

持続的な成長と協力により、ZKロールアップはイーサリアムエコシステムを変革し、高速でコスト効率が高く、セキュアなブロックチェーンアプリケーションの新時代を切り開く可能性を秘めています。

 

ZKロールアップは、イーサリアムのスケーラビリティの分野を再構築する画期的な技術を表しています。メインチェーン外で効率的に取引を処理しながら、セキュリティとデータの完全性を確保することで、よりスケーラブルで効率的かつ堅牢なイーサリアムエコシステム、さらには広範なブロックチェーンエコシステムの実現が期待されています。

 

既存の制約を突破する能力を持つZKロールアップは、ブロックチェーン技術の大規模普及への道を切り開き、その可能性を最大限に引き出して個人をエンパワーし、私たちの世界との関わり方を再定義する力を秘めています。

 

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