ゼロ知識証明の使用方法は？ 1つの記事でゼロ知識の証明を分析します

ゼロ知識証明は、ZCASHなどの暗号通貨のプライバシーを強化し、機密情報を明らかにすることなくトランザクションを検証できるようにします。

2025/05/23 12:28

ゼロ知識証明（ZKP）は、声明自体の有効性を超えた情報を明らかにすることなく、ある当事者が特定のステートメントが真であることを別の当事者に証明できるようにする暗号化方法です。この強力な概念は、特にプライバシーとセキュリティの強化において、暗号通貨エコシステム内で多数のアプリケーションを発見しました。この記事では、ゼロ知識証明の基本、暗号通貨でのアプリケーションの基礎を調査し、それらの使用方法に関する詳細なガイドを提供します。

ゼロ知識の証明を理解する

ゼロ知識の証明は、ある当事者（Prover）が、値Xを知っているという事実とは別に情報を伝えることなく、値Xを知っていることを別の当事者（検証者）に証明できる方法です。ゼロ知識証明の重要な特徴は、次のとおりです。

• 完全性：声明が真実である場合、正直な検証者は、正直な研究者によってこの事実を確信します。
• 健全性：声明が間違っている場合、不正行為者は、ある程度の確率を除いて、正直な検証者にそれが真実であることを納得させることはできません。
• ゼロ知識：ステートメントが真である場合、検証者は声明が真であるという事実以外に何も学びません。

このコンセプトは、1980年代にShafi Goldwasser、Silvio Micali、Charles Rackoffによって最初に導入され、その後現代の暗号の礎石になるように進化しました。

暗号通貨におけるゼロ知識証明のアプリケーション

暗号通貨の世界では、ゼロ知識の証明は、プライバシーとスケーラビリティの問題に対処するのに役立ちました。いくつかの注目すべきアプリケーションには以下が含まれます。

• ZCASH ：ZCASHは、ゼロ知識証明を使用してプライバシーを強化する暗号通貨です。 ZCASHネットワーク上のトランザクションは完全にシールドできます。つまり、送信された送信者、レシーバー、および金額は秘密のままです。

• ZK-SNARKS ：ゼロ知識の簡潔な知識の非対話的議論（ZK-SNARKS）は、ZCASHで使用されるゼロ知識証明の一種です。基礎となるデータを明らかにすることなく、トランザクションの検証が可能になります。

• ZK-Rollups ：これらは、ゼロ知識証明を使用して複数のトランザクションを単一の証明にバッチバッチし、ブロックチェーンの負荷を減らし、スケーラビリティを改善するレイヤー2スケーリングソリューションです。

• プライバシー中心のDAPPS ：多くの分散型アプリケーション（DAPPS）は、ネットワークの整合性を損なうことなくユーザーのプライバシーを確​​保するために、ゼロ知識証明を使用します。

暗号通貨トランザクションでゼロ知識証明を使用する方法

暗号通貨トランザクション、特にZCASHなどのプライバシー中心のネットワークでゼロ知識証明を使用するには、いくつかのステップが含まれます。以下は、ZCASHトランザクションでゼロ知識証明を使用する方法に関する詳細なガイドです。

ZCASHウォレットのセットアップ

• ZCASHウォレットをダウンロードしてインストールする：まず、ZCASH互換のウォレットをダウンロードしてインストールする必要があります。人気のあるオプションには、ZecwalletとZingoが含まれます。
• 新しいアドレスを生成します：インストールしたら、新しいアドレスを生成します。 Zcashウォレットは通常、透明なアドレスとシールドされたアドレスの両方を提供します。プライバシーについては、シールドアドレスを使用してください。
• 財布に資金を提供する：ZEC（ZCASH Cryptocurrency）を新しいアドレスに転送します。

プライベートトランザクションの作成

• 受信者を選択します。受信者のシールドアドレスを選択して、トランザクションがプライベートのままであることを確認します。
• 量を入力します：送信したいZECの量を入力します。
• トランザクションの開始：[送信]ボタンをクリックして、トランザクションを開始します。ウォレットは、機密情報を表示せずにトランザクションを検証するために、必要なゼロ知識証明を自動的に生成します。

