zkEVM 解析：主流ソリューションの詳細な比較

zkEVM技術は、Ethereumの大規模な応用を推進しています。多くの選択肢がある中で、どのソリューションが最も優れているのでしょうか？この記事では、Polygon zkEVM（およびその2.0バージョン）、zkSync Era、Linea、Scroll、Taikoなどの主要なzkEVMソリューションを比較分析し、包括的なzkEVMガイドを提供します。

zkEVMの紹介

zkEVMは、トランザクションを処理し、証明をイーサリアムメインチェーンに送信する第二層ネットワーク技術です。ゼロ知識証明(ZK)とEVM互換性を組み合わせることで、zkEVMはイーサリアムメインネットの計算負担を大幅に軽減し、スケーラビリティを向上させるとともに、高度なセキュリティと分散化特性を維持することができます。

しかし、異なる zkEVM ソリューションには違いがあります。イーサリアムの創設者であるヴィタリック・ブテリンが提案したフレームワークに基づき、zkEVM はイーサリアム同等（タイプ 1）から EVM 互換（タイプ 4）までの異なるタイプに分けることができます。この分類は主に EVM 互換性とパフォーマンスのトレードオフを反映しています。

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主流 zkEVM ソリューションの比較

ポリゴン 2.0 (zkEVM バリディウム)

2023年6月、Polygonチームは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、20億以上の合計ロックされた資産、数万の分散型アプリケーション、そして毎日約250万件のトランザクションを含む巨大なエコシステムを持っています。

PoSをzkEVM validiumに移行することは、そのネットワーク効果と低コストの利点を保持しつつ、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、Polygon zkEVM Rollupのより低コストでスループットの高いバージョンと見なされています。

ValidiumはRollupと比較して、Ethereumメインチェーンに取引データを保存しないため、より低いコストとより高いスケーラビリティを持っています。しかし、これにより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も生じます。Polygon PoSの既存の100以上のバリデーターは、データの可用性を強力に保証することができます。

ポリゴン zkEVM

Polygon zkEVMは、EVMと同等性を実現することを目的としたタイプ3のZK-Rollupです。EVMオペコードの互換性を維持しながら、より高いスケーラビリティを提供します。

Polygon zkEVM と Polygon 2.0 は、Polygon エコシステムの二つの公共ネットワークとして共存します。Polygon zkEVM は高価値取引アプリケーション（DeFi など）に適しており、Polygon 2.0 は取引量が多く、手数料が低いアプリケーション（Web3 ゲーム、ソーシャルプラットフォームなど）により適しています。

Polygon zkEVM 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量は約 5400 万ドルです。

zkSync時代

zkSync Era は現在、Matter Labs によって開発されたタイプ 4 zkEVM です。2023 年 3 月にメインネットが立ち上げられ、現在の総ロックアップ額は約 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はカスタム仮想マシンを使用して証明生成速度を向上させ、Ethereum暗号原語をネイティブにサポートし、ネイティブアカウント抽象化を通じてユーザー体験を改善しました。これはLLVMコンパイラを使用してSolidity、Vyper、YulコードをzkSync VM上の実行可能なコードに変換し、将来的にはRustとC++のサポートも計画しています。

zkSyncが近日中に導入するzkPorter統合は、ユーザーにより多くの選択肢を提供します。これには、高いセキュリティを持つzkRollupアカウントと、安定した取引手数料を備えたzkPorterアカウントが含まれます。

唯一のタイプ4 zkEVMとして、zkSync Eraはそのカスタム仮想マシンを通じて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ています。しかし、これにより一定の互換性の課題も生じており、開発者はzkSync上でアプリケーションを構築するためにプロセスを調整する必要があります。

リネア

LineaはConsenSysによって開発されたタイプ3 zkEVMです。2023年7月にアルファメインネットが立ち上げられ、5000万ドルの総ロック量を蓄積しています。Lineaの特徴は、未修正のEthereum Virtual Machineバイトコードを直接実行できることで、将来的な目標はタイプ2 zkEVMを提供し、Ethereumとのほぼ完全な互換性を実現することです。

Lineaはトランスレータやカスタムコンパイラを使用せず、Solidityでコンパイルされた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。ユーザーにとって、これはEthereumに似たセキュリティを得ることができるが、取引コストが大幅に削減されることを意味します。

スクロール zkEVM

Scrollはイーサリアム上のzk-Rollupで、現在はタイプ3のzkEVMであり、段階的にタイプ2に移行する計画です。最終的な目標はタイプ1になることです。ScrollはEVMの互換性と分散化を優先し、ZKPの迅速な生成を重視していません。

成功したタイプ1 zkEVMの実現は、EVM互換性、分散化、そしてスケーラビリティの究極の形となりますが、これは大きな技術的課題にも直面しています。現在、Scrollのアルファテストネットは一般に公開されています。

タイコ

TaikoはScrollに似ており、広義のzk-Rollupであり、タイプ1のネイティブzkEVMになることを目指しています。しかし、Taikoは最初から速度ではなく分散化を優先する異なるアプローチを採用しました。

Scrollとは異なり、EVMの互換性を段階的に向上させるのではなく、Taikoは最初からEVMの互換性を最大化し、重要なコンポーネントの非中央集権化を実現することに取り組んでいますが、これによりZKPの生成速度が遅くなる可能性があります。Taikoのタイプ1テストネットは現在利用可能です。

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まとめ

Vitalik の分類フレームワークに基づくと、各 zkEVM ソリューションの現在の状況は次のとおりです。

• Taiko：タイプ1（テストネット段階）
• Polygon zkEVM：タイプ3（メインネットは稼働中、タイプ2への移行を計画中）
• Linea：タイプ3（メインネットはすでにオンラインで、タイプ2への移行を計画中）
• Scroll：タイプ3（テストネット段階、タイプ1への移行予定）
• zkSync Era：タイプ4（メインネットはオンラインです）

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第二層ソリューションの開発と適用は、イーサリアムの将来の発展とブロックチェーンのスケーラビリティ問題の解決に非常に重要です。各種zkEVMソリューションには独自の利点と課題がありますが、これらはすべて、よりアクセスしやすいWeb3エコシステムの構築に重要な貢献をしています。

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