著者: imToken編集者注：イーサリアムは1万TPSの拡張の新時代に向かっており、ゼロ知識証明（ZK）技術が重要な推進力となっています。本稿は私たちが整理した《イーサリアム1万TPSロードマップ》の第二篇であり、リアルタイム証明の技術的課題、Proverの参加ロジック、L1切替過程における安全上の課題、そして「ネイティブRollup」がどのようにZK拡張の最終形態となるかに焦点を当てます。もしZK化がイーサリアム技術再構築の起点であるなら、「リアルタイム証明」と「ネイティブロールアップ」はこの拡張革命の核心的な実装フェーズです。本稿では、イーサリアムメインネットでの12秒レベルのZKリアルタイム証明の実現方法、Proverとなるためのハードウェアのハードルとインセンティブメカニズム、そしてネイティブロールアップがイーサリアムL2の構造をどのように書き換えるかについて深く探討します。### 01、リアルタイム証明：イーサリアムのスケーリングの重要なピースイーサリアムが1万TPSへのロードマップを進む中で、欠かせない技術的突破口があります：リアルタイム証明（real-time proving）。Succinctの共同創設者Uma Royは次のように説明しています。「リアルタイム証明とは、イーサリアムメインネットの1つのブロックに対して、12秒未満でZK証明の生成プロセスを完了できることを指します。」これは何を意味しますか？リアルタイム証明が実現されると、イーサリアムはそのブロック検証ロジックをプロトコル自体に組み込むことができ、検証可能性を犠牲にすることなく、ほぼ「任意」にGas上限を引き上げることができ、これによりL1の大規模なスケーリングが可能になります（編集者注：イーサリアムメインネットの各ブロックの生成時間は12秒であるため、「リアルタイム」とは各ブロックサイクル内で証明を完了することを指します）。しかし、リアルタイム証明を実現するには、zkVM技術だけでは不十分であり、イーサリアムプロトコル層の変更も必要です。イーサリアム財団のラディスラウスは、来年のグラムスタダムアップグレードで「ブロックの検証と即時実行のデカップリング」という重要なメカニズムが導入されると予想しており、これによりプロバー（証明者）は完全なスロット内でzkEVM証明を生成するためのより多くの時間を得ることができ、真のリアルタイム処理が実現される。技術実現の面では、Succinctは最新のSP1 Hypercube zkVMを発表しました。200台のGPUクラスタの下で、1万のメインネットブロックのうち93%の証明をリアルタイムで生成することができます。ロイは、彼らが今年の年末までにこの成功率を99%に引き上げる自信を持っていると述べています。処理が難しいブロックがいくつかあるために、極めて少数のブロックがタイムリーに証明を生成できない可能性があるものの、プロトコル設計には、ブロックをスキップして次のブロックに進むことを許可するなどのフォールトトレランスメカニズムが考慮されています。さらに、イーサリアムはブロック時間を12秒から6秒に短縮することを検討しています（Glamsterdamの別の潜在的提案として）。これにより、ユーザーエクスペリエンスと取引確認速度が大幅に向上しますが、ZK Proverには追加の負担がかかります——証明者にとって、タスクの難易度が2倍になります。しかし、ロイは心配していません。なぜなら、ZK技術は毎年10倍の性能向上が可能で、ブロック時間が半減しても対応できるからです。6月、Lineaはそのネットワーク上で100%のオンチェーン活動がZK証明でカバーされていることを発表しました。現在のLineaのTPSは2ですが、これは性能の制限ではなく、使用需要に制約されています。注目すべきは、Lineaのブロック間隔がわずか2秒であり、ZK証明がスマートコントラクトを通じてEthereum L1にアップロードされて検証されることである。このモデルは、将来のメインネット「ZK化」の先行バージョンである可能性がある。### 02、イーサリアム ZK プルーフのハードウェアのハードルは高いですか？リアルタイムでZK証明を生成するには、もちろん強力な計算資源が必要です。イーサリアム財団が現在Proverに設定している初期技術目標は、ハードウェアコストを10万ドル以下に抑え、電力消費を10キロワット未満にすることであり、これは約テスラPowerwall家庭用バッテリーの消費電力レベルに相当します。この数字は「軽量」とは言えません。イーサリアムの批評家であるジャスティン・ボンズ（サイバーキャピタルの創設者）は、これを「ソラナのバリデーターのハードウェア要件を遥かに超える狂ったハードウェア要件」と呼んでいますが、実際にはこれは全く異なる二つの役割を混同しています。イーサリアム財団のプロトコル調整チームのラディスラウスは、ProverとValidator（検証者）の役割は異なり、混同してはいけないと指摘しました。検証者はノードを運営し、コンセンサスに参加します。一方、Proverの役割はZK証明を生成することであり、ある取引のZK証明が正しく生成されると、ネットワークはその証明が正しいかどうかを検証するだけで、取引を再実行する必要はありません。