トランザクションの確認

• トランザクションのステータスを確認する：送信後、ZCASHブロックエクスプローラーのトランザクションステータスを確認できます。エクスプローラーは、トランザクションが発生したことを示しますが、詳細は非表示になります。
• 領収書の確認：受信者は、シールドされたアドレスでZECを受け取り、トランザクションの詳細を知らずに受け取った金額を確認できます。

ゼロ知識証明の技術的側面

ゼロ知識証明の技術的基盤を理解することは、その力と制限を評価するのに役立ちます。このプロセスには、いくつかの複雑なステップが含まれます。

• セットアップフェーズ：これには、プルーフシステムで使用されるパブリックパラメーターの生成が含まれます。 Zcashでは、これは信頼できるセットアップ式を通じて行われます。
• 証明段階：Proverは、特定のステートメントが真であるという証拠を生成します。 ZCASHのコンテキストでは、これは、送信者が必要な資金を持っていること、および取引が有効であることを証明することを意味します。
• 検証フェーズ：検証者は、追加情報を学習せずにその妥当性を確保するために証明をチェックします。

課題と考慮事項

ゼロ知識の証明は、プライバシーとスケーラビリティの点で大きな利点を提供しますが、考慮すべき課題もあります。

• 複雑さ：ゼロ知識証明の実装は技術的に複雑であり、暗号化の深い理解が必要です。
• パフォーマンス：プルーフの生成と検証は、計算的に集中的であり、トランザクション速度に影響を与える可能性があります。
• 信頼できるセットアップ：ZK-SNARKSのようなゼロ知識証明システムには、信頼できるセットアップフェーズが必要です。

ゼロ知識証明の実際のユースケース

ゼロ知識の証明により、暗号通貨だけを超えて実用的なアプリケーションが見つかりました。暗号通貨のエコシステム内では、いくつかの顕著なユースケースが含まれます。

• 機密トランザクション：これらは、転送された量がゼロ知識証明を使用して非表示になるトランザクションであり、送信者と受信者のみが金額を知っていることを保証します。
• ID検証：ゼロ知識証明は、個人情報を明らかにすることなく識別を検証するために使用できます。これは、分散型金融（DEFI）アプリケーションで特に役立ちます。
• 投票システム：ブロックチェーンベースの投票システムでは、ゼロ知識の証明は、投票者の選択を明らかにすることなく、投票の整合性を確保することができます。

よくある質問

Q：ブロックチェーンネットワークでゼロ知識の証明を使用できますか？

A：ゼロ知識証明は理論的にはブロックチェーンに実装できますが、ZcashやEthereumのレイヤー2ソリューションなどのプライバシー中心のネットワークでは、実際のアプリケーションは最も一般的です。複雑さと計算の要件により、一部のネットワークでの使用が制限される場合があります。

Q：ゼロ知識の証明はどれくらい安全ですか？

A：ゼロ知識の証明は、正しく実装された場合、非常に安全であると見なされます。ただし、セキュリティは、基礎となる暗号化の仮定とセットアップフェーズの適切な実行に依存します。セットアップまたは実装の脆弱性は、システムを損なう可能性があります。

Q：暗号通貨のプライバシーを強化するためのゼロ知識証明に代わるものはありますか？

A：はい、Bitcoinで使用されるMoneroで使用されているリングシグネチャやコイン監督技術など、暗号通貨のプライバシーを強化する他の方法があります。各方法には、プライバシー、スケーラビリティ、複雑さの観点から独自のトレードオフがあります。

Q：ゼロ知識の証明は、ブロックチェーンのスケーラビリティにどのように影響しますか？

A：ZK-Rollupsで見られるように、複数のトランザクションを単一の証明にバッチにすることにより、ゼロ知識の証明はスケーラビリティを改善できます。ただし、特定の実装に応じて、証明の生成と検証の計算オーバーヘッドもパフォーマンスに影響を与える可能性があります。