Vitalikが絶賛するZKsyncは、すでに最速のzkVMを実現しています。

原文作者：Eric，Foresight News

11月1日、VitalikはZKsyncの創設者によるZKsync Atlasアップグレードに関するツイートを引用し、ZKsyncが「過小評価されているが、Ethereumエコシステムにとって非常に価値のある作業を行った」と称賛しました。

市場はすぐにVitalikの言葉に反応し、ZKの価格は週末の2日間で最高2.5倍以上の上昇を見せ、ZKエコシステムのトークン、ALT（AltLayer）、STRK（Starknet）、SCR（Scroll）、MINA（Mina）なども良好な上昇を記録しました。

ZKsync Atlasアップグレードを理解した後、私たちはZKsyncが行ったことが本当に過小評価されている可能性があることに気付きました。

速く、小さいが高価なZKP

Ethereum財団が早くから推進しているZKP（ゼロ知識証明）は、基本的に検証速度が遅く、検証データ量が多い問題を解決しようとしています。

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例を挙げてその原理を大まかに説明します：ある人が「四色問題」を解決したと主張した場合、その人が本当に解決したことを、方案を完全に公開せずにどうやって確認するのでしょうか？ゼロ知識証明の解法は、全体の図の中からいくつかの部分を選び、これらの部分の中で隣接する2つのブロックの色が同じでないことを証明することです。そして、選ばれた部分の数がある値に達すると、その人が四色問題を解決した確率が99.99……%に達したことを証明できます。この時、私たちは全貌を知らないまま「確かに四色問題を解決した」という証明を実現しました。

これが、皆さんがよく耳にする「どうやってやったかを知らない前提で、確かにやったことを証明する」ゼロ知識証明です。EthereumエコシステムでZKPを大々的に推進する理由は、ZKPの理論的な速度上限が逐次取引の証明よりも遥かに速く、生成される証明自体のデータ量が非常に小さいからです。

速さの理由は、ZKPが全貌を理解する必要がなく、挑戦を行うだけで済むからです。例えば、Ethereumブロックを検証する場合、現在の方法は各ノードが各取引の実行アドレスに十分な残高があるかなどの基本的な問題を検証することですが、もし1つのノードがZKPを通じて各取引を検証し、「証明」を生成すれば、他のノードは「証明」自体が信頼できるかどうかを確認するだけで済みます。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、伝送と検証の速度が非常に速く、データの保存コストも低く抑えられることです。

この全ての利点を持つ技術を大規模に導入しない理由は、非常に高価だからです。

ZKPは全てのプロセスを再現する必要はありませんが、挑戦自体が非常に多くの計算能力を消費します。AI軍拡競争のようにGPUを狂ったように積み上げれば、より速い速度を実現できますが、すべての人がそのコストを負担できるわけではありません。しかし、アルゴリズムとエンジニアリングの革新を通じて、必要な計算能力と低計算能力で証明を生成する時間をある程度まで短縮し、Ethereumが「技術革新によってより多くのアプリケーションを促進することによる価格上昇」と「ノードを構築するためのGPU購入コスト」のバランスを取ることができれば、実現可能です。

したがって、Ethereumエコシステムの多くのZKコンセプトプロジェクトやオープンソース開発者は、ZKPとEthereumの結合において主に力を入れているのは、より低コストで、低コストでより速い速度でZK証明を生成することです。最近、BrevisチームはSP1 Hypercubeソリューションの半分のコスト（64枚のRTX 5090 GPU）で、平均6.9秒でEthereumブロックを証明することを実現しました（99.6%の証明時間が現在のEthereumのブロック生成の平均時間：12秒以内を下回っています）。これがEthereumコミュニティが集団で称賛する理由です。

GPUのコストは依然として10万ドルを超えていますが、証明速度は現在のZKPなしのレベルまで低下しました。今後の課題はコストを下げることです。

Atlasアップグレードは1秒のZK最終性を実現

多くの人が知らないかもしれませんが、ZKsyncが提供するオープンソースのzkVM ZKsync Airbenderは、単一GPUでの検証速度が最も速いzkVMです。Ethproofsのデータによると、単一の4090 ZKsync Airbenderの平均検証時間は51秒で、コストは1セント未満であり、両者ともzkVMの中で最高の成績です。

ZKsync自身が提供するデータによると、再帰を考慮しない場合、Airbenderは単一のH100とZKsync OSストレージモデルを使用してEthereumメインネットを検証する平均時間は17秒です。再帰を考慮しても、総平均時間は約35秒であり、ZKsyncはこれが数十枚のGPUを必要とする12秒以内の検証よりもはるかに優れていると考えています。しかし、現在は2枚のGPUの平均22.2秒のデータしかないため、実際の良し悪しはまだ結論が出ていません。

そして、これらすべてはAirbenderの独立した功績ではなく、アルゴリズムとエンジニアリングの最適化はその一部に過ぎず、ZKsync技術スタックとの深い統合が効果を最大化する鍵です。さらに重要な点は、単一のGPUを使用してEthereumメインネットのリアルタイム証明を実現することが可能であることを示しています。

