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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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BLS署名とはBoneh–Lynn–Shacham署名の略で、イーサリアム2.0のBeacon Chainから採用された新たな署名方式を指す。イーサリアム1.0で使用されている署名方式は楕円曲線DSA(通称ECDSA)であり、両署名ともに楕円曲線のある点を利用し、署名が確実に署名者によるものであることを検証することができる。
イーサリアム2.0ではBLS署名はECDSAより署名サイズが小さいのに強いセキュリティを持つという特徴を利用し、Casper FFGのバリデータの署名によるフォークチョイスルールのために採用されている。イーサリアム2.0に採用されているBLS署名では、Zcashが2017年に設計したBLS-12-381楕円曲線を採用している。
イーサリアムレガシーチェーンの大型アップデート”ベルリン”では、EIP-2537としてBLS署名をプリコンパイルコントラクトとして実装される予定となっている。この実装により、32ETHステーキング時の消失やETH1とETH2とのブリッジなど、イーサリアムとイーサリアム2.0の連携性を高めることが可能となる。