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ゼロ知識証明(英:Zero knowledge proof)とは・・・

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ゼロ知識証明とは、zk-SNARKsに使用されている暗号理論を指す。ある解の数値を公開せず、その解が正しいことを証明するというもので、ブロックチェーンではZcashがはじめて実装した。イーサリアムにおいてゼロ知識証明は今後10年の開発のコア技術に取り込まれる予定となっており、すでにL2ではzk-Rollupとしてメインネットローンチされている。

 

イーサリアムとゼロ知識証明の歴史

イーサリアムでは2017年の”ビザンチウムアップデート”でzk-SNARKsを実装しており、Zcash on Ethereumとして利用することが可能となった。2020年にはZokratesなどでイーサリアム上でゼロ知識証明を活用することができ、匿名送金やコントラクトの難読化などにも活用されている。

2021年に入りL2のコア技術の一つであるRollup(ロールアップ)が注目を集めるようになり、zk-Rollupの開発研究が盛んに行われるようになった。2023年にはzkEVMを導入したStarknet(スタークネット)とzkSync(ジーケーシンク)がイーサリアムメインネットにローンチしており、これまで以上にゼロ知識証明の恩恵をイーサリアムが受けている。

 

イーサリアムとゼロ知識証明の今後

イーサリアムは今後10年の開発ロードマップとしてゼロ知識証明を元にしたzk-SNARKsをイーサリアムL1に組み込むことを予定しており、”バージ(The Verge)”で導入する予定となっている。

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イーサリアムのBlobsとは新たなトランザクション形式を指し、2024年3月13日に大型アップデートとなる「Dencun(デンクン)」でイーサリアムメインネットに実装された。
Proto-Dankshardingでの実装 BlobsはDencunアップデートで導入されたEIP-4844、通称Proto-Danksharding(プロト・ダンクシャーディング)によって使用することができる新たなイーサリアムのトランザクションタイプである。Dencunアップデート前まではArbitrumやOptimism、zkSyncなどのzkEVMによるRollupの書き込みはCALLDATAでイーサリアムブロックに取り込まれていた。
一方でProto-Dankshardingでは「Blobs」というトランザクション形式でイーサリアムの通常のブロック外に格納することで、Rollupを採用したL2などのネットワークが必要とする手数料を減らすことが可能となる。BlobsはArbitrumやOptimismのようなFraud Proof型のOptimistic Rollupのために最大で18日間(4096 Epoch)保管される。
これによりL2のガス代は最大で100分の1まで低下することになり、イーサリアムのロードマップである「Rollup中心のスケーリング」への大きな一方となる。
 
開発ロードマップThe Surge このProto-Danksharding及びBlobsはイーサリアムの開発ロードマップのフェイズにおける「The Surge」にあたり、開発進行状況は中盤くらいまで進んだということになる。今後はThe SurgeとしてはイーサリアムとしてのDA(データ可用性)を高めるDASを導入することが目的とされており、Proto-DankshardingのBlobsはその前段階ということになるだろう。
 
Blobsに対応するL2一覧 Blobsに対応するL2及びzkEVMは下記となる。
 
・Starknet
・Base
・Arbitrum
・Optimism
・zkSync Era