6月末にZKsyncはAirbenderを発表し、国慶節の倒数第二日目にAtlasアップグレードを実施しました。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、コストが大幅に向上しました。

スループットの面では、ZKsyncはソーターのエンジニアリング最適化を行い、独立した非同期コンポーネントを通じて同期による消耗を最小限に抑えました。仮想マシンに必要な状態、APIに必要な状態、ゼロ知識証明を生成するために必要な状態、またはL1層でゼロ知識証明を検証するために必要な状態を分離し、コンポーネントの不必要なオーバーヘッドを削減しました。

ZKsyncの実地テストによれば、高頻度の価格更新、支払いシーンの安定したコイン転送、ネイティブETH転送において、それぞれTPSは23k、15k、43kに達しました。

もう一つの大きな質的変化はAirbenderから来ており、これによりZKsyncは1秒のブロック確認と単一の転送コスト0.0001ドルを実現しました。メインネットブロックの検証とは異なり、ZKsyncは状態変換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遥かに少なくなります。ZK最終性を実現した取引は、メインネットでの検証後に最終的なL1の最終性を実現する必要がありますが、ZK検証が行われることでその取引の有効性が示され、L1の最終性はプロセス的な保証のようなものです。

つまり、ZKsync上で実行される取引はZKP検証のみで完全に取引の有効性が確認でき、さらに大幅にコストが削減されることで、ZKsyncは彼ら自身の言葉で言うところの、Airbenderがもたらすアプリケーションシーンを実現しました：

まず自然に、オンチェーンのオーダーブック、支払いシステム、取引所、自動マーケットメーカーなどのアプリケーションです。Airbenderはシステムが極めて速い速度で検証と決済を行うことを可能にし、これらのアプリケーションがオンチェーンでロールバックされるリスクを低減しました。

第二のポイントは、現在多くのL2が実現できない、公共システムとプライベートシステム（例えばZKsyncのPrividiums）が第三者なしで相互運用できることです。PrividiumsはZKsyncが企業がプライベートチェーンを構築するのを助けるために提供するインフラです。企業にとって、ブロックチェーンに対する要求は迅速な決済とプライバシーです。迅速な決済は言うまでもなく、ZKPの天然のプライバシーにより、企業のプライベートチェーンは公有チェーンと相互運用する際にチェーン自体の帳簿情報を公開せずに取引の有効性を検証できます。この二者の組み合わせは、オンチェーンの証券や外国為替取引における規制要件に対する決済時間の要件を満たすことさえ可能です。

これがZKsyncがEthereumに次ぐ第二のトークン化されたRWA資産発行ネットワークとなる理由かもしれません。

ZKsyncはこれがすべてAtlasアップグレードの下でのみ実現可能であると誇りを持って述べています：ソーターは低遅延の取引パッキングを提供し、Airbenderは1秒以内に証明を生成し、次にGatewayがクロスチェーンメッセージを検証し調整します。

L1とL2をつなぐ

Vitalikがリツイートしたツイートのように、ZKsyncの創設者AlexはAtlasアップグレード後、ZKsyncがEthereumメインネットを本当に接続したと考えています。

現在、ZKsyncの取引最終確認時間（約1秒）はEthereumメインネットのブロック生成時間（平均12秒）よりも短く、これはZKsync上で行われる機関やRWA取引が本質的にEthereumメインネット上で行われるのと一致し、Ethereumメインネットの確認を待つだけで済むことを意味します。これは、ZKsyncがL2上で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使用できることを意味します。なぜなら、ZK Rollup自体はメインネットとのクロスチェーンがOP Rollupのように7日のチャレンジ期間を必要とせず、Atlasアップグレードは元の基盤の上でさらに速度を加速させたからです。

これにより、最近Ethereumコミュニティで議論されている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2つのチェーンではなく、迅速な確認と検証を通じて一体化され、L2は初めて本当に「スケーリングネットワーク」と呼ばれることができるようになりました。

ZKsyncとScrollが最初にメインネットを立ち上げたとき、取引確認速度とガス料金はメインネットと同じかそれ以上であり、本質的には当初はZKPのアルゴリズムとエンジニアリングの体系的な最適化が行われていなかったため、検証速度が遅く、コストが高かったため、その時点でZK Rollupに対する信頼危機が引き起こされました。今日、OptimismとArbitrumは徐々にOP RollupからZK Rollup（またはその両方の組み合わせ）に移行しており、ZKsyncなどのZK Rollupはコストと速度のさらなる向上、Scrollの分散型ZKPは「無駄」とされていたものが期待される結果に変わりました。

誰もが攻撃することから人気者に変わり、ZKは夜明けを迎えました。ソーターとクロスチェーンブリッジのマルチシグ実装が完全に分散化された後、Hasseb Qureshiが言う「悪事を働かない」ことが本当に実現できるかもしれません。