LumozがEigenLayerベースのzkProverおよびzkVerifierをリリース
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LumozがEigenLayerベースのzkProverおよびzkVerifierをリリース
5月22日、LumozはEigenLayer上に構築されたzkProverおよびzkVerifierの導入を発表しました。これにより計算および検証の効率が著しく向上しただけでなく、EigenLayerの再ステーキングメカニズムを通じて、サービス全体の安全性と収益性が効果的に確保されています。
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最近はエアドロップを巡る論争に巻き込まれているものの、EigenLayerがリステーキング（再ステーキング）メカニズムによって2024年最も注目を集めるプロジェクトの一つとなったことは間違いない。その高い収益性はTVLを急上昇させただけでなく、ユーザーがMemeコインの投機的トレンドから素早く撤退し、再び資金と信頼をイーサリアムエコシステムへ戻すきっかけともなった。
本稿執筆時点での発表によると、EigenLayerのETH TVLはすでに500万ETHを突破し、トークンEigenのステーキング数量は5400万枚を超えている。また、アクティブなAVS（Actively Validated Services）およびオペレーターの数はそれぞれ11および251に達している。現在、EigenLayerのエコシステムも爆発的な成長期を迎えており、Lumoz、Espresso、Near、Dodoなど20以上の主要プロジェクトが次々と参画している。
こうした中、ETHを中心としてEigenLayerを活用した、ブロックチェーンのセキュリティと収益性を再構築する革命が始まっている。
本稿では、Lumozを例に挙げて、同プロジェクトがEigenLayer上で進めている一連の技術的取り組みについて詳しく考察することで、イーサリアムひいてはブロックチェーン業界全体の技術進歩への貢献を探る。
1. Lumoz、EigenLayerベースのAVS計算レイヤーを発表
モジュラー型コンピュートレイヤーおよびZKRass分野のリーダーであるLumozは、資本市場での好調なパフォーマンスだけでなく、技術革新においても継続的に成果を上げている。2024年4月にはPre-Aラウンドの資金調達を完了（時価総額は3億ドルに達するとされる）したことを発表し、続けてOp Stack + ZK Fraud Proofに対応したLayer 2アーキテクチャを支援することを明らかにし、L2アーキテクチャの新たなモデルを切り開いた。
今週、Lumozは正式にEigenLayer上に構築されたAVS計算レイヤーの提供を開始した。このレイヤーはzkProverとzkVerifierから構成され、ネットワークの計算能力とセキュリティを大幅に向上させるものだ。
LumozのzkProverはゼロ知識証明（ZKP）の生成に特化しており、具体的なデータを開示せずにその正当性を検証できる。強力な計算リソースを活用することで、zkProverは効率的なZKPを高速に生成でき、ブロックチェーンネットワークのプライバシー性とセキュリティを大きく高める。一方、zkVerifierはこれらのZKPを検証し、その正しさと信頼性を保証する役割を担う。EigenLayerのリステーキングメカニズムと組み合わせることで、zkVerifierはイーサリアムのセキュリティを活用しつつ、検証者に対して追加的な経済的インセンティブを提供する。このような二重検証メカニズムにより、ネットワーク全体の安全性が強化され、信頼リスクが低減される。
注：EigenLayerのリステーキング（再ステーキング）メカニズムは、イーサリアムエコシステムのセキュリティを強化し、AVSの提供を通じて信頼性の問題や資本コストの負担を解決する。
強力な計算リソースとEigenLayerのリステーキングメカニズムを統合することで、Lumozは効率的かつ安全なコンピュートサービスエコシステムを構築した。この革新は、ブロックチェーンネットワークの計算能力とセキュリティを高めるだけでなく、開発者やユーザーに新たなアプリケーションシナリオと価値を提供する。zkProverとzkVerifierを通じて、Lumozはブロックチェーン分野に前例のない革新と価値をもたらし、業界全体の技術進歩を推進している。
2. Lumoz 計算レイヤー
Lumozの計算レイヤーは、高度に統合され協調動作するシステムであり、主な構成要素と機能は以下の通りである。
主に以下の部分から構成される：
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Ethereum：EigenLayerの標準に準拠し、アクティブ検証サービス（AVS）を構築。EigenLayerのステーキングトークンメカニズムを活用してAVSのセキュリティを強化
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EVM Chain：Polygon zkEVM、Polygon CDK、ZKStack、Scrollなどを含むEVM互換ブロックチェーン環境をサポートし、広範な互換性と拡張性を確保
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Lumoz AVS Oracle：EVM互換チェーンからデータを取得・保存する責任を負い、データの高可用性と完全性を保証し、計算レイヤーに堅固なデータ基盤を提供
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Lumoz Chain：計算レイヤー全体の中核管理層として、タスクスケジューリング、報酬配分、zkProverおよびzkVerifierの管理（ノードの参加・退出プロセスなど）を担当
