ZK-RollupsはBlockchainのスケーリングソリューションパズルの最後のピースですか？

スケーラビリティは、主流のブロックチェーン導入が直面している最大の課題の XNUMX つであると長い間考えられてきました。 ネットワークが処理できるトランザクションの数は、ビットコイン、イーサリアム、およびその無数の競合他社に関連する基盤技術によって大きく異なりますが、長年にわたり、業界全体で実行可能な「スケーラビリティ問題」の解決策は、Moby と同じくらいとらえどころのないものであると認識されていました。ディック。 

Solana、Polkadot、Avalanche、Terra などのプロトコルの登場のおかげで、ムード ミュージックが変わり始めています。これらのプロトコルは、超高速の確認と満足のいく低ガス料金により、しばしば「イーサリアム キラー」と呼ばれています。 これらの代替ネットワークの登場は、2020年のDeFiブームによるところが大きく、イーサリアムが容量に達した後のNFTやdAppの需要の急増により、その量を処理できるブロックチェーンプラットフォームの成長が促進されました。

スケーラビリティ軍拡競争

スケーラビリティの問題にはさまざまな方法で取り組んできたと言うだけで十分でしょう。 たとえば、Solana は、Proof of History と Tower BFT として知られる実用的な Byzantine Fault Tolerance のカスタム実装を組み合わせたコンセンサス システムを使用しています。 これらのイノベーションにより、Solana は 65,000 秒あたり最大 1 トランザクション (tps) の処理能力を発揮することができます。 一方、Polkadot はシャーディングを使用します。これは、「パラチェーン」として知られる個別のチェーンが独立してメインのリレー チェーンに接続し、独自のルールに従って並列トランザクションを実行するプロセスです。 創設者のギャビン・ウッド氏によると、メインチェーンの負担を軽減することで、ポルカドットは最終的にXNUMX万tpsに達する可能性があるという。

イーサリアムの城塞に対して始まった一見終わりのない猛攻撃にもかかわらず、スマートコントラクトプラットフォームには、DeFiの爆発により現在の反復を継続的に妨げているスケーラビリティの問題に対処するための独自の自慢の計画があります。 待望のイーサリアム 2.0 アップグレードは 100,000 tps を処理すると予測されていますが、トランザクションの大部分は実際には、オンチェーンとオフチェーンのプロセスを組み合わせた新しいソリューションである ZK-Rollups を通じてオフチェーンで処理されることが予想されています。

「単一トランザクションにまとめられた大量転送処理を通じてスケーラビリティを向上させるレイヤー 2 構造」と説明される ZK-Rollups は、トランザクション内のデータ量を減らすことで、ブロックの検証に必要なコンピューティング リソースとストレージ リソースを大幅に削減します。 これは、暗号ゼロ知識証明 (ZKP) によって可能になり、当事者は、何かについての情報を一切引き渡すことなく、何かを知っている、または持っていることを証明できます。 彼らは何を知っているのか、何を持っているのか. 

このような有効性証明 (SNARK) は即座に検証できるため、ユーザーのトランザクション手数料を削減しながら、スループットやスケーラビリティなどの指標を大幅に向上させることができます。

「ゼロ知識証明のユニークな点は、ゼロ知識証明で検証される作業が大幅に増加しても、ゼロ知識証明は小規模のままであることです」と、イーサリアムを利用した DeFi プラットフォームであるセントリフュージの共同創設者兼 CEO であるルーカス・フォーゲルサング氏は述べています。ブロックチェーン自体がさらにスケールアップしても、魅力的です。」

Vogelsang 氏はこのテクノロジーに少なからず精通しています。 Centrifuge は、実世界の資産を NFT としてトークン化することで流動性を解放し、zkSNARK (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge) 用のツールボックスである ZoKrates との統合により、開発者が分散型アプリケーションで ZKP を活用できるようにします。 ゼロ知識証明を活用することで、Centrifuge はネットワーク上のすべてのトランザクションを第三者から完全に隠すことができます。 これは、たとえば、高価な不動産の所有権などの機密情報が、この資産を表すNFTを鋳造するときに公に公開されないことを意味します。

エネルギー効率の高い ZK テクノロジーの使用と組み合わせた、より環境に優しいプルーフ・オブ・ステーク (PoS) モデルへのイーサリアムの移行は、これほどタイムリーなものはありません。 欧州証券市場監督局の副委員長は今週、プルーフ・オブ・ワーク（PoW）システムを完全に禁止するよう求めた。 Erik Thedèen氏はEU規制当局に対し、ビットコインとイーサリアムのネットワークで現在使用されているPoWマイニングを取り締まり、代わりにPoSを推進するよう求めた。

ZKロールアップはNFTスペースをレベルアップできますか?

