イーサリアムは1万TPSに到達か？ZK技術で「不可能なトライアングル」をどう突破するか

2025.08.07

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イーサリアムは1万TPSに到達か？ZK技術で「不可能なトライアングル」をどう突破するか

7ドルのラズベリーパイでもZK証明を検証可能、zkEVMは今後6年間でイーサリアムメインネットのTPSを100倍に向上させる可能性。

2025.08.07 - 03:06:13

以太坊

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7ドルのラズベリーパイでもZK証明を検証可能、zkEVMは今後6年間でイーサリアムメインネットのTPSを100倍に向上させる可能性。

執筆：Andrew Fenton

翻訳：imToken

編集者の言葉：イーサリアムは1万TPSへのスケーリング新時代へ向かっており、ゼロ知識証明（ZK）技術がその鍵となる原動力となっています。本稿は『イーサリアム1万TPSロードマップ』の第1回目で、ZK技術、zkEVMのロードマップ、およびイーサリアムL1のスケーリング計画をできるだけ分かりやすく解説します。次回はZKの実装課題、L2エコシステムの進化、そして将来のイーサリアム経済構造への影響について深掘りします。

2025年7月30日、イーサリアムは創世ブロックから10周年を迎えました。10年の探求を経て、イーサリアムのスケーリングロードマップも新たな方向性とビジョンを探っています。

最近のETH価格上昇によりコミュニティに再び信頼感が戻ったのも事実ですが、真に興奮を呼ぶのは、数年にわたるL2スケーリングの探求を経て、最大限の非中央集権性を維持しつつ極限のスケーリングを可能にする信頼できる道筋が、ついにイーサリアムL1に現れたことです。

簡単に言えば、これからイーサリアムのGas上限とTPSは毎年数倍ずつ向上していく予定であり、バリデーター（Validators）はもはや各トランザクションを繰り返し実行する必要はなく（編注：つまり、トランザクションの状態変化を初めから計算しなくてもよい）、ゼロ知識証明（ZK-proof）のみを検証することで、その一連のトランザクションが正しく実行されたことを保証するようになり、これによりベースネットワークのTPSを毎秒1万件以上まで引き上げることが可能になります。

同時に、L2も並行して拡張され、数十万乃至数百万TPSを達成します。また、「ネイティブRollup」（Native Rollup）と呼ばれる新しいタイプのL2が、プログラマブルなシャードのように動作し、L1と同じレベルのセキュリティを提供します。

これらの提案はまだ正式にイーサリアムガバナンスプロセスで承認されていませんが、Vitalik Buterinが2017年から探求してきたアイデアに基づいており、イーサリアム財団のコアリサーチャーであるJustin Drakeが推進しています。

7月のEthCC会議で、Drakeは「我々はイーサリアムスケーリングの重要な転換点に立っている。私は確信している、まもなくL1のGigaGas時代――約1万TPSへ突入する。その鍵はzkEVMとリアルタイムプロービング（real-time proving）だ」と述べました。

Drakeの究極の目標は、10年以内にイーサリアムエコシステムが1000万TPSを達成することです。しかし、これにはいかなる単一のブロックチェーンでもスループット要件を満たすことは不可能であり、未来は必然的に「ネットワーク内のネットワーク」（network of networks）という構造になります。異なるL2がそれぞれ異なるユースケース、トレードオフ、強みを持ち、共同でエコシステム全体を拡張してグローバルな需要に対応します。

なぜイーサリアムL1はこれまで大規模なスケーリングができなかったのか？

他のブロックチェーンが高性能ハードウェアや強力な計算能力を使ってすでにスループット拡大を試みている一方で、イーサリアムは非中央集権性に対して、ある種のイデオロギー的、あるいは「ユートピア的」とさえ言えるほどのこだわりを持ってきました。

ETHマキシミスト（ETH maxis）の視点から見ると、Solanaのような「データセンター型チェーン」は数百万ドル規模の中央集権的リスクポイントを持っており、政府がこれらのノードを直接ターゲットにして取引を検閲できる可能性がある。Suiのようにハードウェア要件が低めのチェーンであっても、コストと帯域幅の要求は依然として高すぎて、非中央集権性を損なう。

