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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「Native Rollup」とは、L2のシーケンサーを取り除き、イーサリアムのバリデータがオプトインして直接トランザクションを取り込むRollup設計を指す。元は「Based Rollup」として2023年にJustin Drake氏によって提案されたが、米仮想通貨取引所コインベースがOP Stack採用のBaseチェーンをローンチしていることで名称が混同しないように「Native Rollup」に変更された。
 
Native Rollupの定義 Native Rollupは、Vitalikが2021年に提唱し、2023年3月にJustin Drake氏が定義付けした概念である。
定義は以下の通り。「L2のシーケンサーを取り除き、イーサリアムのバリデータがオフチェーントランザクションを順に取り込み、L1シーケンスで処理するRollup」すなわち、Ethereumのバリデータが直接シーケンスを担う設計である。
Rollupの課題:Livenessと分散 現状のRollupは、プロジェクト運営主体がシーケンサーを管理している。
そのため、「単一シーケンサーはSPOFになりやすく、ダウンすればLiveness(継続的にTXを実行できるか)に影響する」という構造的課題を抱えている。zkSync($ZK)のような分散シーケンサーの計画はあるものの、収益や制御は依然としてプロジェクト側に集中している。
Native Rollupを実現するには? Native Rollupを実現するには、EigenLayer方式のリステーキングによるオプトインが必要となる。
必要要素は以下の通り。
1.プロポーザーのスラッシュ
2.FOCILの実装
が必要となる。