このため、ラディスラウスは楽観的な姿勢を示し、「ハードウェア条件を満たす正直な証明者を見つけることができれば、イーサリアムは安全に運営を続けることができる。私たちは意図的にデータセンター以下のハードルに設定しており、大規模な機関やデータセンターでなくても、技術能力を持つ個人開発者であれば、自宅でProverを運営することができる」と述べました。現在、この10万ドルのハードウェア構成は初期目標に過ぎず、イーサリアム財団の研究者ソフィア・ゴールドは、今年11月のDevconnectアルゼンチン開発者会議までに主流のプロバーが基準を満たすと予想しています。Succinctの共同創設者Royは、来年の初めまでにGPUの需要を約16枚のグラフィックカードに減少させ、総コストを1万ドルから3万ドルの間に抑えることができると予測しています。その間、Succinctはテストネット上に「数百のProver」からなる分散型ネットワークを構築し、合計で数百万の証明を生成しました。このシステムの核心的なロジックは競争的証明であり、すべてのProverが入札に参加し、各ラウンドで1人の当選者を選びzk証明を実行します。目的は、時間が短く、コストが低い参加者が勝者となるようにし、算力入札メカニズムを形成することです。これは、ZK主導のイーサリアムの未来において、マイナーの精神が別の形で再現されることを意味します—単に役割がブロックを計算することから証明を計算することに変わっただけです。### 03、メインネットがZKアーキテクチャに切り替わる：高度なシステム移行の一幕イーサリアムL1メインネットをゼロ知識証明（ZK）アーキテクチャに切り替えることは、2022年にプルーフ・オブ・ワーク（PoW）からプルーフ・オブ・ステーク（PoS）への移行に続く、再び同等の技術的挑戦であり、このプロセスはプロトコル層の再構築だけでなく、ネットワークの運用中断を防ぐために、さまざまな潜在的なエッジケースやセキュリティリスクを慎重に考慮する必要があります。今年 7 月の EthProofs 会議で、研究者の Justin Drake は複数の潜在的なリスクについて言及しました。例えば、悪意のある攻撃者がブロックに「prover killer（証明者殺し）」と呼ばれるものを挿入し、ネットワーク全体の検証メカニズムを無効にする可能性があります。また、ネットワークの活性が急激に低下し、生成される取引手数料の収入が ZK 証明のコストを賄うのに十分でなくなり、ネットワークの持続可能性に影響を与える可能性もあります。イーサリアム財団のプロトコル調整チームのラディスラウスは、全体の移行プロセスには数年かかる可能性があり、特にセキュリティのリスクに注意を払う必要があると述べました。ZKバーチャルマシン（zkVM）は、まだ初期段階にある複雑な技術として、さまざまな脆弱性が発生する可能性が非常に高いです。しかし、エコシステムが成熟するにつれて、多様な証明システムの導入（proof diversity）、インセンティブメカニズムの改善、形式的検証などの手段を通じて、イーサリアムL1上での実行可能性と堅牢性を徐々に向上させることができます。その一方で、イーサリアムはコンセンサス層の根本的なアーキテクチャの再構築を計画しており、「Beam Chain」と呼ばれる新しい構造を構築することを目指しています。これは、設計当初からZK最適化に友好的であることを目的としており、Drakeは将来的にはイーサリアム全体のデータ検証作業が一般的なノートパソコンのCPUで行えるようになると述べています。### 04、メインネット「Snark化」：ネイティブロールアップが来るイーサリアムメインネットに zkEVM を統合する一方で、もう一つの長期的な構想も徐々に浮かび上がってきました：ネイティブロールアップ（Native Rollup）。現在のRollup（オプティミスティックタイプまたはZKタイプ）は、独立した証明システムを採用しており、その安全性は独自の検証者またはソート機構に依存しており、Ethereumメインネットとの間に一定の信頼仮定があります。「ネイティブ Rollup」のビジョンはまったく異なります。zkEVMをメインネットに統合することで、Ethereum L1のバリデーターが直接Rollupの状態遷移証明を検証し、真のメインネットによる検証、メインネットによるセキュリティ保障のL2を実現します。これには、Ethereum L1 クライアントに「execute precompile」という重要なコードを追加する必要があります。これにより、検証者は L2 が生成する ZK 状態遷移証明を直接検証できるようになります。Ethereum 財団のプロトコルコーディネーターである Ladislaus が言うように、「L1 検証者はこれらの Rollup の実行証明を消費し、その正確性を検証します。」言い換えれば、ネイティブ Rollup が実現すれば、将来的に L1 で行われる取引でも、ネイティブ Rollup 上で行われる取引でも、その最終的な決済と安全性は同じグループのイーサリアム検証者によって保証され、信頼レベルは完全に同等となります。