ZK協処理器：ブロックチェーンの技術的ブレークスルー

ブロックチェーン分野は長い間、計算とデータ処理のボトルネックに直面してきました。イーサリアムなどの主流のパブリックチェーンは去中心化を実現していますが、高額なガス代と限られたデータアクセス能力がアプリケーション開発を深刻に制約しています。ZKコプロセッサは新興技術として、これらの制限を突破し、ブロックチェーンに全く新しい可能性をもたらすことが期待されています。

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コプロセッサの起源

コプロセッサは、従来のコンピュータ分野に由来し、特定のタスクを処理するためにCPUを補助する専用チップです。例えば、AppleのM7モーションコプロセッサやNvidiaのGPUなどは、CPUの一部の計算負担を軽減するために設計されています。ブロックチェーンの世界では、コプロセッサの概念が再定義され、主に以下の問題を解決するために使用されます:

1. チェーン上の計算コストを削減する
2. データ処理能力の拡張

計算とデータ処理の一部をオフチェーンに移すことで、ZKコプロセッサはブロックチェーンのパフォーマンスを大幅に向上させ、より多くの革新的なアプリケーションの可能性を提供します。

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主流ZK協処理器プロジェクト

現在業界の主なZKコプロセッサープロジェクトには、

• Risc Zero: RISC-Vアーキテクチャに基づく汎用ZK仮想マシン
• ラグランジュ: 検証可能なデータベースとMapReduce計算に焦点を当てる
• 簡潔: 複数のプログラミング言語をサポートするZKプロセッサ

これらのプロジェクトは技術的なルートが異なるものの、オフチェーンの信頼できる計算とデータ処理の実現に努めています。

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技術アーキテクチャの比較

Risc ZeroはBonsaiアーキテクチャを採用しており、証明者ネットワーク、リクエストプール、Rollupエンジンなどのコンポーネントを含み、さまざまなプログラミング言語をサポートしています。

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Lagrangeは検証可能なデータベースを主打し、新しいデータ構造を採用してチェーン上の歴史データを保存し、ZKMRを使用して並列計算を実現します。

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Succinctは、さまざまな証明システムをサポートしており、SP(Succinct Processor)をオフチェーンの仮想マシンとして採用しています。

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三者は技術的なアプローチにおいて一致しており、再帰証明やSTARKからSNARKへの変換などをサポートしています。重要な違いはエコシステムの協力とリソースのサポートにあるかもしれません。

コプロセッサとLayer2の違い

エンドユーザー向けのLayer2とは異なり、ZKコプロセッサは主にアプリケーション開発を対象としています。これにより、次のことが可能です:

1. Layer2としてのチェーン外バーチャルマシン
2. パブリックチェーンアプリケーションにオフチェーン計算能力を提供する
3. クロスチェーンデータオラクルとして機能する
4. クロスチェーンメッセージングの実現

総じて、ZKコプロセッサは、オラクルやクロスチェーンブリッジなど、ブロックチェーンの多くのミドルウェアを再構築することが期待されています。

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面する課題

ZK協処理技術は将来性があるものの、現在はいくつかの課題に直面しています:

1. 開発のハードルが高く、特定の言語とツールが必要です。
2. サーキットは初期段階にあり、パターンはまだ明確ではない
3. ハードウェアインフラはまだ成熟していない
4. 各プロジェクトの技術的なパスが類似しており、代差を形成するのが難しい。

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今後の展望

ZK協処理器は、ブロックチェーンが「非信頼化」へと進む重要なステップを表しています。それはdApp開発のパラダイムを再構築し、Web2アプリケーションのチェーン上移行を実現することが期待されています。未来の重要な指標は、全チェーンのリアルタイム証明可能なデータベースと低コストのチェーン外計算です。

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技術の成熟とハードウェアの実用化が進む中、ZKコプロセッサは次のブロックチェーンサイクルで商業化されることが期待され、億単位のユーザーを支える重要なインフラストラクチャとなるでしょう。現在、ここでの戦略的な構築と深耕の最適な時期です。

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