ブロックチェーン技術は、信頼、セキュリティ、分散システムに関する私たちの考え方に革命をもたらしました。ただし、ブロックチェーンの導入が直面する大きな課題の 1 つはスケーラビリティです。ブロックチェーン ネットワーク上のユーザーとトランザクションの数が増加すると、トランザクションの検証と検証に必要な処理能力がボトルネックとなり、トランザクション時間の遅延、手数料の高さ、効率の低下につながる可能性があります。近年、これらのスケーラビリティの課題に対処するために、zk ロールアップ、オプティミスティック ロールアップ、Validium などの革新的なソリューションが多数登場しました。さまざまなスケーリング ソリューションの中でも、zkEVM はこの分野で最も注目を集めているプレーヤーの 1 つです。 zkEVM が本当にスケーリングの聖杯であるかどうかを確認してみましょう。
zkEVMとは何ですか?
zkEVM (Zero Knowledge Ethereum Virtual Machine) は、ゼロ知識機能を備えたスマート コントラクトの開発と実行を可能にする仮想マシンの一種です。すべての zkEVM は同じこと、つまりイーサリアムのレイヤー 1 ブロックチェーンを使用するのと同じ zk ロールアップ エクスペリエンスを提供することを目指しています。イーサリアムのスケーリング競争の初期段階では、Arbitrum や Optimism などの楽観的なロールアップが大きな利点を持っていました。これは、このスタイルのロールアップが EVM と互換性があるか、EVM と完全に同等であることが最初ははるかに簡単だったためです。この技術的な親和性により、開発者は、L1 のセキュリティと分散化を維持する、よりスケーラブルなソリューションにスマート コントラクトを移行または作成しながら、コードの変更や EVM ツールとスマート コントラクトの放棄を回避でき、その結果、優れたユーザー エクスペリエンスが得られます。
zkEVM の種類
Vitalik Buterin は、互換性とパフォーマンスに基づいて zkEVM を 4 つの異なるタイプに分類しました。タイプ 1 zkEVM は EVM と完全な互換性があり、イーサリアム自体のアップグレードにも使用できますが、タイプ 4 zkEVM は特定のイーサリアム アプリケーションでのみ動作します。各タイプの長所と短所に関するより技術的な説明は、 Vitalik のブログで見つけることができます。さまざまなタイプの zkEVM の内訳は次のとおりです。
画像は Vitalik のブログより
タイプ 1 とタイプ 2 の zkEVM
zkEVM は、イーサリアムとの互換性が最も高いタイプ 1 およびタイプ 2 の zk ロールアップに分類されます。これらはアプリケーション層に触れないため、ほとんどの Ethereum アプリケーションと完全な互換性があります。したがって、zkEVM は、すでにイーサリアム上にアプリケーションを構築している開発者に好まれます。
どのチームが最初の「タイプ 1」および「タイプ 2」の zkEVM を生成し、コードベースに大幅な変更を加えずに構築できる互換性の高いスケーリング ソリューションをイーサリアム開発者に提供できるかどうかの競争が続いています。同様の目的を持っているにもかかわらず、それらはすべて異なるアプローチを採用しています。
2023 年 3 月に、いくつかの zk ロールアップ プロジェクトが独自の zkEVM 実装をリリースしました。 zkEVM の一般公開は、「中長期的には、テクノロジーの向上に伴い、zk ロールアップがすべてのユースケースで勝利するだろう」というVitalik の 2021 年の予測に向けた重要な一歩を表しています。
Type-1 zkEVM はイーサリアムとの最大限の互換性を提供しますが、タイプ 1 zkEVM はイーサリアムの非効率性も再現するため、証明時間が遅いことで有名です。現在、イーサリアムブロックのプルーフの作成には数時間かかります。 Type-2 zkEVM は、互換性とパフォーマンスのバランスを改善し、開発者に十分な互換性を提供しながら、証明時間を大幅に短縮します。現在、多くの取り組みがタイプ 2 zkEVM の開発を優先しています。
zkEVM戦争の急先鋒
msfew.eth 経由の画像
- スクロール: タイプ 2 zkEVM の構築。チームは、Privacy & Scaling Exploration グループと協力して zkEVM を開発しました。メインネット前の最後のステップであるScroll Alpha Test は、2022 年 8 月にリリースされました。
- Polygon zkEVM : オープンソースで、タイプ 2 zkEVM アプローチを利用します。 ZK プルーフを採用して、イーサリアム L1 のセキュリティを維持しながら、トランザクション費用を削減し、スループットを向上させます。 Polygon zkEVM メインネット ベータは、 2023 年 3 月 27 日に正式に開始されました。
- zkSync Era : Type-4 zkEVM を採用しており、Matters Lab によって作成されています。 Type-4 zkEVM は、zkPorter の独自の機能と優れた意欲機能によって改良されています。したがって、zkSync Era はメインネット上で起動される最初の EVM となり、一般の人々が資金をシステムに橋渡ししたり、ネットワーク上にコードを展開したりするために完全にアクセスできるようになりました。
その他の zkEVM
- Taiko : Web サイトに記載されているように、Taiko はタイプ 1 zkEVM を備えた「完全に分散化された、イーサリアムと同等の zk-rollup」として自身を表しています。 Taiko 氏によると、Type-1 zkEVM であることが、リストにある他の取り組みとは区別され、その主な利点の 1 つは、最小限のコード変更で移行が簡単であることです。
- Linea : Consensysを利用した Type-2 zkEVM。 ZKP と完全な EVM 互換性の統合により、開発者は、コードの変更やスマート コントラクトの書き換えを行わずに、スケーラブルな DApp を作成したり、既存の DApp を新しいプラットフォームに移行したりすることができます。 2023 年 3 月 28 日に、パブリック テストネットがリリースされ、メタマスク拡張機能のデフォルトのネットワーク オプションに追加されました。
結論
Polygon zkEVM と zkSync Era をイーサリアム メインネット上で起動することは、実際のユーザーと DApp アクティビティで zkEVM をテストするための重要な最初のステップとなります。実稼働対応の zkEVM のアクセシビリティとスケーラビリティは、イーサリアムのさまざまなスケーリング ソリューション間だけでなく、イーサリアムと他のレイヤー 1 チェーンの間の競争を混乱させる可能性があります。タイプ 2 zkEVM の実装が成功すると、既存のイーサリアム開発者は、使い慣れたコードに基づいて DApps を拡張できるようになり、イーサリアム エコシステムの粘着性がさらに高まります。
zkEVM は、開発者コミュニティを念頭に置いて、より持続可能なイーサリアムを構築するための一歩を表します。より高い互換性を備えたスケーリング プラットフォームを開発者に提供することで、より多くの開発者がその上に構築できるようになり、エコシステム全体にとってより大きな設計スペースが解放されます。将来的には、より多くの開発者が、イーサリアムをさらに拡張し、より多くのユースケースを提供できる、より高性能なタイプ 3 およびタイプ 4 の zk ロールアップに移行する可能性がありますが、現時点では、タイプ 1 およびタイプ 2 の zkEVM を使用して開発者が移行できます。ロールアップがはるかに簡単になります。
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