ETH研究者：Ethereum Layer1上でネイティブなzkEVMをどのように構築するか？

原文：《Ethereum L1 zkEVM》

著者：Polynya

翻訳：Kate, Marsbit

イーサリアムはL2を通じてのみスケーリングできるという一般的な誤解があるようです。私はL2 Rollupに関する記事をたくさん書いたため、L1のスケーリングロードマップを十分にカバーしていないと非難されるかもしれません。その点についてお詫び申し上げます------ここでその誤解を正そうとしています。今やL2は十分に理解され、受け入れられ、採用されています。特にArbitrum Oneは、イーサリアムL1に次ぐ第2のスマートコントラクトチェーンとして自らの地位を証明しました。

しかしまず、より悪いバージョンは「ETH」はL2を使ってのみスケーリングできるということです。ETHは通貨資産として、L1、サイドチェーン、他のL1、L2、validumやoptimisticチェーンのようなL2に似た構造を通じてスケーリングでき、CEXや中央集権的サービスプロバイダーを通じてもスケーリングできることを明確にする必要があります。

数百万のETHがL2や非L2チェーンにブリッジされ、さらに数百万が非ブロックチェーンの場所にブリッジされています。そうです、L1と（成熟した）L2上のETHはあなたにネイティブなセキュリティ保証を提供しますが、他のソリューションが異なるセキュリティ仮定を持っていても、それらは依然としてETHやイーサ資産をスケーリングすることができます。余談ですが、実際、ビットコインは主に中央集権的サービスを通じてスケーリングされる資産の完璧な例であり、それでも業界の主導資産であり続けています。覚えておいてください------資産が価値を持つためには、最も裕福な1%の人々、家庭、機関がそれを信じる必要があります。

もちろん、これはイーサリアムがスケーリングできることを意味するわけではなく、私の主張はETHまたはイーサをイーサリアム区間から区別する必要があるということです。さて、ここにはさらに微妙な違いがあります。たとえば、BSCはイーサリアムの技術スタックを拡張し、ETHとERC-20の間に橋を架けていますが、ある人々はそれがイーサリアムのネットワークをスケーリングできないと考えるかもしれません。

さて、これらのことは置いておいて、イーサリアムL1をzkEVMにアップグレードする問題に戻りましょう。実際、その前に、一般的な免責事項---私はアマチュアブロガーであり、ブロックチェーン開発がどのように機能するかは全く知りませんし、私が言っていることが可能かどうかもわかりません。ですので、これはアームチェア愛好者の白昼の夢として受け取ってください。

ZKPを使用してブロックチェーンを拡張することは古くからの概念です。これが初めて話題になったのはいつかはわかりませんが、ビットコインに関するものであり、イーサリアム自体よりも早かったと信じています。ZK-SNARKingイーサリアムもrollupの概念よりも早かったです。もちろん、ZK rollupが2020年第1四半期にLoopringとともに、続いて第2四半期にStarkExやzkSync（現在のLite）およびMinaとともにこの概念を証明したとき、ZK-SNARKingイーサリアムの研究は急速に進展しました。2021年、Matter Labsが「zkEVM」という用語を普及させ、その後も使われ続けました。イーサリアム財団のプライバシーとスケーリング探求チームはL1-zkEVMの主要なイノベーターであり、その後Scroll、Consensys、Taikoや他の貢献者も加わりました。

zkEVM、ZK-EVM、ZkEVM、Zkevmのどれですか？誰が知っているのでしょう、私たちはそれをzkEVMと呼びましょう。

では、L1 zkEVMアップグレードはどのように行われるのでしょうか？これを実現する方法はたくさんありますが、私の見解は次のとおりです。再度言いますが、これが実現可能かどうかはわかりませんので、概念アートとして受け取ってください。

第一歩は、Type-2/2.5およびType-1 zkEVM rollupが生産環境で概念の実戦テストを行うことです------今後のプロジェクトにはScroll、Linea（？）、Taikoなどが含まれ、検証時間を短縮することなどが含まれます。次の前提条件はEIP-4844、無状態性、PBSです（これらは並行して発生するため、「次の」と言うと誤解を招くかもしれません）。(注：もちろん、zkEVMはこれらなしでも存在できますが、私はここで自分の見解を述べているだけです、上記のように。)