これは、ネイティブロールアップに1000万ドルを預けることが、Ethereumメインネットに直接預けることと同等の安全性を持つことを意味します。Lineaプロジェクトの責任者であるDeclan Foxは、彼らの長期目標はネイティブRollupになることであり、これはETH 2.0のシャーディングソリューションの「アップグレード版」であると考えています。64の同一構造のシャードチェーンをハードに運用するのではなく、高度にプログラム可能でカスタマイズ可能な方法で異種Rollupシステムを構築し、さまざまなシナリオやユーザーのニーズに応えることを目指しています。過去の ETH 2.0 の同型シャーディングアーキテクチャとは異なり、ネイティブロールアップは異種であり、最終ユーザーにより多様で差別化されたアプリケーション体験を提供します。ネイティブ Rollup はまだ正式にイーサリアムのロードマップに記載されていませんが、zkEVM の正式な立ち上げと L1 アーキテクチャの徐々な再構築に伴い、そのための事前設定インターフェースとプリコンパイルロジックが明らかに予見可能な技術トレンドとなっています。! [](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-6f148d254fa477b06b0cabc6c0b2bdd0)ラディスラウスは、「EVMのスナーク化（つまり、ZK証明機能の統合）とネイティブロールアップの推進において、イーサリアムは高度な技術的協調を持っている。なぜなら、これら二つは基盤となるZK技術スタックを共有しているからだ」と要約しました。もちろん、このプロセスはイーサリアムコミュニティのガバナンスを通じて進められ、EIP（イーサリアム改善提案）を形成し、最終的にはハードフォークで実装される必要があります。楽観的な期待があれば、すべてが順調に進めば、年末には関連するEIPを提出し、Glamsterdamのアップグレード後のフォークでオンラインになるかもしれません。しかし、このスケジュールには依然として高い不確実性があり、慎重に考慮する必要があります。
リアルタイム証明からネイティブロールアップへ：ZK駆動によるイーサリアムのスケーリングの終局
著者: imToken
編集者注：イーサリアムは1万TPSの拡張の新時代に向かっており、ゼロ知識証明（ZK）技術が重要な推進力となっています。本稿は私たちが整理した《イーサリアム1万TPSロードマップ》の第二篇であり、リアルタイム証明の技術的課題、Proverの参加ロジック、L1切替過程における安全上の課題、そして「ネイティブRollup」がどのようにZK拡張の最終形態となるかに焦点を当てます。
もしZK化がイーサリアム技術再構築の起点であるなら、「リアルタイム証明」と「ネイティブロールアップ」はこの拡張革命の核心的な実装フェーズです。
本稿では、イーサリアムメインネットでの12秒レベルのZKリアルタイム証明の実現方法、Proverとなるためのハードウェアのハードルとインセンティブメカニズム、そしてネイティブロールアップがイーサリアムL2の構造をどのように書き換えるかについて深く探討します。
01、リアルタイム証明：イーサリアムのスケーリングの重要なピース
イーサリアムが1万TPSへのロードマップを進む中で、欠かせない技術的突破口があります：リアルタイム証明（real-time proving）。
Succinctの共同創設者Uma Royは次のように説明しています。「リアルタイム証明とは、イーサリアムメインネットの1つのブロックに対して、12秒未満でZK証明の生成プロセスを完了できることを指します。」
これは何を意味しますか？リアルタイム証明が実現されると、イーサリアムはそのブロック検証ロジックをプロトコル自体に組み込むことができ、検証可能性を犠牲にすることなく、ほぼ「任意」にGas上限を引き上げることができ、これによりL1の大規模なスケーリングが可能になります（編集者注：イーサリアムメインネットの各ブロックの生成時間は12秒であるため、「リアルタイム」とは各ブロックサイクル内で証明を完了することを指します）。
しかし、リアルタイム証明を実現するには、zkVM技術だけでは不十分であり、イーサリアムプロトコル層の変更も必要です。
イーサリアム財団のラディスラウスは、来年のグラムスタダムアップグレードで「ブロックの検証と即時実行のデカップリング」という重要なメカニズムが導入されると予想しており、これによりプロバー（証明者）は完全なスロット内でzkEVM証明を生成するためのより多くの時間を得ることができ、真のリアルタイム処理が実現される。
技術実現の面では、Succinctは最新のSP1 Hypercube zkVMを発表しました。200台のGPUクラスタの下で、1万のメインネットブロックのうち93%の証明をリアルタイムで生成することができます。
ロイは、彼らが今年の年末までにこの成功率を99%に引き上げる自信を持っていると述べています。処理が難しいブロックがいくつかあるために、極めて少数のブロックがタイムリーに証明を生成できない可能性があるものの、プロトコル設計には、ブロックをスキップして次のブロックに進むことを許可するなどのフォールトトレランスメカニズムが考慮されています。
