イーサリアムの"ZK終局"：ブロックチェーン基盤インフラの壮大な青写真

イーサリアムの技術発展に関心を持つ人々にとって、イーサリアムエンジニアが最近発表した「L1 zkEVM #1：リアルタイム証明」というブログ記事は重要な意味を持っています。この内容はイーサリアムのコア開発チームの技術的な構想を代表するものであり、まだ正式にEIPプロセスに入っていないため、メインネットのアップグレードの既定案になるまでには長い道のりがありますが、発信される信号は無視できません。

この記事は、イーサリアムの未来の核心的な発展の青写真を明確に示しています：ゼロ知識証明技術をLayer 1プロトコルの各層に全面的かつ深く統合し、コンセンサス層から実行層に至るまで全方位的にカバーすることです。この技術ロードマップに従い、最初の重要なステップは、各ノードのEVMをzkEVMにアップグレードすることです。こうすることで、ノードは取引を実行し、スマートコントラクトを実行する過程で、対応するゼロ知識証明を同時に生成し、検証ノードに今回の実行の正当性を検証する根拠を提供します。

これは単なる技術的な反復ではなく、「The Merge」に匹敵するアーキテクチャの革命です。これは、イーサリアムがスケーラビリティ、安全性、経済モデルにおいて直面している複数の課題を根本的に解決することを目的としています。それでは、なぜイーサリアムはこの時期に「全面的にZKに賭ける」ことを選んだのでしょうか？この戦略的な転換の背後には、どのような深い論理が潜んでいるのでしょうか？それはどのように私たちが知っているL1や全てのL2エコシステムを再構築するのでしょうか？

この記事では、既存の研究に基づいて、イーサリアムの「ZKエンディング」の壮大な物語を語り、その背後にある動機、行動、そして深遠な影響を分析します。

一、"再実行"から"証明検証"へのパラダイム転移

イーサリアムのZK化構想、その核心はコンセンサス検証メカニズムの一つのパラダイムの再構築にあります。最近発表されたL1 zkEVMロードマップは、この変化に対して明確な技術的な道筋を示しています。

現在、新しいブロックが提案されると、ネットワーク内のすべての検証者ノードは独立して完全にそのブロック内の各取引を再実行し、最終的な状態ルートが提案者が主張したものと一致するかどうかを計算および検証しなければなりません。このプロセスはリソース集約型であり、イーサリアムL1のスループットを制限する主要なボトルネックです。

新しいL1 zkEVMアーキテクチャでは、ブロックの構築者はブロックを生成する際に、簡潔なZK有効性証明を生成します。他の検証者はブロックと証明を受け取った後、取引を再実行する必要はなく、この暗号学的証明を検証するだけで済みます。"ZK Proofの検証"の計算コストは"取引の再実行"よりも数桁低く、さらに重要なのは、証明を検証するのに必要な時間は、その証明がカバーする取引の数とはほぼ無関係であるため、イーサリアムは検証者のハードウェアのハードルを大幅に引き上げることなく、ブロックのGas上限を大幅に引き上げてより多くの取引を受け入れることができます。誰かが言及したように、L1のGas上限はこれにより10倍に引き上げられる可能性があり、さらに長期的には100倍に達する可能性があるため、非中央集権を維持しながらL1のスケーリングを実現することができます。

つまり、将来のイーサリアムL1はアーキテクチャ的に非常に巨大でネイティブなZK-Rollupに似ており、イーサリアムL1自体が「世界で最も大きなZKアプリケーション」となることが期待されています。

イーサリアムチームはL1 zkEVMの実装に対して極めて厳しい技術基準を設定し、遅延を低減し、スループットを向上させると同時に、安全性と分散化の約束を保証しなければなりません。

未知の脆弱性が存在する可能性のある単一のzkEVM実装を防ぐために、このロードマップは「多証明」セキュリティメカニズムを導入しました。これは、同じブロックの有効性に対して、異なるチームからの複数のzkEVMによって生成された証明が必要であることを要求します。バリデーターのクライアントは、これらの異なる出所の証明をダウンロードして検証します。複数の独立した証明がすべて検証に合格した場合にのみ、そのブロックはコンセンサス層に受け入れられます。これは本質的にイーサリアムの「クライアントの多様性」理念が証明層における拡張と昇華であり、プロトコルによって冗長性と多様性を強制的に導入することで、L1に深い防御を提供し、プロトコルの堅牢性を強化します。

