ZK の時代は近づいています: ゼロ知識証明を推進する革新的なプロジェクトを探索

Zero Knowledge Proofs (略して ZKP) は、多くのブロックチェーン アプリケーションで頻繁に採用されている暗号化の重要な分野です。

Blockchains are becoming increasingly popular as smart contracts gain wider adoption. However, in an environment where everyone uses blockchains, people will expect unwavering performance, privacy, and security — and only Zero Knowledge cryptography can help achieve all three.

スマートコントラクトが広く普及するにつれて、ブロックチェーンの人気が高まっています。しかし、誰もがブロックチェーンを使用する環境では、人々は揺るぎないパフォーマンス、プライバシー、セキュリティを期待することになります。そして、ゼロ知識暗号化だけが 3 つすべてを達成するのに役立ちます。

ZKPs are an important branch of cryptography that’s been heavily adopted in many blockchain applications. They enable users to prove certain statements without revealing data, which can be useful both for scalability and privacy. An early example of their application is ZCash, a coin where zk-proofs are used to prove that a transaction is valid revealing the sender, the receiver, or the transaction amount — thus achieving full privacy.

ZKP は、多くのブロックチェーン アプリケーションで頻繁に採用されている暗号化の重要な分野です。これにより、ユーザーはデータを明らかにすることなく特定のステートメントを証明できるため、スケーラビリティとプライバシーの両方に役立ちます。彼らの応用例の初期の例としては、ZCash というコインがあります。ZK プルーフを使用してトランザクションが有効であることを証明し、送信者、受信者、またはトランザクション金額を明らかにし、完全なプライバシーを実現します。

As the on-chain landscape evolves, privacy and safety must keep pace to foster an open and trustworthy environment.

オンチェーンの状況が進化するにつれて、オープンで信頼できる環境を促進するために、プライバシーと安全性も歩調を合わせなければなりません。

Vitalik Buterin, founder of Ethereum, has emphasized the importance of advanced ZKP systems since 2016, including them as cornerstones of the Ethereum roadmap.

イーサリアムの創設者であるヴィタリック・ブテリン氏は、2016 年以来、先進的な ZKP システムの重要性を強調しており、それらはイーサリアムのロードマップの基礎に含まれています。

In a recent post, Buterin presented a potentially more efficient algorithm for improving ZKPs and encouraged users and developers to explore and innovate further.

最近の投稿で、Buterin は、ZKP を改善するためのより効率的なアルゴリズムを提示し、ユーザーと開発者にさらなる探索と革新を奨励しました。

Zero Knowledge technology is a branch of fundamental science being spearheaded and funded primarily by crypto projects. Here, we will discuss several innovative projects that all contributed to the advancement of ZKPs.

ゼロ知識テクノロジーは、主に暗号プロジェクトによって主導され、資金提供されている基礎科学の一分野です。ここでは、ZKP の進歩に貢献したいくつかの革新的なプロジェクトについて説明します。

Space and Time’s Proof of SQL

空間と時間の SQL の証明

Transparency is crucial for reliably analyzing data and using it, but it’s also potentially costly and dangerous, depending on the volume and sensitivity of the data.

透明性はデータを確実に分析して使用するために非常に重要ですが、データの量と機密性によってはコストがかかり、危険を伴う可能性もあります。

Space and Time, a startup backed by Microsoft VC and Samsung Next, is focused on developing one of the most efficient ZK-proofs specifically for data retrieval.

Microsoft VC と Samsung Next が支援する新興企業である Space and Time は、特にデータ検索に特化した最も効率的な ZK プルーフの 1 つを開発することに重点を置いています。

It relies on a network of nodes to store and process data and, with its AI technology, it is able to provide very fast ZKP, relying on both on-chain and off-chain data. They’ve developed a system they call HTAP (Hybrid Transactional/Analytical Processing), which enables performing complex near real-time queries with data originating from a blockchain.

データの保存と処理はノードのネットワークに依存しており、AI テクノロジーにより、オンチェーンとオフチェーンの両方のデータに依存して非常に高速な ZKP を提供できます。彼らは、HTAP (ハイブリッド トランザクション/分析処理) と呼ばれるシステムを開発しました。これにより、ブロックチェーンから生成されたデータを使用して、複雑なほぼリアルタイムのクエリを実行できるようになります。

However, Space and Time’s most significant innovation lies in their implementation of Proof of SQL, a novel use of zero-knowledge proofs. This approach allows users to cryptographically validate the accuracy of SQL data queries, giving cryptographic trust to the data being gathered.

しかし、Space and Time の最も重要な革新は、ゼロ知識証明の新しい使用法である Proof of SQL の実装にあります。このアプローチにより、ユーザーは SQL データ クエリの精度を暗号的に検証し、収集されるデータに暗号的な信頼を与えることができます。

Such technology opens new frontiers to enhance both data processing and analysis, facilitating things like off-chain order books for DeFi protocols or reliable analytics and rankings for GameFi and NFTs — and in the future, probably many more applications in the real world.

