イーサリアム全面ZK化:重塑L1架構とL2格局の革命的アップグレード

イーサリアムのZK終局:全面ZK化の深層ロジックと影響

イーサリアム技術の発展に関心を持つ人々にとって、イーサリアムエンジニアが最近発表した「L1 zkEVM #1:リアルタイム証明」というブログ記事は重要な意義を持っています。これはイーサリアムコア開発チームの技術的構想を示すものであり、まだ正式にEIPプロセスに入っておらず、メインネットのアップグレードの既定案となるには長い道のりがありますが、それが発信する信号は無視できません。

この記事は、イーサリアムの未来の核心的な発展ブループリントを明確に示しています:ゼロ知識証明技術をLayer 1プロトコルの各レイヤーに全面的かつ深く統合し、コンセンサス層から実行層まで全方位でカバーします。この技術ロードマップに従って、最初の重要なステップは、各ノードのEVMをzkEVMにアップグレードすることです。これにより、ノードが取引を実行し、スマートコントラクトを運用する過程で、対応するゼロ知識証明を同期生成し、検証ノードに対して今回の実行の正当性を検証する根拠を提供します。

これは単なる技術の反復ではなく、"The Merge"に匹敵するアーキテクチャの革命です。これは、イーサリアムが拡張性、安全性、経済モデルにおいて直面している複数の課題を根本的に解決することを目的としています。それでは、イーサリアムはなぜこの時期に"ZKに全面的に賭ける"ことを選んだのでしょうか?この戦略的転換の背後には、どのような深層的な論理が潜んでいるのでしょうか?それは私たちが知っているL1や全体のL2エコシステムをどのように再構築するのでしょうか?

本稿では、既存の研究に基づいて、イーサリアム「ZKエンド」の壮大な物語を語り、その背後にある動機、行動、および深遠な影響を分析します。

一、"再実行"から"証明検証"へのパラダイムシフト

イーサリアムのZK化構想、その核心はコンセンサス検証メカニズムの一度のパラダイムの再形成にあります。最近発表されたL1 zkEVMロードマップは、この変化に対して明確な技術的な道筋を示しました。

現在のモデル: 再実行 現在、新しいブロックが提案されると、ネットワーク内のすべてのバリデータノードは、提案者が宣言した最終的な状態ルートが一致するかどうかを計算し、検証するために、そのブロック内の各取引を独立して、完全に再実行しなければなりません。このプロセスはリソースを集中的に消費し、イーサリアムL1のスループットを制限する主要なボトルネックです。

未来モデル:証明検証 新しいL1 zkEVMアーキテクチャでは、ブロックの構築者はブロックを生成する際に、簡潔なZK有効性証明を生成します。他の検証者はブロックと証明を受け取った後、取引を再実行する必要はなく、この暗号証明を検証するだけで済みます。「ZK Proofの検証」の計算コストは「取引の再実行」よりも数桁低く、さらに重要なことに、証明の検証に必要な時間は、その証明がカバーする取引の数とはほぼ無関係であるため、イーサリアムは検証者のハードウェアの敷居を大幅に引き上げることなく、ブロックのGas上限を大幅に引き上げて、より多くの取引を収容することができます。L1のGas上限は、これにより10倍に増加する見込みがあり、さらに長期的には100倍に達する可能性があるため、分散化を維持しつつL1のスケーリングを実現します。

要するに、将来のイーサリアムL1はアーキテクチャ的に非常に大きな、ネイティブなZK-Rollupに類似しており、それによってイーサリアムL1自体が「世界最大のZKアプリケーション」となることが期待されています。

厳格な技術基準

イーサリアムチームはL1 zkEVMの実装に対して極めて厳しい技術基準を設定し、遅延を低減し、スループットを向上させると同時に、安全性と非中央集権の約束も確保する必要があります。

| メトリクス | 目標値 | 原理/影響 | |------------------|-------------------|--------------------------------------------------------------------| | 証明遅延 (99%分位) | 10秒以内 | これは「リアルタイム競技」の核心です。遅延は十分に低くなければならず、12秒のブロック周期にシームレスに接続され、新たなボトルネックにならない必要があります。 | | 暗号学的安全性 | 128ビット (の起動初期最低100ビット) | 現在および予見可能な未来の計算攻撃に対抗できる暗号学的強度を保証し、L1の安全性を確保します。 | | 証明のサイズ | 300 KiB未満 | 証明はP2Pネットワークで効率的に伝播され、新たなネットワークのボトルネックとならないように、十分に小さくなければなりません。 | | 証明者ハードウェアコスト | 100,000ドル以下 | "家庭証明"の実現を目指し、独立したステーキング者が証明生成に参加できる能力を確保し、検閲への最後の防衛線として機能します。 | | 証明者の消費電力 | 10 kW未満 | 家庭用電気自動車の充電スタンドと同等の消費電力で、家庭での証明のハードルをさらに下げ、分散化を確保します。 |

