zkEVM ソリューションの比較：イーサリアムの拡張の道を探る

ブロックチェーン技術の継続的な発展に伴い、zkEVM はイーサリアムを一般に普及させるための重要なソリューションとなりつつあります。この記事では、Polygon zkEVM（その 2.0 バージョンを含む）、zkSync Era、Linea、Scroll、Taiko といった現在の主流のいくつかの zkEVM ソリューションを包括的に比較します。

zkEVMの紹介

zkEVMは第二層ネットワークソリューションで、トランザクションを処理し、証明をイーサリアム主ネットに返送することでスケーラビリティを向上させます。これらのソリューションはゼロ知識証明（ZK）とEVM互換性を利用しており、安全性と分散化を犠牲にすることなく、イーサリアム主ネットの計算負担を軽減します。

注目すべき点は、zkEVMにはイーサリアム等価（タイプ1）からEVM互換（タイプ4）まで、さまざまなタイプがあることです。これらのタイプ間の主なトレードオフは、EVM互換性とパフォーマンスのバランスにあります。

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ポリゴン 2.0 (zkEVM バリディウム)

2023年6月、PolygonはPolygon PoSをzkEVM validiumにアップグレードする提案をしました。Polygon PoSは、20億を超えるオンチェーン資産、数万の分散型アプリケーション、そして毎日約250万件の取引を含む強力なエコシステムを持っています。

今回のアップグレードは、ネットワーク効果と低コストを維持しつつ、既存のアプリケーション、ユーザー、開発者の体験に影響を与えないことを目的としています。Polygon 2.0 は zkEVM validium として、Polygon zkEVM Rollup に比べて、コストが低く、スループットが高いです。

validium は rollup と比較して、主に低いコストと高いスケーラビリティという利点があります。これは、validium が イーサリアム メインネット上に取引データを保存する必要がないため、高価なガス代を節約できるからです。しかし、validium はオフチェーン取引データの可用性を確保するという課題にも直面しています。

ポリゴン zkEVM

Polygon zkEVM は、EVM の互換性を実現するためのタイプ 3 の ZK-Rollup ソリューションです。既存のイーサリアムツールとクライアントとの連携において、EVM のオペコードの互換性を保持することで、より大きなスケーラビリティを提供します。

Polygon zkEVM と Polygon 2.0 は Polygon エコシステムにおいて相補的な役割を果たしています。Polygon zkEVM は rollup としてより高いレベルのセキュリティを提供し、高価値取引のアプリケーションに適しています。一方、Polygon 2.0 は validium として最高のスケーラビリティを提供し、取引量が多く費用が低いアプリケーションに適しています。

Polygon zkEVMのメインネットは2023年3月にローンチされ、現在ネットワーク上の総ロック価値（TVL）は約5400万ドルです。

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zkSync時代

zkSync Era は現在、Matter Labs によって開発されたタイプ 4 の zkEVM ソリューションです。2023 年 3 月にメインネットが開始され、現在の TVL は約 4.5 億ドルで、過去 1 ヶ月の取引量は 2700 万件に達しています。

zkSync Era の目標は EVM 等価性を実現することではなく、独自の仮想マシン（VM）を通じて証明生成速度を向上させることです。それはエーテル暗号プリミティブをネイティブにサポートし、テストプロセスを簡素化し、ネイティブアカウント抽象化を通じてユーザーエクスペリエンスを改善しています。

現在唯一のタイプ4 zkEVMであるzkSync Eraのカスタム仮想マシンは、特定のユニークな機能とより高いスケーラビリティを実現します。例えば、アカウント抽象をネイティブにサポートできる一方で、EVM互換チェーンはイーサリアムのERC-4337を通じてこの機能を実装する必要があります。

しかし、タイプ4のzkEVMの欠点は互換性が低く、開発者はzkSync上でアプリケーションを構築するために開発プロセスを調整する必要があるかもしれません。

リネア

LineaはConsenSysによって開発されたタイプ3のzkEVMソリューションです。2023年7月にAlphaメインネットがローンチされ、5000万ドルのTVLを蓄積しています。Lineaのユニークな点は、イーサリアム仮想マシンの仕様に基づいて、修正されていないネイティブバイトコードを実行できることです。

Lineaの目標は、将来的にタイプ2 zkEVMを提供し、イーサリアムとほぼ完全に互換性を持ちながら、スケーラビリティを維持することです。これは、トランスレーターやカスタムコンパイラーを使用せず、Solidityコンパイル後のバイトコードを直接使用してスマートコントラクトのZK証明を生成することで、エラーやセキュリティリスクを低減します。

スクロール zkEVM

Scrollは現在タイプ3のzkEVMであり、徐々にタイプ2に移行する予定で、最終的な目標はタイプ1になることです。ScrollはZKPの迅速な生成を追求するのではなく、EVMの互換性と分散化を優先しています。

成功するタイプ1 zkEVMは、EVMの互換性、分散化、スケーラビリティの究極の形であり、本質的にはイーサリアム L1の機能を複製することです。しかし、この目標を達成することは非常に困難であり、私たちがイーサリアム自体の発展の歴史から見てきたように。

タイコ

TaikoはScrollに似ており、タイプ1のネイティブzkEVMを目指す広義のzk-Rollupです。しかし、TaikoはScrollとは異なるアプローチを採用しています：それは最初から速度ではなく分散化を優先しています。

Taikoの方法は、最初からそのオーダーラーと証明者コンポーネントを非中央集権化し、EVM互換性を最大化することですが、これはZKP生成速度が遅くなる可能性があります。それに対して、Scrollはタイプ3のテストネットから始め、EVM互換性を段階的に強化し、メインネットの開始時にその非中央集権化の程度を高める計画です。

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まとめ

各種 zkEVM ソリューションには、それぞれ独自の利点と直面している課題があります。これらは、アクセス可能な Web3 エコシステムの実現において重要な役割を果たしています。これらのソリューションの進化と改善が続く中で、イーサリアムエコシステムのさらなる拡大と普及を見ることが期待されます。第二層ネットワークの発展と採用は、ブロックチェーンのスケーラビリティ問題を解決するための鍵となり、イーサリアムの将来の発展において重要な方向性となるでしょう。

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