作者: クロエ
イーサリアムのゼロ知識証明に基づく現在の拡張ソリューションは ZK ロールアップですが、実際には他に 2 つのソリューション (Validium と Volitions) があります。
この記事では、ゼロ知識証明に基づく上記 3 つの拡張スキームを簡単に紹介します。
ZK rollup
ZK ロールアップの操作は、単に複数のトランザクションをパッケージ化して L1 で公開し、同時にこれらのトランザクションが有効であると主張する証明を (ゼロ知識証明技術を使用して) 発行することです。 - ロールアップのステータスが更新されます。
この一連の証明メカニズムは「妥当性証明」とも呼ばれ、現在、ZK ロールアップで使用される主な証明メカニズムは zkSNARK と zkSTARK です。
特にzk-SNARKが最も広く使われており、zk-SNARKはそれを改良したものであり、現状では利用者は多くありません。
zk-SNARK は、知識に関するゼロ知識簡潔な非対話型議論 (concise non-interactive zero-knowledge Proof) の略で、ファイルが小さく検証が容易な暗号化された証明であり、その単純さは非対話型にあります。
従来のスキームは対話型の証明、つまり証明者と検証者の間で確認を繰り返すものです。デモンストレーターは検証者に「はい、いいえ？」を問い続け、検証者は最終的に正解が見つかるまで答えを出し続けるため、効率が非常に低いことが分かります。
SNARK の解決策は、事前に「信頼できる初期化」を実行して公開参照文字列 (CRS) を生成し、すべてのデモンストレーターが直接アクセスできるようにすることです。標準的な答えがあり、テスト用紙を修正するようにデモンストレーターがそれを検証することがわかります。
ただし、SNARK は効率を向上させるために公開参照文字列を事前に生成しますが、隠れた危険も残します。公開参照文字列が漏洩した場合はどうなるでしょうか?こうしてSTARKが誕生しました。
STARK はインタラクティブな証明ですが、賢いインタラクティブな証明です。セキュリティはハッシュ関数の衝突 (確率的証明の方法) によって保証されているため、より効率的でもあります (ただし、SNARK ほど効率的ではありません)。
Validiums
ZKロールアップとは、トランザクションをL1にまとめて送信して実行するもので、信頼を必要としない「カスタムセキュリティ」の一種です。
Validium はオフチェーンで直接実行され、ゼロ知識証明を通じてデータを維持し、必要な場合にのみメイン ネットワーク上で出金リクエストの正当性を検証します。
そのため、ValidiumsのスケーラビリティはZK-rollupよりも高いですが（現時点で最高のTPSは20,000以上に達する可能性があります）、チェーンの外部の第三者に信頼を移転する「弱い信頼拡張」攻撃を受けてしまいます。データが利用できなくなったり、ユーザーが資金を引き出すことができなくなったりします。
セキュリティを解決する方法は、PoS メカニズムを採用し、経済的インセンティブを利用してデータが各ノードに保存され、いつでも利用できるようにすることです。
現在Validiumsソリューションを採用している代表的なプロジェクトは、NFTを中心とした拡張ソリューションであるImmutable Xです。
Vitalik 氏は、ほとんどの Dapps はすでに Validiums で運用要件を満たしているため、Validiums は実際にはかなり過小評価されていると考えています。
Volitions
ZK ロールアップと検証を組み合わせて、StarkWare チームは Volitions ソリューションを創造的に立ち上げました。これは、名前が示すように、「意思決定能力」に関するものです。
Volitions ソリューションは基本的に ZK ロールアップ サービスと検証サービスを同時に提供し、同じステート ルート (ステート ルート) を共有し、ユーザーは各トランザクションの DA モードを自分で選択できます。たとえ Validium 部分が侵害されたとしても、ZK ロールアップの資金は依然として安全です。
エピローグ
エピローグ
イーサリアム拡大戦争はまだ始まったばかりで、現時点ではオプティミスティック・ロールアップ陣営が優勢で、EVM互換か完全同等の可能性があり、さらにコミュニティ運営能力も非常に高い。
ZK-rollup の失敗の主な原因は、VM を最初からカスタマイズする必要があることです。つまり、EVM のコードを最初から作成する必要があります (ただし、難易度は低下しています)。
ただし、長期的には、Optimistic ロールアップと比較して、ZK ロールアップにはプライバシーとセキュリティの利点が組み込まれており、将来の EVM 互換性は Optimistic ロールアップを上回る可能性があります。
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