三分間で理解する Scroll：ZK Rollup 拡張の新鋭選手

著者：iambabywhale.eth、ForesightNews

Optimistic Rollup に基づくイーサリアムのレイヤー2ネットワークである Optimism と Arbitrum は、それぞれガバナンストークンの導入や Project Galaxy とのコラボレーションによる Arbitrum Odyssey 活動の開始により、盛況に発展しています。一方、イーサリアムの創設者である Vitalik Buterin に無限の期待を寄せられている ZK Rollup に基づくレイヤー2ネットワークは、あまり注目を集めていないようです。

このような状況が生じているのは、一方では ZK Rollup に基づくネットワークの開発が難易度が高く、現在ほとんどがテスト段階にあるためです。もう一方では、その安全性がまだ検証されておらず、実際の状況での試験も行われていないこと、さらにイーサリアム上のアプリケーションの移行には一定の開発の難しさがあるためです。

Scroll の創設者は、Scroll を設立した目的は、現在の ZK Rollup ソリューションを最適化し、イーサリアム上のアプリケーションがシームレスに移行できるレイヤー2ネットワークを構築することだと述べています。

プロジェクトの資金調達とチーム

The Block の報道によると、Scroll は今年の4月に Polychain Capital が主導し、Bain Capital Crypto、Robot Ventures、Geometry、そして複数のイーサリアム財団 zkEVM チームのメンバーが参加した3000万ドルの A ラウンド資金調達を完了しました。創設チームのメンバーには Sandy Peng、Ye Zhang、Haichen Shen が含まれています。

共同創設者の Ye Zhang は、4年前から ZKP の研究を行っており、最初のプロジェクトは FPGA と ASIC を用いた ZKP の加速でした。その後、Ye Zhang は ZKP の背後にある数学と暗号学の研究を始め、当時ブロックチェーン分野における ZKP の応用に注目しました。Ye Zhang は、Scroll ネットワークの開発に着手したのは、昨年初めに ZK Rollup に存在するいくつかの問題を発見したためであり、個人の研究方向がちょうどこれらの問題を解決するのに適していたと述べています。

Sandy Peng はケンブリッジ大学を卒業し、香港証券監察委員会で研究に従事した後、2017年から Web3 プロジェクトへの投資に携わっています。現在、彼女は Scroll で BD、資金調達、エコシステムなどの業務を担当しています。

Haichen Shen は清華大学の姚班で学び、ワシントン大学で博士号を取得しました。彼の博士研究は、GPU、PL、コンパイラなどの交差分野を含む基盤システムの分野に偏っています。卒業後、アマゾンで機械学習システムの構築などに従事しました。

Scroll は何の問題を解決しようとしているのか？

現在、Scroll プロジェクトは全体的に比較的初期の段階にあり、公開情報は少ないです。筆者はプロジェクトチームへのインタビューを通じていくつかのプロジェクトの状況を知り、ここに整理します：

なぜ ZKP を使用してレイヤー2ネットワークを構築するのか？

Scroll チームは、ZKP を使用してレイヤー2ネットワークを構築する理由は三つあると述べています。

一つ目は、現在アプリケーションレベルで先行している Optimistic Rollup が、実際には経済的インセンティブを含む「詐欺証明」によって安全性を保証しているということです。経済的インセンティブに基づく安全モデルは一定程度市場で検証されていますが、このモデルは完全に安全ではなく、誠実なノードの仮定に依存しています。つまり、理論的には攻撃される可能性が残っており、この仮定のために L1 から L2 への出金には約7日の待機時間が必要です。一方、ZK Rollup は数学的に理論上の完全な安全性を実現でき、最も遅い出金でも約1時間以内の証明生成時間で済みます。したがって、ZK Rollup はより良い安全性と短い L1 出金時間を持つことになります。