次に、Enshrined zkEVMブリッジを見てみたいと思います。これにより、Type-1 zkEVMがL1の上にデプロイされることが可能になります。これにより、L1 zkEVMに最終的に使用される正確なコードとzk回路の実戦テストが行われます。また、L2がスマートコントラクトなしで完全に分散化された存在を持つことを可能にし、実質的にL2 zkEVM rollupを具現化します。これらはPBSインフラストラクチャに挿入され、ビルダーがシーケンサーとして機能します。あなたには誠実なビルダーが1人必要です。これらのビルダーはブロックを順序付け、各スロットをL1に提出します。これは、これらのenhrined rollupの最終結果がL1と同じになることを意味します。これにより、これらのenhrined rollup間の原子的な組み合わせ性などの興味深い新しい可能性も生まれます。

注目すべきは、Type-1 zkEVM rollupがこのような閉じられたzkEVMブリッジの外に存在できることです------たとえばTaikoのように------したがって、これらをType-0と呼ぶことで区別できるかもしれません。これらのコードは将来のL1アップグレードで使用されるコードと同じであることを明確にする必要があります。

一度生産環境で実戦テストが行われれば、L1実行層はzkEVMアップグレードの準備が整います。ビルダーは再びトランザクションを順序付け、証明を生成し、コンセンサス層に証明とデータを提出します。注意すべきは、L1 zkEVMでは、現在コンセンサス層で証明が検証されていることです。ビルダーは有効性証明だけでなく、verkle/状態証明やデータ可用性/kzg証明も生成できます。その後、非ビルダーのノードはこれらの証明を検証するだけで、大量のTPSを効果的に検証します。これにはL2、L3などが含まれ、すべてはL1 zkEVMの単一の簡潔な証明によって証明されます。この1つの証明がすべてを支配し、消費者のスマートフォンやノートパソコン上で動作します。

Enshrined zkEVMブリッジはL1実行層の上に存在し続けます。別の方法は、これをコンセンサス層に移動させ、複数のenhrined L1 rollupを持つことができます。しかし、私が考える最良の方法は、標準的なenhrined L1 rollupを持つことです。ちなみに、私は2021年にこれらを「標準rollup」と呼んでいましたが、その後、ジャスティン・ドレイク（Justin Drake）が同じアイデアを「enhrined rollups」と呼ぶのを見ました。この命名法は今でも使われています。したがって、いずれにせよ、あなたはL1 enshrined rollupを持ち、その上に多くのType-0 enshrined L2 rollupsがあり、もちろん、従来のL2や主権rollupもあります。

この時点で重要なのは、enhrined L2 rollupには独自のトレードオフがあることです。これがすべて起こるとき、zkEVMは非常に遅く、スループットと機能に制限があり、数年ごとにアップグレードされる可能性があり、もしあればの話です。また、ガバナンスや主権もありません------それらは完全にイーサリアムノードの運営者によって実行されます。したがって、イノベーションは常に従来のL2に存在し、成熟した状態では99%の利点を持ち、欠点はありません。私は90%のユーザーがそれらを使い続けると予想しています。従来のL2、L2に似たハイブリッドバージョン（validiumsやoptimisticチェーンのような）、enhrined L2、enhrined L1 rollupはすべて、ユーザーに異なるトレードオフと機能を提供し、これらの組み合わせが未来の数十年にわたるブロックチェーンエコシステムのほぼすべてのニーズを満たすことができると信じています。

もちろん、これらすべては余分かもしれません。私たちは本当にこれほど多くのスループットを必要としているわけではなく、より慎重なアプローチはL1をそのまま固定することです。私たちはL1上でzkEVMを見ることはないかもしれません。たとえそうなったとしても、私はこの10年の終わりに近づいていると言いたいです。誰が知っているのでしょう？しかし、私は個人的にこのビジョンが実現することを望んでいます。なぜなら、それは非常に面白そうだからです。あなたたちに古い投稿「Fanciful Endgame」を残しておきます。もちろん、状況は変わりましたが、精神は依然として存在します。