## Ethereumのスケーラビリティ問題と解決策の模索Ethereumは金融業界を変革し、分散型アプリケーションのプラットフォームとなった。しかし、その成功はまた深刻な問題ももたらした：ユーザー数の増加に伴い取引手数料が上昇し、処理速度が遅くなるという課題だ。Ethereum 2.0のアップデートは段階的に導入されているが、それだけではすべての問題を完全に解決できていない。そこで登場するのがレイヤー2(ソリューションであり、最も有望とされている。中でも特に注目されているのがZK Rollup — これは、これまでにない効率性と暗号学的安全性を備え、Ethereumの潜在能力を引き出す技術だ。## ZK Rollupの本質：実践的な仕組みZK Rollupは、ネットワークの処理能力を向上させるために複数の取引を一つにまとめるスケーリングソリューションだ。混雑した都市を想像してみてほしい：ZK Rollupは迂回道路のように機能し、メインチェーンの外で操作を処理しつつ、その正当性を基層で保証する。これを可能にしているのが、ゼロ知識証明)zero-knowledge proofs(という強力な暗号技術だ。これらの証明は非常にコンパクトで、メインネット上のデータ量を大幅に削減し、取引の高速な確定を実現する。最大のメリットは、取引の詳細を明かすことなく、その正当性を証明できる点だ。) ZK Rollupの動作メカニズムこの仕組みは4つの段階で動作する：1. **メインネット上でルールを作成：** EthereumのスマートコントラクトがZK Rollupのパラメータと要件を定める2. **オフチェーンで実行：** 取引は別の仮想マシンで処理され、コスト削減と速度向上を実現3. **暗号証明の生成：** 正確性を証明するzk証明が作成され、詳細は明かさずに全体の正当性を示す4. **メインネットでの検証：** 証明はバリデーターに送られ、ルールに適合しているか検証されるこのアーキテクチャにより、処理能力は大きく向上し、ネットワークの負荷が軽減され、ガス代も削減される。## なぜZK Rollupは他のLayer 2ソリューションより優れているのかZK-ロールアップは、Optimistic Rollupと比較していくつかの重要なパラメータで差別化されている。Optimistic Rollupはトランザクションの正当性をデフォルトとし、異議申し立て時に検証するのに対し、ZK-ロールアップは暗号学的証明を用いて各操作を検証する。**ZK Rollupの主な利点：**- **即時確定：** 取引は即座に確定し、異議期間が不要- **信頼不要：** 仲介者や正直性の前提は不要- **高いプライバシー：** 操作の詳細は証明内に暗号化されている- **データの保持：** 取引情報はメインネットに残り、信頼性が向上- **Ethereumとの互換性：** 多くのZK-ロールアップは既存のスマートコントラクトをサポート- **エコフレンドリー：** 効率的な処理によりエネルギー消費を削減## Ethereumエコシステムにおける主要なZK Rollupプロジェクト### Manta Network ###Manta Pacific( — DeFiにおけるプライバシー**開始：** 2023年9月 **ネイティブトークン：** MANTA )ガバナンス、ステーキング、手数料( **現在の時価総額：** 33.70百万ドルManta Networkは、分散型金融におけるプライバシー取引に特化している。zk-SNARKs技術を用いて、ユーザーは完全なプライバシーを保ちながら取引を行える。取引の詳細は暗号化されているが、検証は可能だ。ローンチ後短期間で、Manta PacificはEthereumのLayer 2ソリューションの中で、ロックされた資産額で第4位に位置し、最大手のサービスのBaseをも上回った。これはDeFi空間におけるプライバシー需要の高まりを示している—他のプラットフォームでは稀な機能だ。) Linea — 高速性と簡単な統合**開始：** 2023年8月 **ネイティブトークン：** LINEA ###用途は未定( **現在のTVL：** )百万 **時価総額：** 107.43百万ドルLineaは、オフチェーンで操作を処理し、zk-SNARKsを用いて検証を行いながら、送信前にまとめる。開発者の利便性に重点を置き、Ethereum上でのアプリケーション構築を迅速化している。自身のトークンのエアドロップキャンペーンを発表し、今後も成長を続けている。主な特徴は、高い処理能力と高速な処理速度だ。$202 Polygon zkEVM — EVM互換性を最優先**開始：** 2023年3月 **ネイティブトークン：** MATIC ###ガスとガバナンス( **現在のTVL：** )百万Polygon zkEVMは、Ethereum Virtual Machineと互換性のある環境でオフチェーン処理を行い、その後ZK証明を用いてメインネットで確定させる。