ブロックチェーンのZkevmとは何ですか？

ブロックチェーンのZkevmとは何ですか？

ブロックチェーンテクノロジーの領域では、 ZKEVMという用語は、イーサリアムおよびその他のブロックチェーンネットワークのスケーラビリティとプライバシーを強化する重要な進歩として際立っています。 Zkevm 、またはゼロ知識イーサリアム仮想マシンは、効率的かつ安全な方法でスマートコントラクトとトランザクションを実行するために、ゼロ知識証明の力を活用します。この記事では、Zkevmの複雑さを掘り下げ、そのメカニズム、利点、および実装を調査します。

ゼロ知識の証明を理解する

Zkevmに飛び込む前に、ゼロ知識証明の概念を把握することが不可欠です。これらは、ある当事者が別の当事者に、声明自体の有効性を超えて情報を明らかにすることなく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。ブロックチェーンのコンテキストでは、ゼロ知識証明により、基礎となるデータを公開せずにトランザクションの検証が可能になります。

• ZK-SnarksとZk-Starksは、ブロックチェーンアプリケーションで一般的に使用される2種類のゼロ知識証明です。それらは、簡潔で非相互作用の両方である方法で計算の検証を可能にします。

ブロックチェーンにおけるEVMの役割

Ethereum Virtual Machine（EVM）は、Ethereumブロックチェーンの重要なコンポーネントであり、スマートコントラクトのランタイム環境として機能します。コンパイルされたスマートコントラクトコードを表すByteCodeを実行し、ネットワーク上のすべてのノードで実行が決定的であることを保証します。

• EVMの役割は、トランザクションとスマートコントラクトの相互作用を処理するため、Ethereumネットワークの完全性と一貫性を維持する上で極めて重要です。

ZKEVM：ゼロ知識証明とEVMを組み合わせます

Zkevmは、ゼロ知識証明をEVMと統合することにより、革新的な概念として浮上します。この組み合わせにより、スマートコントラクトと鎖オフチェーンのトランザクションの実行が可能になり、その正確性の証拠のみがブロックチェーンに提出されます。これにより、ネットワーク上の負荷が大幅に削減され、スケーラビリティが向上します。

• 計算をオフチェーンで実行し、証明のみを送信することにより、ZKEVMはブロックチェーンに保存する必要があるデータを最小化し、ガス料金と取引時間を短縮します。

Zkevmの利点

ZKEVMの実装は、ブロックチェーンエコシステムにいくつかの利点をもたらします。

• スケーラビリティ：トランザクションをオフチェーンで処理し、証明のみを提出することにより、ZKEVMは従来のオンチェーン処理と比較して1秒あたりのトランザクションの量を処理できます。
• プライバシー：トランザクションとスマートコントラクトの実行は、ブロックチェーンで正確性の証明のみが表示されるため、プライベートに保たれます。
• セキュリティ：ゼロ知識の証明を使用すると、鎖がオフチェーンで実行されていても、トランザクションとスマートコントラクトの完全性が維持されることが保証されます。

ZKEVMの実装

ZKEVMの実装にはいくつかの複雑なステップが含まれますが、コアアイデアは、チェーンで検証可能である間にEVMがオフチェーンを実行できるシステムを作成することです。

• オフチェーンの実行：スマートコントラクトとトランザクションは、オフチェーン環境で実行されます。これは、特殊なZKEVMノードである可能性があります。
• 証明生成：実行後、ZKEVMノードは、計算が正しく実行されたというゼロ知識証明を生成します。
• オンチェーン検証：証明はブロックチェーンに提出され、ネットワークノードによって検証されます。証明が有効な場合、トランザクションまたはスマートコントラクトの実行が受け入れられます。

現在のプロジェクトと開発

いくつかのプロジェクトがZKEVMの開発と実装に積極的に取り組んでいます。

• Polygon Hermez ：ZKEVMを使用してスケーラビリティとプライバシーを強化するイーサリアムのレイヤー2スケーリングソリューション。
• StarkwareのStarkNet ：ZK-Starksを使用してイーサリアムでスケーラブルでプライベートなトランザクションを提供する別のレイヤー2ソリューション。
• Matter LabsのZKSYNC ：Ethereum取引のスケーラビリティとユーザーエクスペリエンスの向上を目的とするZKEVMベースのソリューション。

課題と考慮事項

Zkevmは有望なソリューションを提供していますが、考慮すべきいくつかの課題があります。

• 複雑さ：ZKEVMの開発と統合には、高度な暗号化知識と重要な計算リソースが必要です。
• 採用：ZKEVMの広範な採用は、この新しいテクノロジーを採用する開発者とユーザーの意欲に依存しています。
• 相互運用性：ZKEVMソリューションが既存のブロックチェーンインフラストラクチャとシームレスに統合できるようにすることは、重要な考慮事項です。

よくある質問

Q：Zkevmは従来のレイヤー2ソリューションとどのように違いますか？

A：ZKEVMは、オフチェーン計算を検証するために、主にゼロ知識証明の使用において、従来のレイヤー2ソリューションとは異なります。サイドチェーンや状態チャネルなどの他のレイヤー2ソリューションもチェーンオフチェーンを処理する場合がありますが、ZKEVMは、基礎となるデータを明らかにすることなく、これらのトランザクションがメインブロックチェーンで検証可能であることを保証し、プライバシーとセキュリティの追加レイヤーを提供します。

Q：Zkevmは、Ethereum以外のブロックチェーンで使用できますか？

A：はい、Zkevmは主にイーサリアム用に開発されていますが、概念は、同様の仮想マシンアーキテクチャを使用する他のブロックチェーンに適合させることができます。重要な要件は、スマートコントラクトとトランザクションをオフチェーンで実行し、オンチェーン検証のためにゼロ知識証明を提出する機能です。

Q：ZKEVMに関連する潜在的なリスクは何ですか？

A：ZKEVMに関連する主なリスクには、実装の複雑さが含まれます。これは、正しく実行されないと潜在的な脆弱性につながる可能性があります。さらに、ゼロ知識証明に依存することは、使用される暗号化方法の欠陥がシステムのセキュリティを損なう可能性があることを意味します。最後に、証明の生成と検証に必要な計算リソースは重要である可能性があり、システムの全体的な効率に影響を与える可能性があります。

Q：開発者はどのようにしてプロジェクトでZkevmの使用を開始できますか？

A：ZKEVMの使用に関心のある開発者は、ZKEVMをイーサリアムベースのアプリケーションに統合するためのフレームワークとツールを提供するPolygon Hermez、Starknet、Zksyncなどの既存のプロジェクトを探索することから始めることができます。彼らは、ゼロ知識の証明と、使用することを選択したZKEVM実装の特定の要件に精通する必要があります。開発者コミュニティに参加し、ZKEVMに焦点を当てたワークショップやハッカソンに参加することも、貴重な洞察とサポートを提供することができます。