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なぜEthereumにZK-VMが必要なのか:スケーリングの究極の道

なぜEthereumにZK-VMが必要なのか:スケーリングの究極の道

ChaincatcherChaincatcher2025/10/18 19:44
原文を表示
著者:作者:Ebunker

ZKはEthereumにとって、単なる技術的なアップグレードではなく、構造的な再構築です。これにより、Ethereumは冗長な検証から効率的なコンセンサスへ、パフォーマンスのボトルネックから検証可能な計算へと進化します。これはEthereumが次のサイクルに進むための重要な鍵となるかもしれません。

作者:Ebunker

 

Ethereumのスケーリングに関する多くのアプローチの中で、ZKは最も複雑であり、かつ最も重要な方向性です。

ネット全体を見渡すと、V神(Vitalik Buterin)とEthereum FoundationはZKに最も多く賭けています。ZKはEthereumファミリーの末っ子のような存在で、最も多くの労力が注がれていますが、将来は最も不透明です。

数日前、Ethereum FoundationはKohakuロードマップを発表しました。これはプライバシーウォレットの基礎コンポーネントの計画です。ロードマップは再度、多くのコア機能がZK-EVMまたはZK-VMの実装に依存することを強調しています。

では、なぜEthereumはこれほどまでにZK-VMを切望しているのでしょうか?

答えはとてもシンプルです:パフォーマンス向上のためであり、安全性を犠牲にするためではありません。

パフォーマンス向上のボトルネック:全員検証とGAS上限

以前にも述べたように、Ethereumのパフォーマンスを最も即効性のある方法で向上させる手段はGAS上限を引き上げること、つまりブロックをより大きくすることです。

しかし問題は、GAS上限を引き上げることには代償があるということです。大きすぎるブロックはノードにとって大きな負担となります。

現在、Ethereumは「全員全検証」という検証モデルを採用しており、すべてのノードが各ブロックを完全に検証する必要があります。この仕組みはシンプルで安全ですが、冗長性が非常に高いです。

もしGAS上限が大幅に引き上げられれば、各ノードの計算量も同時に急増します。

Ethereumのブロック間隔はわずか12秒であり、その中にはブロック伝播やMEVソートのための時間も確保する必要があるため、バリデーターが実際に検証に使える時間は約4〜8秒しかなく、より大きな負荷を処理する余地はほとんどありません。

ZK化後のEthereum:「全員全検証」から「全員一検証」へ

Ethereum L1を全面的にZK化すれば、検証モデルは「全員全検証」から「全員一検証」へと変わります。このモデルでは、ブロックが組み立てられた後、まずZK証明が生成されます。

ZKの特徴は証明の生成が遅いことですが、検証は非常に速いです。そのため、ノードは証明が正しいかどうかを一度だけ検証すればよく、ブロック内のすべてのトランザクションを繰り返し実行する必要はありません。

これは、ノードの負担を大幅に増やすことなく、EthereumのGAS上限を大きく引き上げることができることを意味します。

例え話をすると:以前はDingTalkで休暇申請(トランザクション送信)をすると、すべての上司(ノード)が一人ずつあなたの休暇残高を確認し(全員全検証)、全員が承認して初めて申請が通りました。

しかしZK化後は、システムがまずあなたに休暇残高があることを検証し、すべての上司に証明(ZK)を一括で提示します。このとき上司はシステムを信頼して迅速に承認できます(全員一検証)。

ZK化後も、あなたは休暇申請(トランザクション送信)をしますが、システムが残りの休暇を確認し、各上司に「この人は休暇がある」と直接伝え、上司はシステムが間違わないと完全に信じているため(ZK)、承認がはるかに速くなります(全員一検証)。

これがEthereumがZK化を目指す理由です。

暗号学の課題と事例

もちろん、これを実現するには膨大なエンジニアリング作業が必要であり、暗号学的な難易度も非常に高いため、Ethereumは専門チームと協力しなければなりません

Ethereum FoundationのリサーチャーJustinが言及したBrevisプロトコルは、現在この分野でリードしている事例の一つです。

BrevisはZK-VMに特化しており、最新のPico Prism技術は、現時点で与えられた条件下で最速でZK証明を生成できるソリューションの一つです。

テストデータによると、現在のEthereumの45M GASブロックサイズで、Brevisは64枚のRTX 5090 GPUを使用し、12秒以内に99.6%のブロック証明を完了できます。そのうち96.8%のブロックは10秒以内に証明生成が完了します。

分散化を維持するため、EthereumはZK証明デバイスのコストが10万ドルを超えてはならないと求めています

より高性能なGPU(H200やB200など)を使えば証明生成はさらに速くなりますが、それでは参加のハードルが大幅に上がります。Brevisの現在の設計はこの制限内に収まっています。

なぜ「10秒カバレッジ」も極めて重要なのか?それはMEVブロックが通常1〜3秒で生成され、10秒の証明時間を加えるとちょうど12秒のブロック間隔を埋めるからです。

まとめ:Ethereum ZK化の道筋ロジック

EthereumがL1のパフォーマンス向上を加速したいなら、GAS上限を引き上げなければなりません;

GAS上限を安全に引き上げるには、ZK化を推進しなければなりません;

エレガントにZK化を実現する(10秒以内の証明生成、10万ドル以下のハードウェアコスト)には、暗号学界と暗号エコシステムの共同の努力が必要です。

ZKはEthereumのスケーリングロードマップの中で最も複雑でありながら、最も確実性の高い方向性です。

それはパフォーマンスだけでなく、Ethereumがセキュリティと分散化の間でバランスを追求する究極のソリューションでもあります。

Ethereumスケーリングの動向と分析 Ethereumの主要なスケーリングソリューションの動向を追跡し、各スケーリングソリューションのトレンドと将来を解説 特集
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