Vitalikが絶賛したZKsyncは、本当に過小評価されている可能性がある
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Vitalikが絶賛したZKsyncは、本当に過小評価されている可能性がある
誰からも相手にされなかったものが人気者へと変貌し、ZKは明るい兆しを迎えた。
Web3業界の深掘り報道に専念し潮流を洞察執筆：Eric、Foresight News
11月1日、VitalikはZKsyncの創業者がZKsync Atlasアップグレードについて投稿したツイートを引用し、ZKsyncが「過小評価されているがイーサリアムエコシステムにとって非常に価値のある多くの作業」を行っていると称賛した。
市場はすぐにVitalikの発言に反応し、週末2日間でZKの価格は最高で2.5倍以上上昇した。ZKエコシステムのトークン、ALT（AltLayer）、STRK（Starknet）、SCR（Scroll）、MINA（Mina）などもいずれも堅調な上昇を見せた。
ZKsync Atlasアップグレードの内容を理解すると、ZKsyncが行ってきたことは本当に過小評価されていた可能性があることに気づく。
速く、小さく、しかし高価なZKP
イーサリアム財団が初期から推進してきたZKP（ゼロ知識証明）は本質的に、検証速度の遅さと検証データ量の大きさという問題を解決しようとするものである。
ZKPは本質的に数学的な確率の問題であり、完全に正確ではないが原理を説明するための例を挙げると、ある人物が「四色問題」を解決したと主張した場合、その解決方法を完全に公開せずに本当に解決したかどうかをどうやって確認できるか？ ゼロ知識証明のアプローチでは、地図全体の中からいくつかの部分を選び、それらの部分において隣接する領域同士が同じ色になっていないことを証明する。選んだ部分の数がある程度に達すれば、この人物が四色問題を解決した確率が99.99…％に達することが示される。こうして、全体像を知ることなく、「確かに四色問題を解決した」ということを証明できるのである。
これがよく言われる「どうやってやったかを知らなくても、実際にやったことを証明する」ゼロ知識証明である。なぜイーサリアムエコシステムでZKPを強く推進しているのかといえば、ZKPの理論上の速度上限はトランザクションごとの検証よりもはるかに速く、生成される証明自体のデータ量も非常に小さいからである。
速度が速い理由は、ZKPが全体像を把握する必要がなく、挑戦（チャレンジ）だけを行うことで済む点にある。たとえばイーサリアムのブロックを検証する場合、現在の方法では各ノードが各トランザクションの実行アドレスに十分な残高があるかといった基本的な問題を一つずつ検証するが、もし1つのノードがZKPを使ってすべてのトランザクションを検証し、「証明」を生成すれば、他のノードはその「証明」自体が信頼できるかを検証するだけでよい。さらに重要なのは、この「証明」自体のデータ量が非常に小さいため、転送・検証速度が極めて速く、保存コストも低くなる点である。
ではなぜ、これほど多くの利点を持つ技術を広範に導入していないのかといえば、コストが高すぎるからである。
ZKPはすべての過程を再現する必要はないが、挑戦（チャレンジ）自体には非常に多くの計算能力が必要となる。AIの軍拡競争のようにGPUを大量に投入すればより速い速度を実現できるが、誰もがそのコストを負担できるわけではない。しかし、アルゴリズムや工学的な革新によって、必要な計算量および低計算環境下での証明生成時間をあるレベルまで下げることができれば、イーサリアムの「技術革新により新たなアプリケーションが増え価格が上昇する」サイクルと、「ノード構築のためにGPUを購入するコスト」のバランスが取れ、実用化が可能になる。
そのため、イーサリアムエコシステムにおける多くのZK関連プロジェクトやオープンソース開発者は、ZKPとイーサリアムの統合において、より低いコストで、かつ低コスト環境下でも高速にZK証明を生成することを主な目標としている。先日、BrevisチームがSP1 Hypercube方式の半分のコスト（64枚のRTX 5090 GPU）で、平均6.9秒でイーサリアムブロックの証明を実現（99.6%の証明時間が現在のイーサリアムブロック生成平均時間12秒以内）したことが、イーサリアムコミュニティ全体から称賛されたのもこのためである。
GPUのコストは依然10万ドルを超えているが、少なくとも証明速度がZKPなしの現在の水準まで低下したことには意味があり、今後の課題はコスト削減である。
Atlasアップグレードにより1秒のZK最終性を実現
おそらく多くの人が知らないことだが、ZKsyncがオープンソースで提供するzkVM「ZKsync Airbender」は、単一GPUによる検証速度が最も速いzkVMである。Ethproofsのデータによると、単一の4090 GPUを使用した場合のZKsync Airbenderの平均検証時間は51秒、コストは1セント未満であり、どちらもzkVMの中で最良の成績である。
ZKsyncが公開したデータによると、再帰（recursive）を含まない場合、Airbenderは単一H100 GPUとZKsync OSストレージモデルを使用してイーサリアムメインネットを平均17秒で検証できる。再帰を含めても、平均所要時間は約35秒である。ZKsyncは、数十枚のGPUを使って12秒以内の検証を実現する方法よりも明らかに優れていると考えている。ただし、現時点では2枚のGPUで平均22.2秒というデータしかないため、実際の優劣はまだ確定していない。
とはいえ、これはAirbender単独の功績ではなく、アルゴリズムと工学の最適化が一部にすぎず、ZKsyncの技術スタックとの深層的な統合こそが最大限の効果を発揮した鍵である。さらに重要なのは、単一GPUでイーサリアムメインネットのリアルタイム証明が可能であることを示した点である。
