要点总结

• ZKP の利点と課題 ：ZKP は強力なブロックチェーン技術であり、プライバシーとスケーラビリティの問題を解決できます。しかし、大量の計算リソースを必要とし、計算コストが高く、中央集権のリスクがあります。

• 非中央集権的モジュラー計算層の力 ：ZKP の問題を解決するために、Lumoz はモジュラーインフラストラクチャを使用してネットワーク計算能力を集約し、ZK-RaaS を通じて ZK 技術を加速します。

• AI と TEE が未来の革新を再形成 ：Lumoz は ZK 以外の技術の応用を可能にします。高性能な AI 計算を提供し、TEE と DROT を使用して AI プロセスを保護することで、データの安全性と結果の検証を強化し、Web3 と AI の融合を促進します。

1. はじめに

Vitalik Buterin の防御的加速主義 (d/acc)哲学は、2つの重要な原則を強調しています。第一に、技術の進歩を加速することで権力の集中に抵抗すること、次に、非中央集権的な発展を推進することです。ブロックチェーン技術はこの理念の具現化であり、権力を分散させ、中央集権の発生を防ぐことができます。

しかし、ブロックチェーン技術にはいくつかの欠点もあります。ネットワーク規模が拡大するにつれて、非中央集権システムの動作速度が低下し、その性能が制限される可能性があります。また、データストレージ量が指数関数的に増加し、スケーラビリティが不足します。チェーン上の透明性は追跡可能性を提供しますが、ユーザーのプライバシー保護を低下させます。

ゼロ知識証明（ZKP）は、ブロックチェーンのプライバシーの課題に対処する新興の解決策として、ユーザーが実際の情報を共有することなく事実の真実性を証明できるようにします。たとえば、ユーザーは生年月日を明かさずに投票年齢に達していることを証明できます。この方法は事実を検証し、機密情報を保護します。

ブロックチェーンにおけるゼロ知識証明の適用により、ネットワークは送金額や送金者などのプライベート情報を公開することなく、取引の有効性を検証できます。これにより、ユーザーは個人情報を保護しながら、システムの信頼性を確保できます。

ZKP 技術はブロックチェーンにおいて2つの主要な課題を解決します。第一はプライバシーの問題で、ZKP は取引の有効性を検証できますが、金額や取引者の身元などの詳細情報を漏らしません。第二はスケーラビリティで、ブロックチェーンは外部で計算を行い、ZKP を利用して結果を検証することで、ネットワークの計算負担を軽減し、効率を向上させます。

ZKP は Layer2 拡張ソリューションで優れた性能を発揮します。Layer2 はチェーン外で取引を処理し、その結果と正しく実行された証明をイーサリアムのメインネットに提出することで、処理速度とスケーラビリティを大幅に向上させつつ、システムの完全性を維持します。ZKP は非中央集権技術を推進する重要なツールとして、プライバシーとスケーラビリティの問題を効果的に解決します。

2. ZK 実装の課題：高コスト、中央集権リスク

ゼロ知識証明を生成するために必要な複雑な暗号計算は、ビットコインのマイニングや大規模な人工知能モデルのトレーニングと同様に強力な計算能力を必要とします。

これらの高性能計算の需要は、ZK-Rollups などの Layer2 拡張ソリューションで特に顕著です。たとえば、AMD 224 vCPU と 896 GB RAM を搭載したサーバーを使用して、Polygon zkEVM 上で 250 の ERC-20 取引のバッチに対して ZKP を生成するには約 2 分かかり、運用コストは約 0.32 ドル、月額で 6,909 ドルになります。これに対して、通常の Web サーバーは 4 つの vCPU と 8 GB RAM で済みます。

これらの高いハードウェア要件は、ZKP 技術に2つの主要な課題をもたらします。第一に、これらの証明を生成できる高性能マシンはごくわずかであり、より多くのユーザーに権限を分散させるという目標に反します。この依存性は、真の非中央集権を実現することを困難にします。第二に、計算リソースの制限は、処理できる証明のバッチサイズにも影響を及ぼし、ZKP 技術の効率とスケーラビリティを低下させます。