これにより、既存のコントラクトやツールとの完全な互換性を実現している。最大の特徴は、Ethereumエコシステムに慣れた開発者がコードを書き換えることなくアプリを展開できる点だ。$115 Starknet — セキュリティと量子耐性**開始：** 2022年2月 **ネイティブトークン：** STRK ###ガス、ガバナンス、ステーキング( **現在の時価総額：** 400.90百万ドルStarkNetは、STARKs)Scalable Transparent ARguments of Knowledge(技術を基盤としている。zk-SNARKsとは異なり、信頼設定を必要とせず、量子コンピュータ攻撃にも耐性がある。このプラットフォームは、あらゆるスマートコントラクトに対応できる汎用計算をサポートし、開発者にとって柔軟性が高い。) zkSync Era — スケーラビリティと互換性**開始：** 2023年3月 **ネイティブトークン：** ZKS ###ガスとガバナンス( **現在のTVL：** )百万Matter Labsが開発したzkSync Eraは、ユーザーフレンドリーなzkRollup技術を採用。オフチェーンで操作を処理し、一つの証明にまとめてメインネットに送る。最大の特徴は、完全なEVM互換性であり、Ethereumのコントラクトを直接展開できる点だ。$555 Scroll — 高い処理能力と低遅延**開始：** 2023年10月 **ネイティブトークン：** なし **現在のTVL：** 63.46百万ドルScrollはzk-SNARKsを用いて取引を圧縮。オフチェーンで操作を行い、単一の証明にまとめてEthereumに送信する。EVMとの互換性を重視し、既存のコントラクトの移行を容易にしている。### Aztec Protocol — プログラム可能なプライバシー**開始：** 2017年 **ネイティブトークン：** なしAztecは、公開・プライベートのハイブリッドZK-ロールアップモデルを提供。プライバシーはオプションであり、秘密取引や匿名投票の可能性を開く。独自の開発として、ゼロ知識証明を用いたスマートコントラクト言語Noirを開発し、ZKベースのdApps開発を容易にしている。### ZKFair — 公正な取引**開始：** 2023年12月 **ネイティブトークン：** ZKF **時価総額：** ###百万ZKFairは、公正な取引実行とフロントランニング防止に特化。ゼロ知識証明を用いてオフチェーン操作を処理し、公正性を確保している。最大の特徴は、取引順序の操作を防ぎ、より公平な取引環境を提供する点だ。$163 DeGate V1 — デリバティブにおける最小スリッページ**開始：** 2022年9月 **ネイティブトークン：** DG **時価総額：** 21.14百万ドルDeGate V1はZK Rollupを基盤とし、ゼロ知識証明を用いて取引をバッチ処理。特に、大口取引時のスリッページ最小化に最適化されている。### ZetaChain — ブロックチェーン間の相互運用性**開始：** 2021年2月 **ネイティブトークン：** ZETA **現在の時価総額：** 80.50百万ドルZetaChainは、zk-SNARKsを用いた「ユニバーサルブリッジ」を構築し、異なるブロックチェーン間の安全な相互作用を実現。資産やデータのシームレスな移動を可能にしている。最大の特徴は、インターオペラビリティに焦点を当て、dAppsに異なるエコシステムのリソースへのアクセスを提供している点だ。### Taiko — 分散型シーケンス**開始：** 2024年1月 ###テストネット(Taikoは、Ethereumと完全互換のLayer 2ソリューションを構築するために革新的なZK-EVM技術を採用。2つの資金調達ラウンドで)百万を調達した。最大の革新は、「based」シーケンスと呼ばれる方法で、トランザクションの順序はメインネットが管理し、中央集権的な構造に依存しない。これにより、単一障害点の問題を解消し、検閲リスクを排除している。## ZK Rollup技術の今後の課題その利点にもかかわらず、ZK Rollupは以下の課題に直面している：- **実装の複雑さ：** 暗号技術には高度な専門知識が必要- **普遍性の制約：** すべての取引タイプに対して効率的に処理できるわけではない- **データアクセス管理：** 信頼できるインフラの整備が必要- **証明のリソース負荷：** 暗号証明の作成には計算資源が必要- **普及の障壁：** 広範なサポートとツールの改善が求められる- **管理の複雑さ：** プロトコルの変更には分散型意思決定メカニズムが必要- **経済的持続性：** 運用コストが手数料削減に影響を与える可能性## ZK Rollupエコシステムの今後の展望ZK Rollupの未来は楽観的だ。