6月末にZKsyncはAirbenderをリリースし、翌月の国慶節の前日にはAtlasアップグレードを実施した。このAirbenderを統合したアップグレードにより、ZKsyncのスループット、確認速度、コストは大幅に向上した。
スループットに関しては、ZKsyncがオーダリングノードに対して工学的な最適化を実施した。非同期の独立コンポーネントを通じて同期処理によるオーバーヘッドを最小限に抑え、仮想マシンが要求する状態、APIが要求する状態、ゼロ知識証明の生成またはL1層での検証に必要な状態を分離することで、コンポーネント間の不要な負荷を削減した。
ZKsyncによる実測テストによると、高頻度の価格更新、決済シーンにおけるステーブルコインの送金、ネイティブETHの送金におけるTPSはそれぞれ23k、15k、43kに達した。
もう一つの大きな飛躍はAirbenderによるもので、これによりZKsyncは1秒でのブロック確認と、単一送金あたり0.0001ドルのコストを実現した。メインネットブロックの検証とは異なり、ZKsyncは状態遷移の有効性のみを検証するため、計算量はメインネットブロックの検証よりもはるかに少ない。ZKによる最終性を持つトランザクションであっても、L1での最終性を得るにはメインネットでの検証を待つ必要があるが、ZKによる検証済みであればそのトランザクションの有効性は保証され、L1の最終性はむしろ形式的な保証と見なせる。
つまり、ZKsync上で実行されるトランザクションはZKPによる検証だけで完全に有効であると確認でき、加えてコストが大幅に削減されたことで、ZKsyncは自身の言葉を借りれば「Airbenderがあって初めて可能になるユースケース」を実現したのである。
まず第一に、オンチェーンオーダーブック、決済システム、取引所、自動マーケットメイカーなどのアプリケーションが挙げられる。Airbenderにより、これらのシステムは極めて高速な検証と決済が可能となり、オンチェーンでのリバーサルリスクを低減できる。
第二に、現在多くのL2が実現できていない点として、第三者を介さずにパブリックシステムとプライベートシステム（例えばZKsyncのPrividiums）の相互運用が可能になった点がある。Prividiumsは企業がプライベートチェーンを構築できるインフラとしてZKsyncが提供するものである。企業にとってのブロックチェーンの要件は、迅速な決済とプライバシー保護である。迅速な決済についてはすでに述べた通りであり、ZKPが本来持つプライバシー特性により、企業のプライベートチェーンがパブリックチェーンと相互運用する際に、帳簿情報を開示せずともトランザクションの有効性を証明できる。この二つを組み合わせることで、オンチェーンでの証券や外国為替取引がコンプライアンス要件における決済時間規定を満たすことも可能になる。
これが、ZKsyncがイーサリアムに次ぐ第2位のRWAアセット発行ネットワークとなった理由かもしれない。
ZKsyncはまた、このような成果はすべてAtlasアップグレードによって初めて可能になったと自負している。オーダラーが低遅延のトランザクションパッキングを提供し、Airbenderが1秒以内に証明を生成し、Gatewayが検証とクロスチェーンメッセージの調整を行う。
L1とL2の接続
Vitalikがリツイートしたツイートにもあるように、ZKsyncの創業者Alexは、AtlasアップグレードによりZKsyncが真にイーサリアムメインネットと接続を果たしたと述べている。
現在、ZKsyncのトランザクションの最終確認時間（約1秒）はイーサリアムメインネットのブロック生成時間（平均12秒）よりも短くなっている。これはつまり、ZKsync上で行われる機関やRWAの取引は、本質的にイーサリアムメインネット上で行われるものと同じであり、メインネットの確認を待つだけでよいということを意味する。つまり、ZKsyncはL2上に流動性センターを再構築する必要がなく、直接メインネットの流動性を利用できるようになった。ZK RollupはOP Rollupのように7日間のチャレンジ期間を必要としないため、元々クロスチェーンの互換性が高いが、Atlasアップグレードによりその速度がさらに加速されたのである。
これにより、最近イーサリアムコミュニティで話題になっているL2の断片化問題が改善され、L2とL1はもはや切り離された別個のチェーンではなく、高速な確認と検証によって一体化され、L2が初めて真に「スケーラビリティネットワーク」と呼べる存在になった。
ZKsyncとScrollが最初にメインネットに上線した際、トランザクションの確認速度やGas手数料はメインネットと変わらず、あるいはそれ以上であった。これは当時、ZKPに対するアルゴリズムおよび工学的な体系的最適化がまだ存在しておらず、検証速度が遅く、コストが高かったためである。この時期にはZK Rollupに対する信頼危機さえ生じていた。しかし今日では、OptimismやArbitrumも徐々にOP RollupからZK Rollup（あるいは両者のハイブリッド）へと移行しており、ZKsyncのようなZK Rollupのコストと速度のさらなる向上、Scrollの分散型ZKPなどが、「空論」から「期待できる成果」へと変化しつつある。
かつては誰もがこき下ろしていたZK技術が、今や注目の的となり、ZKは曙光を迎えている。オーダラーとクロスチェーンブリッジのマルチシグが完全に分散化されたとき、Dragonfly CapitalのマネージングパートナーHasseb Qureshiが言う「悪になれない（can't be evil）」世界が本当に実現するかもしれない。
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