これらの課題を克服するために、ZKP インフラストラクチャはより効率的でアクセスしやすくなる必要があります。技術の複雑さを軽減し、参入障壁を下げることが ZKP エコシステムを拡大するための鍵です。Lumoz はそのモジュラー計算インフラストラクチャと非中央集権的な証明者ネットワークを通じてこれらの問題に対処し、ブロックチェーンの非中央集権、スケーラビリティ、安全性の三難のジレンマを解決することを目指しています。

3. Lumoz：zk/acc の道を照らす

Lumoz は ZK、AI、RaaS のモジュラー計算層であり、クロスチェーンの ZK と AI アプリケーションに強力な計算能力と検証サービスを提供します。ネットワーク参加者は計算能力を共有することで中央集権への依存を減らし、真の非中央集権を実現します。さらに、Lumoz の ZK-RaaS プラットフォームは ZK-Rollups のハードルを下げ、zk/acc を通じて ZK 技術の発展を加速しました。
出典：Lumoz

Lumoz の技術は市場で認められています。Carv、Merlin Chain、ZKFair、Ultiverse、Matr1x、Uxlink を含む 20 以上の Layer2 が Lumoz インフラストラクチャを使用しています。2024 年初頭、Lumoz は OKX Ventures、Hashkey Capital、Kucoin Ventures、Polygon などの著名な投資家から 1,400 万ドルの資金調達を行いました。

3.1. Lumoz Chain、ZK モジュラー計算層

出典：Lumoz

Lumoz Chain は 2025 年第1四半期にメインネットをローンチします。これは、高性能計算タスク（ZKP 技術を含む）用の非中央集権的な物理インフラストラクチャネットワーク (DePIN) を作成することを目的としています。Lumoz は 1) モジュラーアーキテクチャ、2) ハイブリッドコンセンサスモデル、3) 集中計算に最適化された性能を提供します。これにより、ゼロ知識証明はより手頃でアクセスしやすくなり、中央制御に依存せずにブロックチェーンネットワークがより多くのユーザーを処理できるようになります。

3.1.1. モジュラーアーキテクチャ

Lumoz はモジュラー設計を採用しており、各プロジェクトがカスタマイズ設定を行うことができます。ブロックを組み立てるように - プロジェクトは必要な部品を選択し、配置できます。プロジェクトは特定のニーズに応じてインフラストラクチャを構成できます。各モジュールは独立して動作し、高効率なシステム構成を保証します。このアプローチは統合の複雑さを軽減し、全体のシステム効率を向上させます。

出典：Lumoz

Lumoz のモジュラー構造は無限のアプリケーションを提供します。たとえば、証明層として、Polygon zkEVM、zkSync、Scroll などの主要な ZK-Rollups の証明を生成できます。また、計算層として、AI モデルのトレーニングや推論を処理できます。この設計は柔軟性を確保し、新しい技術やサービスの統合をサポートします。

3.1.2. ハイブリッドコンセンサスメカニズム

Lumoz は ZKP の生成と検証を管理するためにハイブリッドアーキテクチャを採用しており、その中心には ZKP を生成する zkProver と ZKP を検証する zkVerifier の2つのコンポーネントがあります。

出典：Lumoz

zkProver はプルーフ・オブ・ワーク（PoW）コンセンサス構造を採用しており、ZKP の生成には高性能計算が必要です。GPU/CPU リソースを持つ個人や組織は誰でも参加でき、自身の計算能力を利用して ZKP を生成し、他のタスクを実行できます。

zkVerifier はプルーフ・オブ・ステーク (PoS) に基づく検証ネットワークです。これは、ノードライセンスを販売することで発行された 10 万の zkVerifier ノードで構成されています。ライセンス保有者はこれらのノードを専用クライアントとして運用することも、他の人に委託することもできます。zkVerifier は zkProver が生成した証明を検証することでネットワークの信頼性を確保します。

このハイブリッド構造は、各コンポーネントの役割に適したコンセンサスメカニズムを使用します。PoW は ZKP の生成における高性能計算を処理し、PoS は検証タスクを管理します。このアプローチは、中央集権的な高性能デバイスへの依存を減少させ、分散型証明者ネットワークを通じて効率的な検証を確保します。したがって、ZKP のコア要素である証明の生成と検証は、非中央集権的な方法で効率的に処理されます。

