キーポイント：
ZeroSync はすでに、完全なチェーンをダウンロードしたり、第三者に頼ったりすることなく、ユーザーがビットコイン ブロックチェーンの現在の状態とトランザクション履歴を認証できるようにする機能プロトタイプを作成しています。
プロトタイプはビットコインのコンセンサスルールを検証できますが、トランザクション署名を検証することはできません。
ZeroSync は、正直なノードを信頼するのではなく、暗号証拠を使用してトランザクションを確認することで、Satoshi の提案をさらに一歩進めています。
ゼロ知識証明 (ZKP) は、10 年以上にわたって暗号通貨コミュニティで議論されてきました。サトシ・ナカモトでさえ、それが悪用される可能性のある基本的技術であることを認識しており、2010 年にはすでに、それがまだ機能していた頃から、ビットコインに組み込むという構想が検討されていました。
ビットコインがゼロ知識証明を実装したらどうなるでしょうか? ブロックデータをダウンロードしたり、第三者に頼ったりせずにチェーンのステータスを素早く確認できるとしたら、ビットコイン ネットワークはユーザーとどのように通信するのでしょうか?
新たに発表されたイニシアチブであるZeroSyncは、ビットコインの概念実証システムの構築を主導しています。
スイスの非営利団体ZeroSync Associationとビットコインインフラ企業Blockstreamは、今年最もホットなブロックチェーン技術トレンドの1つとして浮上した暗号化方式の一種であるビットコインのゼロ知識証明をBlockstreamの衛星から放送する計画を発表し、プライバシー、相互運用性、スケーラビリティなどの特性を備えたビットコインの未来の発展を支援している。
ZeroSyncとは何ですか?
3人のドイツ人コンピューター科学者が、競合チェーンのイーサリアムに有利に働く暗号化手法であるゼロ知識証明（zk-proofs）の使用を通じてビットコインのスケーリングを支援するために、スイスでZeroSync協会を設立した。
ゼロ知識証明では、情報自体を公開せずに情報の有効性を示すために暗号化が使用されます。ゼロ知識証明を使用してビットコイン ブロックチェーンを検証すると、チェーンの現在の 500 GB のデータのダウンロードに何時間も (または何日も) かかることなく、ノードを非常に迅速に同期できます。
ZeroSync は今年 2 月に機能プロトタイプを構築しました。これにより、ユーザーは完全なチェーンをダウンロードしたり、第三者に頼ったりすることなく、ビットコイン ブロックチェーンのステータス (現在誰が何を所有しているか) とトランザクション履歴を認証できます。
このプロトタイプは、ビットコインのコンセンサスルールを検証できますが、トランザクション署名を検証することはできません。また、少し扱いにくく、速度とセキュリティを調整する必要があるため、まだ本格的な運用には至っていませんが、重要なのは、それが機能することです。
ゼロ知識プライバシー技術に深く取り組んでいる2つの企業、GeometryとStarkWareがZeroSyncの開発に資金を提供しています。Aztec Networkの元CEOであるTom Walton-PocockがGeometryの責任者です。ZeroSyncの初期開発は研究助成金によって資金提供されました。StarkWareのオープンソースプロジェクトであるOnlyDustも、開発資金を提供しています。
ビットコイン ブロックチェーンでは、シンプル ペイメント ベリフィケーション (SPV) ノードとも呼ばれるライト クライアントが常に存在しています。実際、サトシ ナカモトは最初のホワイトペーパーでこの概念について説明しています。これらは、携帯電話など、ブロックチェーン全体をダウンロードできない小型デバイスにとって非常に重要です。
ZeroSyncの証明システム
簡潔なゼロ知識証明は、ブロックチェーンのスケーラビリティとプライバシーの新時代を先導すると期待されています。この技術を導入するために、イーサリアム コミュニティでは多大な技術的努力が注がれていますが、ビットコイン ネットワークにはまだそのような投資は行われていません。その結果、これらの証明メカニズムをビットコインに初めて導入するために、ZeroSync が設立されました。
数百テラバイトのブロックチェーン履歴を証明するには計算コストがかかりますが、この削減により非常にコンパクトな証明が実現します。証明が作成されると、ネットワーク内の任意の数のノードがそれを利用してネットワークとすばやく同期できます。証明はチェーンの長さに関係なく簡潔です。新しいブロックがマイニングされると、すべての証明者は以前のチェーン証明を徐々に拡張できます。
ZeroSync は、ビットコイン ブロックチェーンに簡潔な ZK 証明を実装し、StarkWare 独自のゼロ知識スケーラブル透明知識証明 (zk-STARK) 有効性証明を使用してビットコイン ネットワークの ZK 証明を生成し、ブロック データをダウンロードしたり第三者に頼ったりすることなく、ブロックチェーンの最新の状態を即座に検証できるようにすることに取り組んでいます。ZeroSync は、ビットコイン証明の構築に StarkWare の Cairo 言語も使用しています。
証明システムは、ビットコインの不変性を効果的に補完します。証明システムにより、コンセンサスの変更を必要とせずに、チェーンを圧縮し、UTXO セットコミットメントなどの新しいデータ構造を補完することができます。ユーザーは、証明を使用するか、従来のブートストラップを使用するかを選択できます。ビットコインの厳格な基盤レイヤーの上に、ZKP システムは大きな柔軟性を提供し、研究のためのさまざまな独自のアプリケーションを提供します。
ZeroSync は Bitcoin にどのように実装されていますか?
