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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L2とはLayer 2(レイヤー2)の略で、イーサリアムを”基本となるベースネットワーク”としてL1(Layer1)ネットワークと定義し、L1上に展開する2階層目の新たなネットワークを指す。
L2を利用する利点 イーサリアムやビットコインではブロックにトランザクションを取り込み、そのブロックの前と後ろの親子関係を示す情報とともに”ブロックチェーン”として鎖のようにつながるデータにとそれらのルールを定義した”コンセンサスルール”によってネットワークをセキュアに保っている。
一方でこれらのL1を維持するコストの高さやスケーラビリティの限界、コントラクト実行を行うEVMのボトルネック等から長期的な運用とスケーリング問題をブロックチェーンは必ず抱えている。L2ではこれらの制限を緩和してTX処理などを制限の圧倒的に少ないオフチェーンで処理することでスケーラビリティを大幅に増加させる利点がある。
イーサリアムのL2技術 L2にはビットコインのライトニングネットワークで話題となったが、イーサリアムには
 
・Rollup(ロールアップ)
・Plasma(プラズマ)
・State Channel(ステートチャンネル)
 
の3つの異なるL2コア技術が開発研究されている。
Rollup中心のスケーリング イーサリアムでは2021年に入ってRollupを使用したArbitrum(アービトラム)やOptimism(オプティミズム)などのL2がローンチしており、実際にDeFiを利用することができる。
さらに2023年に入って次世代Rollup技術であるゼロ知識証明を導入したzk-RollupのzkEVMネットワークのStarknetやzkSyncがメインネットローンチしており、L2がメインストリームとなりつつある。イーサリアムは今後10年の開発ロードマップの一部として”サージ(The Surge)”においてイーサリアム2.0とL2を組み合わせることで世界最大規模のワールドコンピュータを構成する。