3.1.3. 最適化された性能

Lumoz は継続的な研究とさまざまな技術の進歩を通じて性能を向上させています。特に、証明の生成と検証のプロセスを最適化しました。

出典：Lumoz

Lumoz はアグリゲーターサービスを通じて ZKP の生成と検証の効率を向上させました。このサービスは、複数の証明を並行して処理し、それらを1つの証明に統合することができます。従来の方法では、各証明を独立して処理し、重複計算によって効率が低下していました。Lumoz はこのボトルネックを排除し、処理速度を大幅に向上させました。

さらに、Lumoz は検証プロセスも最適化しました。従来は、証明には2つの独立したステップが必要でした：証明者が最初のステップでその身元と作業情報を含む証明ハッシュを提出し、2番目のステップでその ZKP を提出します。Lumoz は身元、作業情報、ZKP を1つの契約に統合することでこのプロセスを簡素化しました。この改善により、チェーン上の取引数が半分に減少し、ガスコストが50-60%削減され、検証時間が短縮されました。
出典：Lumoz

Lumoz はさらに証明生成プロセスを最適化しました。まず、大規模なタスクを個別に処理できる小さなタスクに分割します。次に、ネットワーク内の計算機が忙しくないとき、Lumoz はすぐに必要になる可能性のある計算を準備し、新しいタスクが到着するのを待つのではなく、キャッシュされた結果を保存して再利用します。これらの変更により、証明生成速度が25%向上しました。また、コスト効率と処理性能も大幅に向上しました。

3.2. zk-RaaS プラットフォーム

Lumoz は RaaS サービスを提供し、開発者が複雑なインフラストラクチャなしで ZK-Rollup ベースの L2 チェーンを構築できるよう支援します。このサービスは、AWS がクラウドコンピューティングを簡素化するのと同様に、プロセスを簡素化します。

RaaS は Rollup 技術を使用してブロックチェーンを構築および運営するために必要なインフラストラクチャを提供します。その直感的なインターフェースは、開発と運用を簡素化します。これにより、ユーザーの利便性と効率が向上します。

Lumoz の zk Moat \& Castle、出典：Tiger Research

Lumoz のコアの利点は、その独自のネットワークにあります。このネットワークは、非中央集権的な計算層、zkProver、zkVerifier で構成されています。これは、ZK-Rollups に必要な複雑な計算を処理するために特化したものであり、大量のブロックチェーン取引を迅速に処理する方法です。この機能は、専用の計算ネットワークを持たない他の RaaS サービスと Lumoz を区別します。非中央集権的な計算層は Lumoz の独自の競争優位性を強化します。
Lumoz Rollup Launchbase、出典：Lumoz

Lumoz はさまざまなチェーンと ZK-Rollup を接続し、拡張する環境を提供します。開発者は、複雑な技術設定を扱うことなくカスタムチェーンを構築でき、システムの設計と運営がより簡単になります。

Lumos のRollup Launchbase はビットコイン、イーサリアム、BNB チェーン、Polygon、Solana などの主要なブロックチェーンをサポートするだけでなく、Polygon zkEVM、zkSync、Scroll などの zkEVM タイプもサポートしており、開発者は ZK-Rollup ソリューションをより簡単に構築できます。

Lumoz はネイティブクロス Rollup 通信 (NCRC) をサポートしており、クロス Rollup の効率的な暗号伝送と相互作用を実現します。この機能は、主要なチェーン上に展開された Rollup システム契約 (RSC) を使用します。RSC は異なる Rollup 間の情報と更新を追跡し、迅速かつ安全な伝送と相互作用を実現し、すべての資産の安全性を確保します。

2025 年上半期までに、Lumoz は主要な L1 チェーンをサポートし、Solana 仮想マシン (SVM) や Ton 仮想マシン (TVM) を含む EVM ベースの ZK-Rollups をサポートする予定です。この拡張は、ZK 技術に対する需要の高まりに応え、Lumoz を ZK インフラストラクチャの主要な提供者としての地位を強化します。

4. Lumoz の未来に対するビジョン

Lumoz の分散型コンピュータネットワークは、複雑な計算を効率的に処理できるだけでなく、信頼性を維持しながら増大する需要に応えます。現在はゼロ知識証明に焦点を当てていますが、この強力なインフラストラクチャは、将来的に他の先進技術の開発を支援することができます。