ZeroSync は、ヘッダー チェーン証明、理論的に有効なチェーン証明、完全なチェーン証明の 3 段階でチェーン証明を提供します。最初の 2 つの証明については、ZeroSync がプロトタイプを完成させています。
ZeroSync チームが取り組んでいる最初の証拠は、ブロック ヘッダーの有効性に関するもので、すでに利用可能になっているはずです。これは、チェーン内の各ブロックが現時点で難易度基準を適切に満たしているかどうかを検証し、各難易度調整を監視して、各ブロックが正しい目標に一致することを保証します。これは、Simple Payment Verification (SPV) ウォレット アーキテクチャにも大きな影響を与えます。
プルーフ・オブ・ヘッドチェーンは、ブロック ヘッダー、プルーフ・オブ・ワーク、難易度の変更のみをチェックし、すべてのブロック ヘッダーにマークル ツリーを追加して、すべてのブロックとトランザクションの包含の簡潔な証明を提供します。これは、重量が小さく、計算コストが低いことが特徴です。
2 番目の証明は、ブロックの内容の実際の有効性に焦点を当てていますが、Bitcoin Core の Assume Valid 機能と同様に、証人データの有効性は検証しません。
トランザクション サイズの制限、通貨インフレ ルール、およびその他の証人データを検査および検証しますが、署名、ハッシュ ロック、およびその他の証人データが正しいという保証は提供しません。逆に、この証明では、Utreexo を使用して、各ブロックの高さで確立された UTXO をチェーンの全体的な ZKP 手順に含めます。
最後に、最終的な証明では、ブロック ヘッダーの ZKP と Assume Valid の ZKP の両方を使用して、履歴チェーン内のすべての証人データの有効性を証明します。技術的には、最終的な ZeroSync 証明システムを採用しているノードは、デフォルトで Bitcoin Core よりも優れた検証モデルを使用して、単一の証明と UTXO セットでブートストラップできるようになります。
署名情報を含むすべてのビットコインのコンセンサスルールは、Full Chain Proof によって検証されます。その結果、証拠はかなり高価になります。
さらに、ZeroSync は、開発者がゼロ知識証明をビジネスやサービスに組み込むのを支援する開発者ツールキットを発行します。具体的な適用シナリオには、ビットコイン取引所が特定の残高や取引履歴情報を開示せずに顧客に支払い能力を開示すること、証明によってブロックチェーン データを変換またはフィルター処理し、効率的なクエリのためのインデックスを作成できること、証明は構成可能であるため簡単に拡張およびカスタマイズできること、信頼がまったくないか低いクロスチェーン相互運用性など、ゼロ知識コンティンジェント ペイメントで証明データを販売することが含まれますが、これに限定されません。
要約すると、ZeroSync はチェーンの状態を迅速に検証できるだけでなく、理想的にはビットコインのスケーラビリティ、相互運用性、プライバシーのパラダイム チェンジをもたらすことになります。もちろん、実用レベルのビットコイン証明を開発するには、セキュリティの向上と証明パフォーマンスの面で障害が残っています。
結論
ZeroSync は、ZKP テクノロジーをビットコインのプライマリ レイヤーに統合するプロセスを加速します。ビットコインでは、証明検証者が、有効性ロールアップ、信頼のない双方向ペグ、完全なトランザクション プライバシーなど、いくつかの重要な新機能を提供します。ZKP は、コンセンサス レイヤーに含まれていない場合や、ビットコインのロックや使用に使用されていない場合でも、ビットコインにとって非常に強力なツールになる可能性があります。
免責事項：このウェブサイトの情報は一般的な市場解説として提供されており、投資アドバイスを構成するものではありません。投資する前に独自の調査を行うことをお勧めします。
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