現在の開発は、導入の難易度を下げ、Ethereumとの連携を強化することに向けられている。継続的な研究はスケーラビリティの課題を解決し、革新的なアプローチは流動性の断片化に対処している。持続的な発展とプロジェクト間の協力により、ZK RollupはEthereumエコシステムを革新し、高速・低コスト・安全なブロックチェーンアプリの時代を切り開くことができるだろう。## まとめZK Rollup技術は、Ethereumのスケーラビリティに革命をもたらす。安全性とデータの整合性を保ちながら、オフチェーンでの操作を効率的に処理し、より拡張性の高いエコシステムへの道を開いている。Ethereumの現状の制約を克服する能力は、ブロックチェーン技術の普及を促進し、実用的な応用例を拡大させ、ユーザーと金融システムの相互作用を変革する潜在力を秘めている。
ZK Rollup プロジェクト：2025年にEthereumのスケーリングを支配するソリューションは何ですか
Ethereumのスケーラビリティ問題と解決策の模索
Ethereumは金融業界を変革し、分散型アプリケーションのプラットフォームとなった。しかし、その成功はまた深刻な問題ももたらした：ユーザー数の増加に伴い取引手数料が上昇し、処理速度が遅くなるという課題だ。Ethereum 2.0のアップデートは段階的に導入されているが、それだけではすべての問題を完全に解決できていない。
そこで登場するのがレイヤー2(ソリューションであり、最も有望とされている。中でも特に注目されているのがZK Rollup — これは、これまでにない効率性と暗号学的安全性を備え、Ethereumの潜在能力を引き出す技術だ。
ZK Rollupの本質：実践的な仕組み
ZK Rollupは、ネットワークの処理能力を向上させるために複数の取引を一つにまとめるスケーリングソリューションだ。混雑した都市を想像してみてほしい：ZK Rollupは迂回道路のように機能し、メインチェーンの外で操作を処理しつつ、その正当性を基層で保証する。
これを可能にしているのが、ゼロ知識証明)zero-knowledge proofs(という強力な暗号技術だ。これらの証明は非常にコンパクトで、メインネット上のデータ量を大幅に削減し、取引の高速な確定を実現する。最大のメリットは、取引の詳細を明かすことなく、その正当性を証明できる点だ。
) ZK Rollupの動作メカニズム
この仕組みは4つの段階で動作する：
このアーキテクチャにより、処理能力は大きく向上し、ネットワークの負荷が軽減され、ガス代も削減される。
なぜZK Rollupは他のLayer 2ソリューションより優れているのか
ZK-ロールアップは、Optimistic Rollupと比較していくつかの重要なパラメータで差別化されている。Optimistic Rollupはトランザクションの正当性をデフォルトとし、異議申し立て時に検証するのに対し、ZK-ロールアップは暗号学的証明を用いて各操作を検証する。
ZK Rollupの主な利点：
Ethereumエコシステムにおける主要なZK Rollupプロジェクト
Manta Network ###Manta Pacific( — DeFiにおけるプライバシー
開始： 2023年9月
ネイティブトークン： MANTA )ガバナンス、ステーキング、手数料(
現在の時価総額： 33.70百万ドル
Manta Networkは、分散型金融におけるプライバシー取引に特化している。zk-SNARKs技術を用いて、ユーザーは完全なプライバシーを保ちながら取引を行える。取引の詳細は暗号化されているが、検証は可能だ。
ローンチ後短期間で、Manta PacificはEthereumのLayer 2ソリューションの中で、ロックされた資産額で第4位に位置し、最大手のサービスのBaseをも上回った。これはDeFi空間におけるプライバシー需要の高まりを示している—他のプラットフォームでは稀な機能だ。
) Linea — 高速性と簡単な統合
開始： 2023年8月
ネイティブトークン： LINEA ###用途は未定(
現在のTVL： )百万
時価総額： 107.43百万ドル
Lineaは、オフチェーンで操作を処理し、zk-SNARKsを用いて検証を行いながら、送信前にまとめる。開発者の利便性に重点を置き、Ethereum上でのアプリケーション構築を迅速化している。
自身のトークンのエアドロップキャンペーンを発表し、今後も成長を続けている。主な特徴は、高い処理能力と高速な処理速度だ。
$202 Polygon zkEVM — EVM互換性を最優先
開始： 2023年3月
ネイティブトークン： MATIC ###ガスとガバナンス(
現在のTVL： )百万
Polygon zkEVMは、Ethereum Virtual Machineと互換性のある環境でオフチェーン処理を行い、その後ZK証明を用いてメインネットで確定させる。これにより、既存のコントラクトやツールとの完全な互換性を実現している。
