zkEVMロールアップでイーサリアムをスケールする競争

Ethereum が大規模な採用に照準を合わせているため、ZK-Rollup テクノロジは、ブロックチェーンのスケーリング、トランザクション コストの削減、およびスループットの向上のための強力な候補として浮上しています。 暗号ブリーフィング fを分解します現在開発中の Ethereum Virtual Machine と互換性のある主要な ZK-Rollups は、それぞれが Ethereum エコシステム内でさまざまな利点を約束します。

イーサリアムの取引手数料への取り組み

イーサリアムはスケーリングの課題に直面しています。

おそらく、イーサリアムの広範な採用に対する最大の障壁は、ネットワークを使用するための高いコストであり、これはブロックチェーンの存続に関わる問題となっています。 DeFi プロトコルと NFT の台頭により、イーサリアムのブロックスペースの需要が高まっています。 2019 年にはほとんどの取引に数セントの費用がかかりましたが、2021 年の強気相場のピーク時には、ブロックチェーンでの NFT の発行などの活動は定期的に数百ドルで行われていました。 その結果、小売市場の参加者の多くは、価格がネットワークから外れていることに気づき、Solana、Avalanche、Binance Smart Chain などの他のネットワークに目を向けました。 今日、市場の状況によるネットワーク活動の低迷にもかかわらず、ETH 送金などの単純なトランザクションのコストは 2 ～ 3 ドルで、イーサリアムの作成者である Vitalik Buterin のコストをはるかに上回っています。 理想的な目標 トランザクションあたり $0.05 未満.

ロールアップは、イーサリアム ブロックチェーンの混雑を緩和する方法を提供します。 これは、各トランザクションの計算データを処理するためにベース チェーンに依存するのではなく、データをオフチェーンにアウトソーシングして処理し、トランザクションを Ethereum に送り返すためです。 ロールアップあり、イーサリアム データ全体ではなく、証明自体を検証するだけでよいため、ブロック スペースが解放されます。 ロールアップでは、トランザクションをまとめてバンドルすることもできるため、ユーザーはガス料金を分割できます。

ゼロ知識ロールアップは、ZK-Rollups としても知られ、ZK-SNERKS (「ゼロ知識簡潔な知識の引数」) と呼ばれる暗号証明を使用して、トランザクションが処理されたことを Ethereum メインネットに示します。 これらのゼロ知識証明は、基礎となるデータの分析に長い時間がかかる場合でも、迅速に検証できます。

現在開発中の一部の ZK-Rollup プロジェクトは、イーサリアム仮想マシンとの互換性を維持する意向を発表しており、イーサリアム開発者にスマート コントラクトを変更せずにロールアップにインポートする方法を提供しています。 しかし、ブテリンのように 説明した 最近のブログ投稿によると、すべての zkEVM プロジェクトが同じように構成されているわけではありません。完全な EVM 構成可能性のために最適化されたものもあれば、高速スループットのために最適化されたものもあります。

zkSync

Matter Labs によって開発された zkSync は、最も期待されている zkEVM プロジェクトの 1 つです。 1 秒あたり 2,000 トランザクション、ロールアップと Ethereum メインネット間の 10 分の処理時間、およびロールアップが安全に処理できる値に上限がないことを誇る zkSync は、zkEVM の分野の主要なプロジェクトです。

マーケティングにもかかわらず、zkSync は技術的に EVM と互換性がなく、Ethereum で使用される 2 つのコーディング言語である Solidity と Vyper と互換性があります。 この違いは、ユーザーにとっては小さいものですが、開発者にとっては重要です。とりわけ、 コントラクト アドレスが異なる場合があり、手書きの EVM コードがサポートされていない場合があり、デバッグ インフラストラクチャが必ずしも引き継がれるとは限りません。

ロールアップは現在、イーサリアムのテストネットで公開されています。 メインネットのローンチは 3 つのステップで行われる予定です。 すべてのイーサリアム エコシステム プロジェクトを歓迎しますが、ユーザー アクセスは制限したままにするフェア ローンチ。 年末までに予定されているフルアルファ。 詳細はまだ発表されていませんが、zkSync トークンが期待されています。

スタークネット

StarkWare の StarkNet は、zkEVM 分野におけるもう 1 つの主要な候補です。 StarkNet はネイティブ コーディング言語として Cairo を使用していますが、チームは Cairo トランスパイラーと呼ばれるコーディング トランスレータへの Solidity を開発しています。つまり、zkSync と同様に、ロールアップは最終的に EVM 互換ではなく Solidity 互換になります。