4.1. ETH 3.0：イーサリアムを再び偉大にする

イーサリアム 3.0 のビジョンは、Snarkification と Beam Chain を通じてネットワークのスケーラビリティ、安全性、効率を向上させることです。Snarkification は ZKP 技術をイーサリアムのコンセンサス層と実行層に導入することで、取引処理速度を加速し、データの安全性を向上させます。

これを実現するためには、強力な計算リソースが必要です。Lumozはそのモジュラー計算層を通じてこれを提供します。 PoW と PoS を組み合わせたハイブリッドコンセンサスメカニズムを使用しています。PoW は ZKP 生成のための計算能力を提供し、PoS は検証タスクを処理します。この設定は、非中央集権的な方法で高性能計算を実現します。

このインフラストラクチャは、Lumoz が検証者を最適化し、ブロック生成速度を加速するのを助けます。これは BeamChain の主要な目標です。ネットワークは非中央集権を維持しながら処理効率を向上させることができます。これらの改善をサポートすることで、Lumoz はイーサリアムの成長と進歩に重要な役割を果たしています。

4.2. 人工知能時代の計算インフラストラクチャの構築

Lumoz は AI 技術の発展を推進する重要なインフラストラクチャとなります。現在、大多数の AI システムは大手テクノロジー企業によって制御されています。Lumoz の分散型コンピュータネットワークは、AI をすべての人にとってより利用しやすくし、この状況を変えることを目指しています。これにより、AI エコシステムの構築が可能になります：

• ユーザーにより多くのコントロールを与える
• 人工知能技術をより簡単かつ安価に入手できるようにする
• 運営をより公平で透明にする

このアプローチは、少数の企業によって制御されない新しいタイプの人工知能システムを生み出す可能性があります。

出典：Lumoz

Lumoz は、分散型計算を使用したDROTと信頼できる実行環境 (TEE) の2つの技術を使用して、AI システムをより安全で信頼性の高いものにします。AI エージェントは自律的に行動できますが、現在の多くは信頼できない環境で動作しており、その安全性と透明性が制限されています。これらの環境では、機密情報を保護し、結果を検証することが困難であり、意思決定の信頼性が低下します。

DROT システムは重要なセキュリティキーをハードウェアに保存し、リモート認証と呼ばれる検証プロセスを使用してすべてが期待通りに機能していることを確認します。これにより、データの安全性と実行の完全性が向上し、結果の検証可能性が高まります。これらのセキュリティ対策により、AI エージェントはより安全で信頼性の高い作業が可能になります。これは Web3 と AI 技術の最良の機能を集約し、安全で透明な次世代 AI システムの構築に寄与します。

5. 結論

Lumoz は顕著な進展を遂げており、そのテストネットワークは 300 万人以上のユーザーを惹きつけ、50 以上の主要なエコシステムプロジェクトをサポートしています。このプラットフォームは 20 以上の L2 チェーンにサービスを提供し、UXLINK、CARV、Merlin Chain、Matr1x、Ultiverse、ZKFair などとの提携を通じてエコシステムを継続的に拡大しています。

Lumoz は現在の成果に留まらず、Web3 における重要な課題の1つを解決しています。ゼロ知識証明技術と分散型計算を採用することで、ブロックチェーンネットワークの速度と透明性を向上させました。このプラットフォームと人工知能の統合は、未来の成長に新たな機会を創出します。このアプローチは、Web3 の分散型制御の基本原則を堅持し、ゼロ知識証明技術と人工知能を組み合わせてエコシステム全体の発展を促進する方法を示しています。

イーサリアムの BeamChain などの新技術が計算能力に対する需要を高める中、処理能力の需要が大幅に増加することが予想されます。この成長は、ビットコインとイーサリアムの初期のマイニングがコンピュータ性能に対する需要を増加させたことに類似する可能性があります。Lumoz はこれらの増大する計算ニーズに応えるために必要なインフラストラクチャを提供し、ブロックチェーンと人工知能開発の重要な要素となる潜在能力を持っています。

さらに、Lumoz は信頼できる実行環境 (TEE) や完全同態暗号 (FHE) など、さまざまな技術環境をサポートしています。これらのツールは、ブロックチェーンと人工知能の発展の未来に対してより堅固な基盤を提供します。Lumoz がこれらの機能を他の技術とどのように組み合わせるかを考慮すると、その成長の潜在能力と業界への影響は注目に値します。

原文リンク：https://reports.tiger-research.com/p/lumoz-acc-eng