それに対して、イーサリアムはラズベリーパイ（Raspberry Pi）上でさえ動作可能です。この低い参入障壁により、15,000～16,000以上の公開ノードと数百万のバリデーターがネットワークに参加しており、イーサリアム上の取引を検閲することは事実上不可能となり、攻撃に対しても極めて高い耐性を持つことができます。

もちろん、代償は非常に遅い処理速度です。現在のTPSは約18～20件/秒ですが、Solanaは約1500件/秒です。

ある意味で、ブロックチェーンのアーキテクチャ自体が元来非効率的であり、まるでGoogleスプレッドシートのようなものです。セルを編集するたびに、世界中のすべてのコピーを持っているコンピュータがまず全表を再計算し、問題ないことを確認してから更新する必要があります。

ZK技術企業Succinct Labsの共同創業者Uma Roy氏は、「イーサリアムの設計思想は、誰もがネットワークに追いつき、すべての取引を再実行できることを目指している」と説明します。これはつまり、取引量を無制限に増やすことができないということであり、すべての取引が誰かによって再計算される必要があるためです。

そのため、非中央集権性を維持しつつメインネットのスケーリング余地が限られていた結果、イーサリアムは2020年にL2レイヤーによるスケーリングという議論の多い道を選ばざるを得ませんでした。

ZKはブロックチェーンの不可能三角をどう解決するのか？

イーサリアムの創設者Vitalik Buterinは「ブロックチェーンの不可能三角」という概念を提唱しました。これは、パブリックチェーンが安全性、スケーラビリティ、非中央集権性の三つの要素を同時に満たすことが困難であるというジレンマを表しています。

ほぼすべてのスケーリングソリューションはそのうちの二つしか満たせず、必ず第三の要素を犠牲にせざるを得ません。

しかし、それは「今までは」の話です。

ゼロ知識証明（ZK-Proof）は、Drakeが「ムーン数学（moon math）」と形容する技術であり、取引の詳細を明かさずに、複雑な多数の取引が正しく実行されたことを数学的に証明することができます。

ZK証明の生成プロセスは非常に複雑ですが、その証明が正しいかどうかを検証する作業は非常に高速かつ軽量です。

そこで、イーサリアムの将来の構想はこうです。性能の低いラズベリーパイのノード群にすべての取引を逐次再計算させる代わりに、バリデーターは極めて小さなZK証明の数学的結果をチェックするだけで済むようにするのです。

Succinct Labsの共同創業者Uma Roy氏はさらに説明します。「全員に取引を再実行させる代わりに、それがすでに正しく行われたことの“証明”を渡せばよい。誰もがその証明を検証でき、再計算する必要はないのです」。

Drakeは冗談交じりに、「将来的にはZK証明の検証に必要な計算量は、わずか7ドルのRaspberry Pi Pico（通常のラズベリーパイの性能の10分の1以下）でも十分対応でき、大型データセンターなど全く不要になるだろう」と語っています。

zkEVM：1万TPSへのロードマップ

イーサリアム財団のSophia Gold氏が最近ブログで発表した内容がコミュニティの注目を集めています。来年中に、L1メインネットがゼロ知識証明駆動のイーサリアム仮想マシン（zkEVM）を統合する可能性があるとのことです。

なお、多くのZK技術の実用化の取り組みは実はL2ネットワークから始まっており、例えばイーサリアム共同創設者Joe Lubinが率いるConsensys傘下のLineaは、EVMと100%互換性を持つZK Rollupパブリックチェーンです。イーサリアム上で動作するアプリはすべてLinea上でシームレスに動作できます。

Lineaは自分たちをイーサリアムの延長線上にあると考えており、最近ではL1への価値還元を支援するため、ETH取引手数料の20%を焼却すると発表しました。

Lineaの責任者Declan Fox氏は、ZK技術がブロックチェーンの不可能三角に答えを与えると述べます。「ZKの魔法は、L1のGas上限を大幅に引き上げられる一方で、計算の拡張が検証の複雑さを増加させない点にあります」。

彼はさらに補足します。ZK証明生成の遅延とコストが低下し続けることで、より高いスループットを処理できるようになると同時に、検証に必要なハードウェア要件は極めて低いままで済みます。スマートウォッチ程度のデバイスでも検証作業が可能になるでしょう。

ただし、コミュニティは過度に楽観すべきではありません。たとえ来年内にzkEVMがL1に統合されたとしても、初日からいきなり1万TPSを実現するわけではありません。