しかし、類似点はそれだけです。 StarkNet は、STARK (「スケーラブルで透過的な知識の議論」) と呼ばれる別の種類の暗号証明を使用します。 ZK-STARK は理論的には ZK-SNARK よりも安全ですが、検証に時間がかかり、より多くのブロック スペースを占有し、より多くのガスを必要とします。 StarkWare は、STARK ベースの技術開発の原動力となっています。

StarkNet の許可されたバージョンは、2022 年 2 月に Ethereum メインネットで公開されました。StarkWare チームはまた、 発表した 最近、StarkNet は独自のガバナンスとユーティリティ トークンを持つようになります。 スタークネットのフルキャパシティでの予想スループットに関する公式の数値はありませんが、スタークウェアは、ロールアップによりイーサリアムのガス料金を100〜200倍削減できると述べています.

ポリゴン zkEVM

Polygon は、開発者が Optimistic Rollups や ZK-Rollups などのレイヤー 2 インフラストラクチャを構築して Ethereum ネットワークに接続できる柔軟なフレームワークを備えた Ethereum スケーリング ソリューションです。 2021年8月、ポリゴン 獲得しました ZK-Rollup プロジェクトの Hermez Network は 2 億 5000 万ドル。 事務所 発表した 1 年後、独自の ZK-Rollup である Polygon Hermez に取り組んでおり、これは Proof-of-Stake Matic チェーンと連携して機能します。 先月、Polygon は、Polygon Hermez が Polygon zkEVM にブランド変更され、2023 年初頭にメインネットに向かうことを発表しました。

Polygon は、同社の zkEVM が 1 秒あたり最大 2,000 トランザクションを処理でき、トランザクション コストを 90% 削減できると主張しています。 プロジェクトのコードはオープンソースになっています。 公開テストネットはまもなく公開される予定です。

zkSync や StarkNet とは対照的に、Polygon の ZK-Rollup は、イーサリアム コーディング言語のみと互換性があることによってそれ自体を制限するつもりはなく、EVM 自体と互換性があります。 Polygon zkEVM は、EVM をミラーリングするのではなく複製します。 これは、zkSync や StarkNet よりも程度は低いものの、ビルダーがコードとツール フレームワークをロールアップに適応させる必要があることを意味します。

ZK-EVM プロジェクトと並行して、Polygon は Optimistic Rollup (Polygon Nightfall)、STARK ベースの ZK-Rollup (Polygon Miden)、および Polygon Zero と呼ばれる速度最適化 EVM 互換 ZK-Rollup も開発しています。

スクロール

EVM との最適な統合を目指した ZK-Rollup が Scroll です。 比較的新しいプロジェクトである Scroll は、真に EVM と同等と見なすことができます。 両者の唯一の意味のある違いはランタイム環境、つまりコントラクトが実行されるサブシステムです。 ただし、高い構成可能性はかなりの計算オーバーヘッドを犠牲にしており、これは、Scroll のパフォーマンスが zkSync、StarkNet、および Polygon のパフォーマンスよりも劣る可能性があることを示しています。

Scroll チームはまだプロジェクトの詳細を発表していませんが、7 月 18 日に と呼ばれる 開発者は、2022 年第 3 四半期に予定されている Scroll テストネットを試すために登録する必要があります。Scroll チームは、イーサリアム財団と協力してプロジェクトを開発しています。 この Web サイトは、セキュリティ、透明性、および EVM 同等性が最優先事項であると主張しています。

その他の ZK ロールアップ

ZK-Rollups を研究している他のグループには、イーサリアム財団のプライバシーとスケーリングの調査チームと、まだ名前が付けられていない 主導権 コンセンシスに所属。 研究は既存のプロジェクトに貢献し、必ずしも新しいプロジェクトにつながるとは限りませんが、最近のゼロ知識証明技術のブレークスルーにより、イーサリアム エコシステムで複数の ZK ロールアップが発生する可能性があります。 スケーリングに関しては、イーサリアム ネットワークにはまだ長い道のりがありますが、新しい zkEVM プロジェクトの台頭は、さまざまなユース ケースに対応するより多くのソリューションが提示されるため、開発者とユーザーの両方に利益をもたらすはずです。

開示: 執筆時点で、この作品の著者は ETH と他のいくつかの暗号通貨を所有していました。