二、イーサリアムはなぜ"全面ZK化"が必要なのか？

イーサリアムはゼロ知識証明技術を全面的に取り入れ、経済モデル、競争環境、将来の市場需要に関する深い思考に基づいて策定された重要な戦略的転換です。

まず、これは「L2を中心とした」経済モデルに対する重要な修正です。EIP-4844がblobメカニズムを導入した後、Layer 2の取引コストは成功裏に低下しましたが、同時に予期しない副作用をもたらしました。すなわち、Layer 1の価値捕捉能力が深刻に弱体化しました。L1の取引手数料収入とETHの焼却量の急激な減少は、ETHのデフレーション期待に直接的な影響を与え、通貨の価格パフォーマンスが低迷し、コミュニティの不満が高まりました。EVMをzkEVMにアップグレードすることで、検証ノードは時間のかかる「再実行」モードから効率的な「検証」モードに移行でき、これによりL1の遅延が大幅に減少し、スループットが向上します。こうすることで、イーサリアムは安全性と即時の最終確定に非常に高い要求を持つ高価値取引を再び引き寄せ、L1の手数料収入を増加させ、EIP-1559の焼却メカニズムを再活性化し、L1とL2の経済関係の再バランスを実現します。

次に、これは高性能のパブリックチェーン競争に対する非対称戦略です。新世代の高性能L1がTPSの面で強力なパフォーマンスを発揮している中、イーサリアムは独自の競争路線を選択しました。競合他社が去中心化の程度を犠牲にしてパフォーマンス向上を追求するのを模倣するのではなく、ZK技術を活用し、百万規模のバリデーターネットワークというコアな強みを維持しつつ、検証作業を「高価なリプレイ」から「安価な検証」に転換することでパフォーマンスの飛躍を実現しています。この戦略は、イーサリアムの去中心化と安全性の堀を強化しながら、パフォーマンスを向上させ、安全性と高性能の両立を目指すものです。

最後に、これはRWAと機関金融の波に備えるための先見の明のある配置です。RWAのトークン化は、ブロックチェーンの次の兆円規模の市場機会と広く見なされています。いくつかの金融の巨人が参入するにつれて、ベース層のパブリックチェーンに対して性能、安全性、プライバシー、コンプライアンスの面で前例のない厳しい要求が突きつけられています。一部のL1は優れた性能を持っていますが、検証ノードが相対的に少なく、中央集権化の程度が高く、さらにダウンの黒歴史を持っているため、安全性と安定性の面で高価値な金融活動の要求を満たすのが難しいです。一方、イーサリアムエコシステム内のさまざまなOPロールアップは性能が良好で、状態を書き戻すL1により優れた安全性を持っていますが、その7日間のチャレンジ期間は高価値な金融決済にとって受け入れられないリスクエクスポージャーです。対照的に、ZK技術が提供する暗号レベルの最終性と、機密データを漏らすことなくコンプライアンスを証明する能力は、機関金融の核心的な要求に完璧に合致しています。もしzkEVMのアップグレードが望み通りスループットを向上させることができれば、ネイティブにZK技術を統合したイーサリアムエコシステムは「性能、安全、安定」を兼ね備え、RWAの波を受け入れる理想的なグローバル決済層になるでしょう。

第三に、ZKの終盤戦が進行中です

イーサリアムのZK終局は早くも兆しを見せており、最近発表されたブログを除いては：

早くも2025年4月に、非常に先見の明のある構想が提案されました：ZKによりフレンドリーなRISC-V命令セットアーキテクチャを既存のEVMに代わって使用するというものです。支持者は、EVMがZK回路を生成する際の非効率なパフォーマンスと比較して、RISC-Vのよりシンプルなアーキテクチャが桁違いの証明効率の向上をもたらすと考えています。この提案は既存のエコシステムを覆すため論争を引き起こしましたが、それはイーサリアムのZK化に対して明確な「北極星」を設定しました—理想的なzkEVMの基準を明確にし、最適化の方向性を示しました。

2025年6月のベルリンワークショップで、イーサリアム財団の研究者は、イーサリアムがL1の拡張において"ZKに全面的に賭ける"と明言しました。この発言は、コア開発チームの揺るぎない決意を確認するものでした。

イーサリアムのZKの終局も決して"紙上の議論"ではない。現在、Optimistic Rollupが各種重要指標でZK Rollupに対して依然としてリードしているが、ZK技術の実戦応用を妨げる各種困難が一つ一つ克服されつつある。歴史的にZK Rollupが深刻に遅れた三つの根本的な原因：

まず、技術の複雑さと性能のボトルネックです：過去に汎用EVM計算のためにZK証明を生成することは非常に困難で、遅く、費用がかかり、計算上も実行不可能と見なされていました。