多証明安全モデル

未知の脆弱性が存在する可能性のある単一のzkEVM実装を防ぐために、このロードマップは「多証明」セキュリティメカニズムを導入します。同じブロックの有効性については、異なるチームから生成された複数のzkEVMによる複数の証明が必要です。バリデーターのクライアントは、これらの異なるソースからの証明をダウンロードして検証します。複数の独立した証明がすべて検証に合格したときのみ、そのブロックはコンセンサス層によって受け入れられます。これは本質的にイーサリアムの「クライアントの多様性」理念が証明層での延長と昇華を通じて、プロトコルによって冗長性と多様性を強制的に導入し、L1に深い防御を提供し、プロトコルの堅牢性を強化します。

二、イーサリアムはなぜ"全面ZK化"が必要なのか?

イーサリアムはゼロ知識証明技術を全面的に取り入れ、経済モデル、競争環境、将来の市場需要に関する深い考察に基づいて策定された重要な戦略的転換です。

まず、これは「L2中心」の経済モデルに対する重要な修正です。EIP-4844がblobメカニズムを導入した後、Layer 2の取引コストは成功裏に低下しましたが、予期せぬ副作用も引き起こしました。それはLayer 1の価値捕捉能力を著しく弱めました。L1の取引手数料収入とETHの焼却量の急激な減少は、ETHのデフレ期待に直接影響を与え、通貨価格のパフォーマンスが低迷し、コミュニティの不満が高まっています。EVMをzkEVMにアップグレードすることによって、検証ノードは時間のかかる「再実行」モードから効率的な「検証」モードに移行でき、これによりL1の遅延が大幅に低下し、スループットが向上します。こうして、イーサリアムはセキュリティと即時確定性に対して非常に高い要求を持つ高価値取引を再び引き付けることができ、L1の手数料収入を増加させ、EIP-1559の焼却メカニズムを再活性化し、L1とL2の経済関係の再バランスを実現します。

次に、これは高性能パブリックチェーン競争に対する非対称戦略です。SolanaやSuiなどの新世代高性能L1がTPSにおいて強力なパフォーマンスを発揮する中、イーサリアムは独自の競争ルートを選択しました。競合他社が分散化の程度を犠牲にしてパフォーマンス向上を追求することを模倣することなく、ZK技術を利用して、百万規模のバリデーターネットワークというコアな強みを保持しつつ、検証作業を「高価なリプレイ」から「安価な検証」へと変換することでパフォーマンスの飛躍を実現しました。この戦略は、イーサリアムの分散化とセキュリティの堀を強化しながら、パフォーマンスを向上させ、安全性と高パフォーマンスの両立を目指すものです。

最後に、これはRWAと機関金融の波に備えた先見的な配置です。RWAのトークン化は、ブロックチェーンの次の兆兆ドル市場の機会と広く見なされています。ブラックロックやフランクリン・テンプルトンなどの金融大手の参入に伴い、基盤となるパブリックチェーンに対して性能、安全性、プライバシー、コンプライアンスにおいて前例のない厳しい要求が課されています。SolanaやSuiなどのL1は性能が優れていますが、バリデータノードが相対的に少なく、中央集権的な程度が高く、さらにダウンタイムの過去があるため、安全性と安定性の面で高価値な金融活動のニーズを満たすのは難しいです。一方、イーサリアムエコシステム内のさまざまなOP Rollupは性能が良好で、状態を書き戻しL1を利用することで良好な安全性を持っていますが、7日間のチャレンジ期間は高価値な金融決済にとって受け入れがたいリスクとなります。それに対して、ZK技術が提供する暗号学的な最終性と、センシティブなデータを漏らすことなくコンプライアンスを証明する能力は、機関金融の核心的なニーズに完璧に適合します。もしzkEVMのアップグレードが望通りスループットを向上させることができれば、ネイティブにZK技術を統合したイーサリアムエコシステムは「性能、安全性、安定性」を兼ね備え、RWAの波を受け入れる理想的なグローバル決済層となるでしょう。

第三に、ZKの終盤戦が進行中です

イーサリアムのZK終局は早くも兆しを見せており、最近発表されたブログを除いて:

2025年4月、ZKにより親しみやすいRISC-V命令セットアーキテクチャに既存のEVMを置き換えるという非常に先見的な構想が提案されました。支持者は、EVMがZK回路を生成する際の非効率な性能に比べて、RISC-Vのよりシンプルなアーキテクチャが桁違いの証明効率の向上をもたらすと考えています。この提案は既存のエコシステムを覆すことから論争を引き起こしましたが、イーサリアムのZK化に向けた明確な「北極星」を設定しました——理想的なzkEVMの基準を明確にし、最適化の方向性を示しました。

