ブロックチェーンアプリケーションにzkSyncを選ぶ5つの理由

13,000以上の分散型アプリケーションやNFTコレクションがEthereumネットワーク上で稼働しており、いつでも数千件のトランザクションがブロックスペースを奪い合う可能性があります。

zkSyncのようなレイヤー2スケーリングソリューションは、メインネットでの決済のために送信する前にトランザクションを「バッチ処理」します。その結果、トランザクション速度が向上し手数料が下がり、低価値・大規模なアプリケーションにとって有利な環境が生まれます。

この記事では、ブロックチェーン開発においてzkSyncを選ぶ5つの主要なメリットを説明します。

zkSyncとは何か

zkSyncは、ゼロ知識証明を使用してEthereumのスループットを向上させながら、自己主権と分散性を維持する汎用の分散型Ethereumスケーリングソリューションです。

zkSyncの開発元であるMatter Labsは、Ethereumのスケーラビリティ問題をいち早く特定し、実用的で将来性のある解決策の開発に取り組んだエンジニアリングチームの一つです。

Goerliテストネットで12か月間の厳格なテストを経て、zkSyncは2023年3月24日にパブリックメインネット（「Era」）をローンチしました。

開発者がブロックチェーン開発にzkSyncを選ぶ理由

zkSyncを使用する主なメリットは、ゼロ知識証明を活用してスケーラビリティを追加しながら、セキュリティをEthereumメインネットから直接得ている点です。

Matter LabsのCEO兼共同創業者であるAlex Gluchowski氏は、真に信頼を必要としないインターネットを実現するには、情報検証にゼロ知識証明を活用する必要があると考えています。

1. Ethereumに由来するセキュリティ

オプティミスティックRollupsが不正証明を使用するのに対し、zkSyncは妥当性証明を使用してメインネットのセキュリティを活用します。

zkSyncのトランザクションのセキュリティを確保するため、暗号学的証明（すべてのトランザクションを検証・再構築するために必要なデータとともに）がEthereum上に公開されます。

これらの証明を公開することで、zkSyncはユーザーが自分のトランザクションがネットワークによって正しく処理されたことを検証できる、透明性が高く監査可能な方法を提供しています。

2. zkEVMの実装

zkEVMは、ゼロ知識証明とEthereum仮想マシン（EVM）を統合したものです。zkEVMの実装により、開発者はスマートコントラクトをEthereumメインネットからネイティブに移植できます。

EVM互換のスマートコントラクトは、安全かつトラストレスな方法で実行でき、ゼロ知識で証明することができます。EVMとゼロ知識証明は、技術的な実装上の課題からこれまでうまく組み合わせることができなかったため、これは大きな成果です。

もともとEVMはスマートコントラクトを実行できても、その正しさを検証することはできませんでした。zkEVMは、Ethereum仮想マシンにゼロ知識証明、すなわち簡潔非対話型知識論証（SNARK）を生成する能力を与えます。

これにより、開発者は決済やトランザクションに限定されることなく、高度な分散型アプリケーション（dapp）機能やその他の用途にZK-Rollupsを使用できるようになり、新たな可能性が広がります。

zkEVMの実装は、より高速で安価なトランザクションを可能にするだけでなく、スマートコントラクトの実行においてより高いプライバシーも提供します。

zkSyncで使用されているゼロ知識証明は、プライベートな計算を可能にします。つまり、スマートコントラクト実行の入力と出力は、関係者以外には見えません。これは、分散型金融（DeFi）アプリケーションなど、プライバシーを必要とするアプリケーションにとって大きなメリットとなります。

3. 無限のスケーラビリティ

zkSyncは、セキュリティを損なうことなく、無限かつ効率的にスケールする能力を持っています。

特に重要な点として、zkSyncは簡潔なzk証明を使用しており、処理するトランザクション数に関係なく検証コストを最小限に抑えます。これにより、ネットワークのセキュリティと分散性を損なうことなく、パフォーマンスを指数関数的に向上させることができます。

トランザクション手数料の削減は、ブロックチェーンプラットフォームのスケーラビリティを実現するもう一つの重要な要素です。zkSyncの革新的なRedshift証明システムは、トランザクションの平均コストをわずか1セントの何分の1にまで削減します。これにより、zkSync上のトランザクションは、他のブロックチェーンプラットフォームのトランザクションよりもはるかに安価に処理できます。

