ブロックチェーンのZKVMとは何ですか？

ZKVMは、ゼロ知識証明で計算を実行し、データを表示せずに結果を確認することにより、ブロックチェーンのプライバシーとスケーラビリティを向上させます。

2025/04/13 12:00

ブロックチェーンのZKVMとは何ですか？

ブロックチェーンテクノロジーの世界では、 ZKVM 、またはゼロ認識仮想マシンは、プライバシーと効率の大幅な進歩を表しています。そのコアでは、ZKVMは、基礎となるデータを明らかにすることなく正確さを証明する方法で計算を実行するように設計されています。この概念は、ブロックチェーンシステムのプライバシーとスケーラビリティを向上させるために重要です。

ZKVMはどのように機能しますか？

ZKVMの操作は、ゼロ知識証明に根ざしています。これは、追加情報を伝えることなく、特定の計算が正しいことをある当事者が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、これは、機密データを公開せずにトランザクションとスマートコントラクトの実行を検証できることを意味します。

• ゼロ知識の証明：これらの証明はZKVMSのバックボーンです。これらは、実際のデータを開示する必要なく、システムがトランザクションと計算を検証できるようにします。
• 実行環境：ZKVMは、計算が実行される安全な実行環境を作成します。この環境は、結果が検証可能であることを保証しますが、入力状態と中間状態は機密のままです。
• 検証：計算が実行された後、ZKVMはブロックチェーンネットワークによって検証できる証明を生成します。この検証プロセスは、詳細を明らかにすることなく、計算の正しさを確認します。

ブロックチェーンでZKVMを使用することの利点

ブロックチェーンにZKVMを実装することは、主にプライバシーと効率の領域でいくつかの利点を提供します。

• プライバシーの強化：トランザクションの詳細とスマートコントラクトデータを隠すことにより、ZKVMSはユーザーのプライバシーを保護します。これは、金融取引や機密データ処理など、機密性が最も重要なアプリケーションにとって特に価値があります。
• スケーラビリティの向上：ZKVMSは、ブロックチェーンに保存する必要があるデータの量を大幅に削減できます。トランザクションのすべての詳細を保存する代わりに、計算の証明のみが記録され、よりスケーラブルなブロックチェーンネットワークにつながる可能性があります。
• セキュリティ：ゼロ知識証明を使用すると、セキュリティの追加レイヤーが追加されます。ブロックチェーンが侵害されたとしても、読みやすい形式で保存されていないため、基礎となるデータは保護されたままです。

ブロックチェーンのZKVMのユースケース

ZKVMは多用途であり、ブロックチェーンエコシステム内のさまざまなシナリオに適用できます。

• 機密トランザクション：暗号通貨では、ZKVMを使用して、関係者がプライベートに保たれるトランザクションを処理できます。これは、ブロックチェーンの完全性を損なうことなく達成されます。
• プライベートスマートコントラクト：スマートコントラクトは、論理とデータが公開されているように実行されるように実行できます。これは、機密を維持する必要があるビジネスロジックに特に役立ちます。
• レイヤー2ソリューション：ZKVMSは、オフチェーン計算が実行され、メインブロックチェーンで検証されているレイヤー2スケーリングソリューションで手段をつけます。これにより、うっ血が減り、トランザクションスループットが向上します。

ブロックチェーンにZKVMを実装します

ZKVMをブロックチェーンに統合するプロセスには、システムの機能とセキュリティを確保するためにそれぞれが重要ないくつかのステップが含まれます。

• ZKVMの設計：最初のステップは、ZKVMのアーキテクチャを設計することです。これには、サポートする計算の種類とゼロ知識証明の構造の定義が含まれます。
• プルーフシステムの開発：堅牢な証明システムが不可欠です。これには、効率的かつ安全な証明を生成および検証するためのアルゴリズムを作成することが含まれます。
• ブロックチェーンとの統合：ZKVMは、既存のブロックチェーンインフラストラクチャと統合する必要があります。これには、ZKVMプルーフの検証に対応するためのブロックチェーンのコンセンサスメカニズムの変更が含まれます。
• テストと検証：ZKVMが正しく動作し、証明が有効であることを確認するには、広範なテストが必要です。このステップには、理論分析と実用的な実装テストの両方が含まれます。
• 展開と監視：ZKVMが展開されると、問題を検出し、システムの継続的なセキュリティとパフォーマンスを確保するために継続的な監視が重要です。

課題と考慮事項

ZKVMは大きな利点を提供しますが、対処する必要がある課題と考慮事項もあります。

• 複雑さ：ZKVMの実装は技術的に複雑です。暗号化とブロックチェーン技術を深く理解する必要があります。
• パフォーマンス：ゼロ知識証明の生成と検証は、計算的に集中的であり、ブロックチェーンのパフォーマンスに影響を与える可能性があります。
• 採用：ZKVMSの広範な採用には、技術的な進歩だけでなく、より広範なブロックチェーンコミュニティによる受け入れと統合も必要です。

よくある質問

Q：ZKVMはブロックチェーンで使用できますか？

A：ZKVMは理論的にはブロックチェーンと統合できますが、実用性はブロックチェーンの特定のアーキテクチャとコンセンサスメカニズムに依存します。一部のブロックチェーンでは、ZKVMを効果的にサポートするために大幅な変更が必要になる場合があります。

Q：ZKVMはブロックチェーンの透明性にどのように影響しますか？

A：ZKVMSは、トランザクションの詳細とスマートコントラクトデータを隠すことにより、ブロックチェーンの透明性を低下させる可能性があります。ただし、これは、トランザクションと計算の正しさがまだ検証可能であるため、ブロックチェーンの完全性を損なうものではありません。

Q：ZKVMSを使用する既存のブロックチェーンはありますか？

A：はい、いくつかのブロックチェーンとレイヤー2ソリューションがZKVMを実装し始めました。例には、ZksyncとStarkwareが含まれます。ZksyncとStarkwareは、ゼロ知識の証明を使用してプライバシーとスケーラビリティを向上させます。

Q：ZKVMSは、リング署名などの他のプライバシーソリューションと比較してどうですか？

A：ZKVMSとリングシグネチャはどちらもプライバシーを強化することを目指していますが、動作は異なります。 ZKVMSはゼロ知識証明を使用してデータを公開せずに計算を検証しますが、リングシグネチャはトランザクションを組み合わせて送信者の身元を不明瞭にします。それらの選択は、アプリケーションの特定のプライバシー要件に依存します。