最大の特徴は、Ethereumエコシステムに慣れた開発者がコードを書き換えることなくアプリを展開できる点だ。
$115 Starknet — セキュリティと量子耐性
開始： 2022年2月
ネイティブトークン： STRK ###ガス、ガバナンス、ステーキング(
現在の時価総額： 400.90百万ドル
StarkNetは、STARKs)Scalable Transparent ARguments of Knowledge(技術を基盤としている。zk-SNARKsとは異なり、信頼設定を必要とせず、量子コンピュータ攻撃にも耐性がある。
このプラットフォームは、あらゆるスマートコントラクトに対応できる汎用計算をサポートし、開発者にとって柔軟性が高い。
) zkSync Era — スケーラビリティと互換性
開始： 2023年3月
ネイティブトークン： ZKS ###ガスとガバナンス(
現在のTVL： )百万
Matter Labsが開発したzkSync Eraは、ユーザーフレンドリーなzkRollup技術を採用。オフチェーンで操作を処理し、一つの証明にまとめてメインネットに送る。
最大の特徴は、完全なEVM互換性であり、Ethereumのコントラクトを直接展開できる点だ。
$555 Scroll — 高い処理能力と低遅延
開始： 2023年10月
ネイティブトークン： なし
現在のTVL： 63.46百万ドル
Scrollはzk-SNARKsを用いて取引を圧縮。オフチェーンで操作を行い、単一の証明にまとめてEthereumに送信する。
EVMとの互換性を重視し、既存のコントラクトの移行を容易にしている。
Aztec Protocol — プログラム可能なプライバシー
開始： 2017年
ネイティブトークン： なし
Aztecは、公開・プライベートのハイブリッドZK-ロールアップモデルを提供。プライバシーはオプションであり、秘密取引や匿名投票の可能性を開く。
独自の開発として、ゼロ知識証明を用いたスマートコントラクト言語Noirを開発し、ZKベースのdApps開発を容易にしている。
ZKFair — 公正な取引
開始： 2023年12月
ネイティブトークン： ZKF
時価総額： ###百万
ZKFairは、公正な取引実行とフロントランニング防止に特化。ゼロ知識証明を用いてオフチェーン操作を処理し、公正性を確保している。
最大の特徴は、取引順序の操作を防ぎ、より公平な取引環境を提供する点だ。
$163 DeGate V1 — デリバティブにおける最小スリッページ
開始： 2022年9月
ネイティブトークン： DG
時価総額： 21.14百万ドル
DeGate V1はZK Rollupを基盤とし、ゼロ知識証明を用いて取引をバッチ処理。特に、大口取引時のスリッページ最小化に最適化されている。
ZetaChain — ブロックチェーン間の相互運用性
開始： 2021年2月
ネイティブトークン： ZETA
現在の時価総額： 80.50百万ドル
ZetaChainは、zk-SNARKsを用いた「ユニバーサルブリッジ」を構築し、異なるブロックチェーン間の安全な相互作用を実現。資産やデータのシームレスな移動を可能にしている。
最大の特徴は、インターオペラビリティに焦点を当て、dAppsに異なるエコシステムのリソースへのアクセスを提供している点だ。
Taiko — 分散型シーケンス
開始： 2024年1月 ###テストネット(
Taikoは、Ethereumと完全互換のLayer 2ソリューションを構築するために革新的なZK-EVM技術を採用。2つの資金調達ラウンドで)百万を調達した。
最大の革新は、「based」シーケンスと呼ばれる方法で、トランザクションの順序はメインネットが管理し、中央集権的な構造に依存しない。これにより、単一障害点の問題を解消し、検閲リスクを排除している。
ZK Rollup技術の今後の課題
その利点にもかかわらず、ZK Rollupは以下の課題に直面している：
ZK Rollupエコシステムの今後の展望
ZK Rollupの未来は楽観的だ。現在の開発は、導入の難易度を下げ、Ethereumとの連携を強化することに向けられている。継続的な研究はスケーラビリティの課題を解決し、革新的なアプローチは流動性の断片化に対処している。
持続的な発展とプロジェクト間の協力により、ZK RollupはEthereumエコシステムを革新し、高速・低コスト・安全なブロックチェーンアプリの時代を切り開くことができるだろう。
まとめ
ZK Rollup技術は、Ethereumのスケーラビリティに革命をもたらす。安全性とデータの整合性を保ちながら、オフチェーンでの操作を効率的に処理し、より拡張性の高いエコシステムへの道を開いている。
Ethereumの現状の制約を克服する能力は、ブロックチェーン技術の普及を促進し、実用的な応用例を拡大させ、ユーザーと金融システムの相互作用を変革する潜在力を秘めている。