ZK技術を利用したNFTに焦点を当てたイーサリアムプロジェクトはCentrifugeだけではありません。 もう 2 つの Immutable X は、NFT 固有の交換および証明ロジックと、実行プラットフォーム StarkWare によって開発された先駆的なロールアップ テクノロジーを組み合わせた、新しいレイヤー XNUMX スケーリング ソリューションを作成しました。 

後者の独自のスケーラビリティエンジンであるStarkExにより、シドニーを拠点とするブロックチェーンゲームベンチャーは、取引手数料の高騰により壁に囲まれた庭園に似ていると非難されているNFT経済の魅力を広げることができます。 すべてのトランザクションがオフチェーンでバンドルされているため、Immutable X ユーザーは、主要な NFT ネットワークであるイーサリアムのセキュリティやネットワーク効果を犠牲にすることなく、安価かつ迅速に NFT を鋳造して取引することができます。 ほぼゼロのガス料金で最大 9,000 tps を処理できる能力を備えた Immutable X は、トレーダー、コレクター、クリエイターのユーザー エクスペリエンスを大幅に向上させることが期待されます。

「ZK ロールアップは、L1 のセキュリティを継承しながら、高スループットのトランザクションを拡張する最も簡単な方法です」と Immutable X の共同創設者兼社長のロビー ファーガソン氏は述べています。今年はサイドチェーンまたは代替L1での利用が予定されているため、これはNFTを構築するプロジェクトやゲームにとって非常に深刻な懸念事項です。

「ゲーム、収集品、IPにわたるNFTに対する世界的な需要により、スケーリングソリューションはビタミンから鎮痛剤へと移行しました。 大手ゲームスタジオにNFTに全面的に取り組んでもらうと、それらを合わせた残りのNFT取引量が圧倒されてしまうため、これらのアセットの作成や取引にかかるガスコストを正確にゼロにするソリューションが不可欠です。」

興味深いことに、Immutable X の zkSTARKs 証明は、前述の zkSNARKs の証明とは多少異なります。 前者のプルーフ サイズが大きいほど、検証に時間がかかるため、より多くのガスが必要になります。 それにもかかわらず、StarkWare はイーサリアム財団から 12 万ドルの助成金を受け取り、すぐに業界で頼りになるスケーリング ソリューションの XNUMX つになりました。

もちろん、ZKテクノロジーに多額の投資を行っているブロックチェーンはイーサリアムだけではありません。 NFTマニアのもう400つの工場であるPolygonは、最近イーサリアムスケーリングのスタートアップMir Protocolを650億ドルで買収し、2021年XNUMX月以来ZKへの投資は最大XNUMX億XNUMX万ドルになりました。Polygonに焦点を当てたZKロールアップは今年後半に登場する予定です。 そして、ビットコイン、イーサリアム、ZKテクノロジーの最高のものを代表すると主張するネットワークであるSyscoinがあります。

Syscoin の Network-Enhanced Virtual Machine (NEVM) は、実際に業界の Blue Riband ブロックチェーンの要素を組み合わせています。 決済はマージマイニングを介したビットコインのプルーフ・オブ・ワーク（PoW）セキュリティ・モデルによって保護されており、開発者はイーサリアム環境での作業中に使い慣れた使い慣れたEVMツールとリソースを使用してスマート・コントラクトをデプロイできます。

Syscoin への ZK ロールアップの実装は、ネットワークが 210,000 年の第 1 四半期から 2022 秒あたり XNUMX 件のトランザクションを処理できるようになることを意味します。DeFi プラットフォーム Mute は、プライバシーを重視した高速なシステムの構築を目指し、すでに Syscoin の NEVM でロールアップを利用する準備を進めています。ファイナンススイート。

「有用な量子コンピューティングが登場するまで、ゼロ知識証明と同じくらい記念碑的な技術成果が別の形で現れることはないと思います」と、Syscoin の CTO である Jagdeep Sidhu 氏は予測します。  

「私たちは、スケーリングに対する当社の推奨アプローチにより、規模の経済を生み出す方法を模索しています。 ZK-Rollups は、トランザクション数に応じて償却することで、このようなシステムのボトルネックを解消します。 さらに、計算コストをさらに削減するために、より効率的な ASIC (暗号通貨マイニングに必要な特殊なハードウェア) のゼロ知識証明システムが開発されています。」 

さまざまな視点

明らかに、ZK-Rollups はブロックチェーンの世界で大きな影響を与えています。 しかし、イーサリアム創設者のヴィタリック・ブテリン氏は、「人々が自分の資産をZKロールアップに完全に快適に保管できるようになるには、何年もの改良と監査が必要だ」との信念を述べ、慎重な意見を述べている。

Sidhu 氏はもっと楽観的です。「最終的には、エンド ユーザーは、ほとんどの場合、エンド ユーザーが何らかの ZK-Rollup システムを使用することになるでしょう。そこでは、ほとんどの場合、ユーザーが決済する内容は抽象化され、Web3 アプリケーションを使用するテクノロジの知識がなくても使用されるようになるでしょう。」それはすべて可能であり、今日の平均的なスマートフォン ユーザーと何ら変わりません。」

ZK ロールアップに関しては、私たちは崖っぷちにいるだけだという一般的な感覚があります。 ネットワークとソリューションが市場シェアをめぐってスクラップと小競り合いを繰り広げるため、広範囲にわたる拡張では激しい競争が予想されますが、スループット、セキュリティ、利便性が向上するにつれて、最終的にはユーザーが恩恵を受けることになります。