このようなテクノロジーは、データ処理と分析の両方を強化する新たな境地を開き、DeFiプロトコルのオフチェーン注文帳や、GameFiやNFTの信頼できる分析とランキングなどを促進します。そして将来的には、おそらく現実世界でさらに多くのアプリケーションが利用できるようになります。

Polygon’s zkEVM

ポリゴンのzkEVM

Polygon is known as a quick and cheap network, but it will still eventually reach the limitations of a basic L1 blockchain.

Polygon は高速かつ安価なネットワークとして知られていますが、それでも最終的には基本的な L1 ブロックチェーンの限界に達します。

A multi-layer scaling approach helps balance large transaction loads, keeping transactions affordable for users. Polygon, for its own scalability path, has chosen to go all-in on ZK, acquiring multiple research and product teams working on advancing Zero Knowledge.

マルチレイヤーのスケーリングアプローチは、大規模なトランザクション負荷のバランスをとり、ユーザーにとって手頃な価格のトランザクションを維持するのに役立ちます。 Polygon は、独自のスケーラビリティへの道を歩むために、ZK に全力で取り組むことを選択し、ゼロ ナレッジの推進に取り組む複数の研究チームと製品チームを買収しました。

The Polygon zkEVM, launched in March 2023, was the first EVM-compatible Layer-2 using the zk-rollup technology to save on costs and improve performance.

2023 年 3 月に発売された Polygon zkEVM は、zk-rollup テクノロジーを使用してコストを節約し、パフォーマンスを向上させた最初の EVM 互換レイヤー 2 でした。

The zk-rollup improves the scalability of the network by leveraging cryptographic techniques enabled by ZKPs to quickly verify the validity of data published to the chain. By compressing transaction data and verifying it with zk-proofs, the zkEVM is able to reduce gas fees by over 90%.

zk-rollup は、ZKP によって有効化された暗号化技術を活用して、チェーンに公開されたデータの有効性を迅速に検証することにより、ネットワークのスケーラビリティを向上させます。トランザクション データを圧縮し、zk-proofs で検証することにより、zkEVM はガス料金を 90% 以上削減できます。

Aztec’s Blockchain Privacy

アステカのブロックチェーンのプライバシー

Aztec is one of the better known blockchain privacy pioneers, having worked on advancing ZK technology for over 6 years now.

Aztec は、ブロックチェーン プライバシーの先駆者としてよく知られており、6 年以上にわたって ZK テクノロジーの進歩に取り組んできました。

They’ve made significant contributions to the broader ZKP space over the years, for example by implementing PLONK, a proving system for ZKPs that was more powerful and decentralized than anything that came earlier (and yet has itself been superseded by now).

彼らは長年にわたり、より広範な ZKP 分野に多大な貢献をしてきました。たとえば、以前に登場したものよりも強力で分散型の ZKP 用証明システムである PLONK を実装しました (しかし、それ自体は今では置き換えられています)。

Aztec is working on both a scalable and a private L2, using ZKPs in full strength. It has previously implemented zk.money, a privacy layer for asset transfers that used a proprietary UTXO system.

Aztec は、ZKP を最大限に活用して、スケーラブルな L2 とプライベート L2 の両方に取り組んでいます。以前は、独自の UTXO システムを使用した資産転送用のプライバシー レイヤーである zk.money を実装していました。

The vision behind the project is to offer a fully private rollup, allowing people to store data and transactions privately on an encrypted blockchain. One of the more interesting and complex challenges faced by Aztec is the creation of Noir, a private smart contract language that would be compatible with circuits, or the basic building block of data that can be verified with ZKPs.

このプロジェクトの背後にあるビジョンは、完全にプライベートなロールアップを提供し、暗号化されたブロックチェーン上にデータとトランザクションをプライベートに保存できるようにすることです。 Aztec が直面するより興味深く複雑な課題の 1 つは、回路と互換性のあるプライベート スマート コントラクト言語、または ZKP で検証できるデータの基本構成要素である Noir の作成です。

The project is set to soon launch a testnet of its private L2, finally giving a users a taste of its 6+ years of research and development.

このプロジェクトは間もなくプライベート L2 のテストネットを開始する予定で、ついにユーザーに 6 年以上にわたる研究開発の体験を提供します。

zkSync’s Ethereum Scaling

zkSync のイーサリアム スケーリング

ZkSync by Matter Labs is another “old” project that has pushed ZKP development forward. It focuses specifically on offering more affordable and quick transactions in the Ethereum ecosystem, such as with their flagship product zkSync Era.

Matter Labs の ZkSync も、ZKP 開発を推進したもう 1 つの「古い」プロジェクトです。主力製品である zkSync Era など、イーサリアム エコシステムでより手頃な価格で迅速なトランザクションを提供することに特に重点を置いています。

zkSync Era is a zk-rollup that combines multiple transactions into a single proof processed off-chain, substantially increasing Ethereum’s transaction throughput.

zkSync Era は、複数のトランザクションをオフチェーンで処理される単一のプルーフに結合する zk ロールアップであり、イーサリアムのトランザクション スループットを大幅に向上させます。

Era was designed to

時代は次のように設計されました