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zkProver：具体的な計算タスクを実行するノード
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zkVerifier：実行結果を検証する検証ノード
これらのモジュールが緊密に連携することで、Lumozの計算レイヤーは安全かつ効率的な計算環境を提供するだけでなく、モジュラー設計により将来の拡張性とアップグレードの基盤も確立している。
3. どのような課題を解決できるか？
3.1 大規模な計算リソース需要
Lumozが提供するクラウドインフラは、ゼロ知識証明の計算に強力なサポートを提供する。これはZK-Rollupsにとって特に重要である。ZK-Rollupsは、トランザクションをオンチェーンではなくオフチェーンで実行し、ZKPによってその有効性を証明した後、この証明をオンチェーンに提出することでメインチェーンの負荷を軽減し、取引処理能力を向上させるブロックチェーンスケーリングソリューションである。
Lumozクラウドインフラの能力：
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互換性：Lumozのクラウドインフラは、Polygon CDK、zkSync、StarkNet、Scrollなど複数のZK-Rollupソリューションと互換性を持つ。つまり、各プラットフォームが独自にインフラを構築する必要がなく、共通のサービスを利用できる。
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ZK-PoWアルゴリズム：Lumozはマイナーの計算リソースとクラウドインフラを統合し、ZK-PoW（Zero-Knowledge Proof of Work）アルゴリズムを通じて、マイナーがZKP計算を支援するために計算力を提供できるようにしている。
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パフォーマンスと効率：ZKPの並列計算をサポートすることで、複数の計算タスクを同時に処理でき、計算効率が大幅に向上する。さらに、順序付き送信によりトランザクションの処理順序が保証される。
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再帰的集約アルゴリズム：再帰的集約アルゴリズムの最適化により必要なZKPの数を削減でき、計算の複雑さとコストを低減できる。
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ネットワーク通信の改善：ネットワーク通信の改善によりデータ転送時間を短縮し、システム全体のレスポンス速度を向上できる。
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費用対効果：上記の最適化により、LumozはZKP計算コストを低下させ、ZK-Rollupsソリューションをより経済的かつ効率的に利用可能にする。
Lumozのクラウドインフラは、ZKP計算に対して強力で柔軟かつ費用対効果の高いソリューションを提供し、ブロックチェーン技術の発展と普及を促進する。
3.2 zk proof Gasの削減
zkVerifierの設計戦略は、効率性の向上、スケーラビリティの強化、そして取引コストの低減を目的としており、以下のような点に具体化されている：
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多源証明の統合：zkVerifierは異なるソースからの証明を統合でき、幅広いゼロ知識証明のユースケースをサポートする。この柔軟性はブロックチェーンエコシステムにおける重要な利点であり、さまざまなプロジェクトやアプリケーションがzkVerifierのサービスを利用できる可能性を生み出す。
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Gasコストの削減：工夫された証明処理および検証メカニズムにより、zkVerifierは証明（proof）提出時のガスコストを大幅に削減し、ユーザーに費用対効果の高いブロックチェーン体験を提供する。
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証明特性への適応性：zkVerifierは、証明サイズ、検証時間、検証ロジックなど、異なる証明システムが生成する証明の特性に適応できる。この適応性がシステムの高効率稼働を支える核心である。
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カスタマイズされた公開戦略：証明ごとの特性に応じて、zkVerifierはカスタマイズされた公開戦略を設計し、オンチェーンリソースの使用を最適化するとともに、証明の効率的な伝達を確保する。これによりネットワークの混雑が緩和され、取引スピードが向上する。
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専用検証器の導入：zkVerifierは専用の検証器を配置しており、これが証明の有効性を保証するキーメカニズムとなる。これらの検証器により、検証済みの証明のみがイーサリアムに公開されることになり、システムのセキュリティと信頼性が維持される。
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データ可用性レイヤーの最適化：zkVerifierのデータ可用性レイヤーは、証明の永続性とアクセス可能性を確保するとともに、経済的なストレージ戦略を提供する。これはシステムの運用コスト削減にとって極めて重要である。