2025年6月のベルリンワークショップで、イーサリアム基金会の研究者が明確に発表しました。イーサリアムはL1の拡張において"ZKに全面的に賭ける"と。この発言はコア開発チームの揺るぎない決意を証明しています。

イーサリアムのZKの終局も決して"机上の空論"ではない。現在、Optimistic Rollupが各種の重要指標でZK Rollupに依然として先行しているが、ZK技術の実戦応用を妨げている各種の困難が一つ一つ克服されつつある。歴史的にZK Rollupが深刻に遅れた三大根本原因:

まず技術的な複雑性とパフォーマンスのボトルネックです:過去に汎用EVM計算のためにZK証明を生成することは非常に困難で、遅く、コストがかかり、計算上実行不可能と見なされていました。

次に、開発者の体験のギャップがあります:ORUは最初から高度なEVM互換性を実現しましたが、初期のZKRはEVMと互換性がなく、開発者に全く新しいプログラミング言語を学ぶことを要求し、非常に高い参入障壁を形成しています。

最後は流動性の断片化とネットワーク効果:ORUは先発優位性を活かして大量のユーザーと流動性を集め、強力なネットワーク効果を形成しています。

しかし、これらの歴史的障害は一つずつ克服されつつあります。

証明速度の面では、PLONK、STARKsなどの新世代の証明アルゴリズムの進歩、およびGPU、FPGA、さらにはASICなどのハードウェアアクセラレーション技術の発展により、ZK証明の生成時間が大幅に短縮されました。例えば、ある企業のSP1 zkVMは、平均10.3秒以内で93%のイーサリアムメインネットブロックを証明できるようになり、イーサリアム財団が設定した10秒の目標に非常に近づいています。

互換性に関して、zkEVMはType 4からType 1互換性への段階的な進化を経てきました。現在、複数のプロジェクトがほぼ完璧なEVM同等性を実現できており、ORUとの開発者体験のギャップを根本的に解消しています。また、L1 ZK化のMulti-Proofセキュリティモデルは、複数の独立した証明システムに依存しており、現在のzkEVMトラックの活況はこのセキュリティモデルを実現するための基盤を築いています。

以上のように、歴史的にZK技術の遅れの核心的な障害であった性能と互換性は、急速に克服されつつある。技術は大規模な実戦応用のために十分に準備が整っており、かつてのZK技術が「遅く、高価で、難しい」という固定観念が人々の受け入れを一時的に妨げている。しかし、イーサリアムのコアチームが「イーサリアムを世界最大のZKアプリケーションにする」というビジョンは、現代のZK技術を支持し、ZK技術の大規模な実戦投入の号砲を鳴らしている。

四、ROLLUPエコシステムの転換

ネイティブ・ロールアップがZKロールアップの道を開く

イーサリアムL1の全面ZK化はLayer 2の競争環境を根本的に再構築し、その中で最も革命的な変化は「ネイティブロールアップ」(Native Rollup)の提案です。現在のZK-Rollupは、L1上に数千行のコードを含む複雑な検証者スマートコントラクトをデプロイしてL2が提出したZK証明を検証する必要があり、これにより開発の難易度が増し、開発者のスキルにばらつきがあるために安全リスクが生じています。しかし、L1でzkEVMを実現することで、EXECUTEプリコンパイル機能が導入され、ZK RollupはL1上のスマートコントラクトからL1プロトコルに組み込まれた検証ロジックを直接呼び出すことが可能になり、自分でコントラクトを書く必要がなくなります。

この変化はZK-Rollupに三つの利点をもたらしました:

まずは安全性の根本的な向上です。Rollupプロジェクトは、EVMバリデーターの構築と維持にかかる膨大な工数を削減できます。

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コメント
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ser_ngmivip
· 19時間前
開幕!どうせ地平線から出られないし~
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GateUser-00be86fcvip
· 08-06 19:36
ZK!何でも巻く
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Blockwatcher9000vip
· 08-06 01:56
ZKがまた初心者をカモにしようとしている
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LazyDevMinervip
· 08-06 01:55
zkがトレンド入りしたの?
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liquidation_surfervip
· 08-06 01:54
強気強制清算だが、ちょっとのめり込んでいるだろうか
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ArbitrageBotvip
· 08-06 01:50
zkevmの音量が逆さまになっている
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OnchainGossipervip
· 08-06 01:44
このアップグレードはすごいですね
原文表示返信0
AirdropHunter007vip
· 08-06 01:43
ETHの金持ちが多すぎるのではないか
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