スケーラビリティは、費用対効果の高いストレージにも左右されます。まさにこの点こそがzkSyncが作られた理由です。zkSyncは、レイヤー1でのストレージと比較して大幅にコストを削減する、安価で信頼性の高いストレージを提供します。

EIP-4844が有効になったことで、コストはさらに削減されると予想されます。さらに、zkSyncのアーキテクチャには、zkPorterというもう一つの分散型ストレージオプションが組み込まれています。

無限のスケーラビリティを実現するために必要なもう一つの要素が「Hyperchains」です。Hyperchainsは、本質的には独立したZKブロックチェーンであり、zkSyncが「Hyperbridges」と呼ぶトラストレスなブリッジを介して互いに接続されています。

他のブロックチェーンと同様に、各Hyperchain個別のスループットには限りがあり、主にノードのキャパシティと分散性に左右されます。しかし、Hyperchainsが連携して機能することで、zkSyncエコシステム全体で達成できるスループットの上限がなくなります。

4. 優れたUX

不十分なUXは、長年にわたりブロックチェーン技術の大規模な普及を阻む要因となってきました。シードフレーズの記憶から、アプリごとに異なる暗号資産ウォレットの使い方の把握まで、ユーザーはWeb3を扱いにくいと感じることが多くあります。

zkSyncは、ネイティブなアカウント抽象化によってUXを大幅に簡素化し、ユーザーがWeb3の世界をより簡単に探索できるようにするとともに、開発者が機能的なdApp機能により多くのエネルギーを注げるようにします。

現在、ほとんどのユーザーは外部所有アカウント（EOA）を通じてEthereumとやり取りしています。EOAは操作がシンプルですが、ETHの送受信以外のコード実行や機能の実行はできません。スマートコントラクトアカウント（CA）はコードを実行し、単純な価値の移転を超えた複雑な機能を実行できますが、より高度な開発とテストが必要です。

アカウント抽象化は、両方のアカウントタイプの利点を組み合わせ、ユーザーが簡素化されたユーザー体験を通じてCAとやり取りできるようにします。zkSyncチームは、スマートコントラクトアカウントの操作を、ほとんどのユーザーがすでに慣れ親しんでいるWeb2の体験に近づけつつ、ユーザーが資産のカストディを維持できるようにすることを目指しています。

zkSyncのアカウント抽象化により、各ユーザーは自分のアカウントのロジックと機能を簡単にカスタマイズできます。例えば、ユーザーは定期支払いを自動的にスケジュールするカスタムアカウントを作成したり、資金の送受信に関する特定のルールを適用するアカウントを作成したりできます。スマートコントラクトアカウントは、ユーザーが任意のトークンでガス代を支払うことを可能にするだけでなく、ユーザーに代わって自動的に手数料を処理するように設定することもできます。

5. 構成可能性

zkSyncの中でも過小評価されがちなメリットの一つが、妥当な時間内でレイヤー1とレイヤー2の間を双方向に行き来できる能力です。ユーザーは、長い出金・入金プロセスを必要とせず、資産と流動性を2つのレイヤー間でシームレスに移動できます。

これは特に構成可能性、つまり異なるスマートコントラクトやアプリが相互にやり取りし連携する能力にとって重要です。zkSyncの双方向の行き来能力により、レイヤー2上のアプリはレイヤー1上の資産や流動性に容易にアクセスして利用でき、その逆も可能となり、アプリ間でより複雑で高度な構成可能性が実現します。

レイヤー1とレイヤー2の間で資産を迅速に移動できる能力は、流動性を維持するうえでも重要です。2つのレイヤー間で流動的なフローを持つことで、ユーザーは資産がいずれかのレイヤーにロックされるリスクを負うことなく、機会を活用し市場の変化に素早く反応できます。

例えば、あるユーザーがEthereumブロックチェーンのレイヤー2上に構築された分散型取引所（暗号資産を取引するためのプラットフォーム）を利用したいとします。zkSyncを使えば、レイヤー1からレイヤー2へ暗号資産を迅速に移動させ、その取引所で取引することができます。そして、資金を引き出したい場合には、それを迅速にレイヤー1へ戻すことができます。