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イーサリアムとの深層連携：zkVerifierは検証結果をイーサリアムに公開し、イーサリアムが検証証明を生成する。このステップはクロスチェーン相互運用性と信頼性を確保する鍵となり、zkVerifierがイーサリアムなどの主要ブロックチェーンネットワークとシームレスに連携できるようにする。
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検証証明の権威性：イーサリアムが生成する検証証明は、zkVerifierが提供するデータの有効性に対する最終的な権威的確認を与える。これは、イーサリアムネットワークがzkVerifierのデータを信頼する基盤となる。
zkVerifierのこれらの革新的設計は、既存のブロックチェーン技術が直面する課題を解決するだけでなく、効率性の向上、コスト削減、相互運用性の強化において顕著な進歩を遂げている。この設計はブロックチェーン技術のより広範な適用を促進し、ユーザーに安全で効率的なサービス環境を提供する。
4. 具体的な動作プロセス
4.1 zkProver
zkProverはゼロ知識証明を生成するコアコンポーネントである。ZKPとは、証明者が追加情報を開示せずに、ある命題が正しいことを検証者に証明できる仕組みである。zkProverには、zkRollup Prover、zkFraud Prover、zkML Proverなど複数のタイプがあり、それぞれ特定の計算タスクに最適化されており、特定領域内での最適なパフォーマンスとシステム効率を確保する。
動作プロセス：
1. タスク取得：Lumoz AVS OracleおよびDispatchモジュールがブロックチェーンからタスクを取得し、Lumoz Chainに同期する。これらのタスクとは、証明が必要な命題または計算のことである。
2. タスク配布：Dispatchモジュールを通じてタスクが異なるProverに割り当てられる。Dispatchはタスクスケジューリングセンターとして、タスクの性質や要件に基づき、どのタイプのProverがそのタスクを処理するのに最適かを決定する。Dispatchモジュールはスマートアルゴリズムを用いて計算リソースを動的に調整し、タスク負荷と各Proverの性能に応じてリソース配分をリアルタイムに最適化し、高負荷時でもシステムの安定稼働を確保する。
3. 証明生成：
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zkRollup Prover：トランザクションバッチの圧縮に関連する証明を処理することに特化しており、ブロックチェーンの処理速度と拡張性の向上に適している。
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zkFraud Prover：不正行為の検出・防止に役立つ「詐欺証明」の生成を行う。
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zkML Prover：機械学習モデルの出力を検証する複雑な証明を扱い、モデル自体や入力データを明かすことなくその正当性を証明する。
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Other Prover：特定の証明用途に使用されるその他のProver
4. 証明提出：生成された証明はLumoz Chainに送信され、検証およびアーカイブされる。
4.2 zkVerifier
zkVerifierはアーキテクチャ内のもう一つのキーコンポーネントであり、zkProverが生成したZKPを検証する役割を担う。オンチェーンに提出される証明の正確性と有効性を保証し、システムの信頼性とセキュリティを守る。最適化された検証プロセスにより、zkVerifierは証明を効率的に処理し、運用コストとガス消費を削減する。
動作プロセス：
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証明提出：zkProverが生成した証明がLumoz Chainに提出され、検証タスクが開始される。
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証明検証：Lumoz Chainが検証タスクを複数のzkVerifierに送信し、これらのノードが独立して分散検証を実行する。
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集団的意思決定：検証ノードの少なくとも3分の2以上が証明を有効と確認することで、検証結果の権威性と一貫性が保証される。
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検証結果の処理：有効とされた証明およびその結果は、Lumoz AVS Oracleを通じてブロックチェーン上のLumoz Proof Contractに記録され、Task Manager ContractによってLumoz Chainに結果が記録・通知される。
5. まとめ
LumozがEigenLayerベースのzkProverおよびzkVerifierの提供を発表したことで、計算および検証の効率が大幅に向上しただけでなく、EigenLayerのリステーキングメカニズムを通じて、サービス全体のセキュリティと収益性も確実に担保された。専門化されたノード設計により、Lumozは異なる計算タスクに対して最適なパフォーマンスと効率を実現できる。同時に、リステーキングメカニズムを通じてステーキング参加者に実質的な収益を提供することで、システムの経済的安全性もさらに強化している。
今後は、EigenLayerやLumozのようなプロジェクトがさらに多く登場し、ブロックチェーンが直面する現実の課題に真正面から取り組み、ユーザーの真のニーズに応える実用的な解決策を積極的に探求・実践していくことを期待したい。それこそが、業界全体の進歩と繁栄を推進する原動力となるだろう。
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