次に、開発者体験のギャップがあります：ORUは最初から高いEVM互換性を実現しており、初期のZKRはEVMと互換性がなく、開発者に全く新しいプログラミング言語を学ぶことを要求し、非常に高い参入障壁を形成しています。

最後は流動性の断片化とネットワーク効果：ORUは先発の優位性を利用して大量のユーザーと流動性を集め、強力なネットワーク効果を形成しました。

しかし、これらの歴史的障害は一つ一つ克服されています。

証明速度の面では、PLONKやSTARKsなどの新世代の証明アルゴリズムの進歩、さらにGPU、FPGA、ASICなどのハードウェアアクセラレーション技術の発展のおかげで、ZK証明の生成時間が大幅に短縮されました。例えば、ある会社のSP1 zkVMは平均10.3秒で93%のイーサリアムメインネットブロックを証明できるようになり、イーサリアム財団が設定した10秒の目標に非常に近づいています。

互換性の面では、zkEVMはType 4からType 1の互換性に向けて段階的に進化してきました。現在、複数のプロジェクトがほぼ完璧なEVM同等性を実現できるようになり、ORUとの開発者体験のギャップを根本的に解消しています。また、L1 ZK化のMulti-Proof安全モデルは、複数の独立した証明システムに依存しており、現在のzkEVMトラックの活発な発展はこの安全モデルを実現するための基盤を築いています。

以上のように、歴史的にZK技術の発展を妨げていた核心的な障害——性能と互換性——が急速に克服されつつあります。技術は大規模な実戦応用のために十分に準備が整っていますが、以前のZK技術が「遅く、高価で、難しい」という固定観念が人々を一時的に受け入れさせることをためらわせていました。そして、イーサリアムのコアチームが「イーサリアムを世界最大のZKアプリケーションにする」というビジョンは、現代のZK技術の後ろ盾となり、ZK技術の大規模な実戦投入の号砲を鳴らしています。

四、ROLLUPエコシステムの転換

###ネイティブロールアップは、ZKロールアップの高速道路を開きます

イーサリアムL1の全面ZK化はLayer 2の競争環境を根本的に再構築しますが、その中で最も革命的な変化は「ネイティブRollup」の提案です。現在のZK-Rollupは、L1上に数千行のコードを含む複雑な検証者スマートコントラクトをデプロイしてL2からのZK証明を検証する必要があり、これは開発の難易度を増加させるだけでなく、開発者のレベルがまちまちであるため安全リスクをもたらします。L1でzkEVMを実現した場合、EXECUTEプリコンパイル機能が導入され、ZK RollupはL1のスマートコントラクトから直接L1プロトコルに組み込まれた検証ロジックを呼び出すことができ、自分でコントラクトを作成する必要がなくなります。

この変化はZK-Rollupに三重の利点をもたらしました：

まず、安全性の基本的な向上です。Rollupプロジェクトチームは、EVMバリデーターの構築と維持に関する巨大な工事の課題を完全にL1にアウトソーシングでき、複雑な技術的問題を1行のコード呼び出しに簡素化します；

次に、真のEVM等価性と前方互換性を実現し、ネイティブRollupとL1が同期してアップグレードされ、独立したガバナンスプロセスは不要です；

最後に、コスト効果の顕著な改善があります。L1プロトコルに組み込まれたプリコンパイル機能を使用することで、仮想マシンの解釈実行のオーバーヘッドを回避し、検証効率はスマートコントラクト実装よりも数桁高く、ZK Rollupの運用コストを大幅に削減できることが期待されています。

このNative Rollup機能は、イーサリアムL1がすべてのZK-Rollupに対して無償で標準化され、高度なセキュリティと効率的な検証レイヤーを提供することに相当し、ZK-Rollupの発展を長らく悩ませてきた核心的な問題、つまり高額なチェーン上の証明検証コスト、EVM等価性を維持するための技術的な課題、そして検証者コントラクトのセキュリティリスクを直接解決します。

OP ROLLUP の戦略的変革

対照的に、L1のZK化はOptimistic Rollupに対して生存レベルの挑戦をもたらします。ORUの核心的な弱点は、最大7日間の出金確認期間にあり、この遅延は多くの高価値アプリケーションにとって受け入れられません。もしL1のZK化が成功しスループットを向上させれば、資本やアプリケーションがOP Rollupエコシステムから大量に流出する可能性があります。

しかし、現在OPロールアップはTVLとユーザー活動の面で主導的な地位を占めており、この既得権益の構造はL1の全面的なZK化の展望に疑念を抱かせる。しかし、嬉しいことに