ブロックチェーン技術は、信頼、セキュリティ、分散システムについての考え方に革命をもたらします。 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認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が遅くなり、手数料が高くつき、非効率が生じ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 などの多くの革新的なソリューションが登場しました。 さまざまなスケーリング ソリューションの中で、zkEVM はこの分野で最も人気のあるソリューションの 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見てみましょう。
zkEVMとは何ですか?
ゼロ知識イーサリアム仮想マシン (zkEVM) は、ゼロ知識機能を備えたスマート コントラクトを開発および実行できる仮想マシンです。 すべての zkEVM は、イーサリアム レイヤー 1 (L1) ブロックチェーンと同じ ZK ロールアップ エクスペリエンスを提供するという同じ目標の達成に努めています。 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 のようなオプティミスティック 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当初は比較的シンプルで互換性があり、EVM と完全に同等であったためです。 この技術的な親和性により、開発者は、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しながら、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て、L1 セキュリティと分散化を維持でき、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ています。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 のブログで参照できます。さまざまなタイプの zkEVM の内訳は次のとおりです。
画像はヴィタリックのブログより
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 Type-1 および Type-2 の ZK ロールアップに属します。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。その結果、zkEVM は、イーサリアム上でアプリケーションを構築する開発者にとっての最初の選択肢になりました。
コードベースのビルドに大きな変更を加えることなく、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最初の「タイプ 1」および「タイプ 2」の zkEVM をどのチームが作成できるか、スケーリング トラックでの競争が激化しています。目標は似ていますが、両方とも異なるアプローチをとります。
今年 3 月に、複数の 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、Vitalik 氏が 2021 年に予測した「中長期的には、テクノロジーの向上に伴い、ZK ロールアップがあらゆるアプリケーション シナリオで勝利するだろう」という目標に向けた最も重要なステップとなります。
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、証明時間は依然として非常に遅いです。 現在、イーサリアム ブロックのプルーフの生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、プルーフ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 の競争力のあるリーダー
画像はmsfew.ethより
スクロール: Type-2 zkEVM を構築します。 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スクロールアルファテストは、2022 年 8 月にリリースされる予定です。
Polygon zkEVM: オープンソースで Type-2 zkEVM を使用します。 ZK プルーフを使用して、イーサリアム L1 のセキュリティを維持しながら、取引手数料を削減し、スループットを向上させます。 Polygon zkEVM メインネット ベータ版は、2023 年 3 月 27 日に正式に開始されました。
zkSync 時代: Matters Lab によって作成された Type-4 zkEVM を使用します。そのタイプ 4 zkEVM には、独自の機能と zkPorter の優れた意志機能があります。その結果、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ブリッジしたりネットワーク上にコードをデプロイしたりするために完全にアクセスできるようになります。
StarkNet: タイプ 4 zkEVM を使用します。実際、EVM は Starknet のネイティブ機能ではありません。 Starknet は、Warp コンバーター (Nethermind によって提供) を使用して、Solidity コードを Cairo に変換し、スマート コントラクトの展開をサポートします。 Kakarot はコミュニティ主導のプロジェクトであり、StarkNet と EVM の互換性にも貢献しています。
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一線を画しており、その主な利点の 1 つは、移行を簡素化するために最小限のコード変更で済むことです。
Linea: Consensys を利用した Type-2 zkEVM。 ZKP を EVM の完全な互換性と統合することで、開発者はコードを変更したりスマート コントラクトを書き換えたりすることなく、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。パブリック テストネットは今年 3 月 28 日に開始され、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。
結論は
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 をテストする際の最も重要な最初のステップとなります。本番環境に対応した 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 チェーン間の競争を混乱させる可能性があります。 Type-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で 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。より多くの開発者が構築できる、より互換性の高い拡張プラットフォームを開発者に提供することで、エコシステム全体のより大きな設計スペースを解放します。将来的には、より多くの開発者が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高く、これによりイーサリアムをより適切に拡張でき、より多くのユースケースを提供できるようになりますが、タイプ 1 およびタイプ 2 の zkEVM により開発者はより簡単になります。ロールアップに移行します。