二つ目は、ZKP が生まれつき大量の情報を圧縮して検証する能力を持ち、ZKP の計算タスクを公平な形式で分配することで検証の分散化を実現できるためです。形式と効果の両方において、「分散化された効率的なブロックチェーン」というビジョンと一致しています。さらに、チームは特定のアプリケーション（例えば DEX）において、ZKP に基づくレイヤー2ネットワークの理論的な速度が Optimistic Rollup に基づくレイヤー2ネットワークよりもはるかに速くなると述べています。なぜなら、チェーン上で必要なデータがさらに圧縮されるからです。

最後のポイントは、ZKP は効率を向上させるだけでなく、将来的により大きな想像の余地を開く可能性がある（例えばプライバシー保護などの能力）ということです。チームは、この分野の利点は現在理論的な認証段階にあり、最終的に実現できるかどうか、またどのように実現されるかはまだ不明であり、さらなる研究探索が必要だと述べています。

Scroll は EVM 等価の zkEVM を構築する計画

Scroll チームは、EVM 等価は Optimism が最初に提唱した概念であり、EVM 等価はイーサリアム上のアプリケーションがコードを大幅に変更することなく Optimism にシームレスに移行できることを意味すると述べています。しかし、現在の StarkWare と zkSync のソリューションは、仮想マシンを再構築しており、この仮想マシンは「言語レベル」で EVM と互換性があるだけです。つまり、Solidity 言語を使用してコンパイルすることはできますが、ある程度の再開発が必要です。

実際の状況から一端を垣間見ることができます。StarkNet は先月、イーサリアムとの間のクロスチェーンブリッジをオープンしたばかりですが、実際の使用において、StarkNet 上のアドレス形式が MetaMask 上のイーサリアムアドレスと異なることがわかりました。ユーザーは Argent X ブラウザプラグインウォレットを接続する必要があります。

Scroll が目指すことは Polygon Hermez に似ており、「ByteCode」レベルの互換性を実現したいと考えています。つまり、イーサリアム上のアプリケーションがほぼシームレスにレイヤー2ネットワークに移行できるということです。さらに、チームはこのレベルの互換性がイーサリアム上のすべての言語とツールに対応でき、レイヤー2ネットワークでの開発の難易度を大幅に低下させることができると述べています。

分散化された検証ネットワーク

共同創設者が ZKP ハードウェア加速の経験を持っているため、Scroll は ZKP においてハードウェア加速を利用して検証効率をさらに向上させる計画です。チームは、そのビジョンは分散化された検証ネットワークを構築し、ZKP の証明を参加者に分配して計算し、結果を集約して最終的な証明を形成することだと述べています。この分散化された検証ネットワークはすべての人に開放され、インセンティブメカニズムと罰則メカニズム（例えば、計算結果に一定の冗長性を持たせる、同じ計算内容を複数のノードに分配して計算結果を比較し、悪意のあるノードに対して罰則を与えるなど）が設定されます。

チームは、このような分散化された検証ネットワークがブロックチェーンの精神を完全に体現し、暗号学的なレベルで安全性を保証すると述べています。PoS に類似した検証ネットワークや現在のレイヤー2ネットワークの偏った中央集権的な取引検証とブロック生成メカニズムに比べて、ZK Rollup はより優れた選択肢ですが、前述のように開発の難易度も高くなります。

まとめ

上記の内容に加えて、チームは Flashbots と協力して、MEV がユーザー体験に与える悪影響を軽減するためのいくつかのソリューションを研究していることを明らかにしました。また、将来的にはアプリケーションレベルでの非金融的なアプリケーションの探索も行う予定です。

ZKP とブロックチェーンの結合は、Zcash の導入によって始まり、業界はこの分野での積極的な探索と研究を続けています。レイヤー2ネットワークの他にも、Filecoin のようなアプリケーション系のプロジェクトも検証プロセスで ZKP を採用しています。現在、大規模な採用には理論的な支持が不足しているかもしれませんが、それでも PoW によって安全性が保証されたレイヤー上で、暗号学的なレベルでレイヤー2ネットワークの安全性を実現する技術の一つになる可能性があります。