さらに、イーサリアムはブロック時間を12秒から6秒に短縮することを検討しています（Glamsterdamの別の潜在的提案として）。これにより、ユーザーエクスペリエンスと取引確認速度が大幅に向上しますが、ZK Proverには追加の負担がかかります——証明者にとって、タスクの難易度が2倍になります。
しかし、ロイは心配していません。なぜなら、ZK技術は毎年10倍の性能向上が可能で、ブロック時間が半減しても対応できるからです。
6月、Lineaはそのネットワーク上で100%のオンチェーン活動がZK証明でカバーされていることを発表しました。現在のLineaのTPSは2ですが、これは性能の制限ではなく、使用需要に制約されています。
注目すべきは、Lineaのブロック間隔がわずか2秒であり、ZK証明がスマートコントラクトを通じてEthereum L1にアップロードされて検証されることである。このモデルは、将来のメインネット「ZK化」の先行バージョンである可能性がある。
02、イーサリアム ZK プルーフのハードウェアのハードルは高いですか？
リアルタイムでZK証明を生成するには、もちろん強力な計算資源が必要です。
イーサリアム財団が現在Proverに設定している初期技術目標は、ハードウェアコストを10万ドル以下に抑え、電力消費を10キロワット未満にすることであり、これは約テスラPowerwall家庭用バッテリーの消費電力レベルに相当します。
この数字は「軽量」とは言えません。イーサリアムの批評家であるジャスティン・ボンズ（サイバーキャピタルの創設者）は、これを「ソラナのバリデーターのハードウェア要件を遥かに超える狂ったハードウェア要件」と呼んでいますが、実際にはこれは全く異なる二つの役割を混同しています。
イーサリアム財団のプロトコル調整チームのラディスラウスは、ProverとValidator（検証者）の役割は異なり、混同してはいけないと指摘しました。検証者はノードを運営し、コンセンサスに参加します。一方、Proverの役割はZK証明を生成することであり、ある取引のZK証明が正しく生成されると、ネットワークはその証明が正しいかどうかを検証するだけで、取引を再実行する必要はありません。
このため、ラディスラウスは楽観的な姿勢を示し、「ハードウェア条件を満たす正直な証明者を見つけることができれば、イーサリアムは安全に運営を続けることができる。私たちは意図的にデータセンター以下のハードルに設定しており、大規模な機関やデータセンターでなくても、技術能力を持つ個人開発者であれば、自宅でProverを運営することができる」と述べました。
現在、この10万ドルのハードウェア構成は初期目標に過ぎず、イーサリアム財団の研究者ソフィア・ゴールドは、今年11月のDevconnectアルゼンチン開発者会議までに主流のプロバーが基準を満たすと予想しています。
Succinctの共同創設者Royは、来年の初めまでにGPUの需要を約16枚のグラフィックカードに減少させ、総コストを1万ドルから3万ドルの間に抑えることができると予測しています。
その間、Succinctはテストネット上に「数百のProver」からなる分散型ネットワークを構築し、合計で数百万の証明を生成しました。
このシステムの核心的なロジックは競争的証明であり、すべてのProverが入札に参加し、各ラウンドで1人の当選者を選びzk証明を実行します。目的は、時間が短く、コストが低い参加者が勝者となるようにし、算力入札メカニズムを形成することです。
これは、ZK主導のイーサリアムの未来において、マイナーの精神が別の形で再現されることを意味します—単に役割がブロックを計算することから証明を計算することに変わっただけです。
03、メインネットがZKアーキテクチャに切り替わる：高度なシステム移行の一幕
イーサリアムL1メインネットをゼロ知識証明（ZK）アーキテクチャに切り替えることは、2022年にプルーフ・オブ・ワーク（PoW）からプルーフ・オブ・ステーク（PoS）への移行に続く、再び同等の技術的挑戦であり、このプロセスはプロトコル層の再構築だけでなく、ネットワークの運用中断を防ぐために、さまざまな潜在的なエッジケースやセキュリティリスクを慎重に考慮する必要があります。
今年 7 月の EthProofs 会議で、研究者の Justin Drake は複数の潜在的なリスクについて言及しました。例えば、悪意のある攻撃者がブロックに「prover killer（証明者殺し）」と呼ばれるものを挿入し、ネットワーク全体の検証メカニズムを無効にする可能性があります。また、ネットワークの活性が急激に低下し、生成される取引手数料の収入が ZK 証明のコストを賄うのに十分でなくなり、ネットワークの持続可能性に影響を与える可能性もあります。
イーサリアム財団のプロトコル調整チームのラディスラウスは、全体の移行プロセスには数年かかる可能性があり、特にセキュリティのリスクに注意を払う必要があると述べました。ZKバーチャルマシン（zkVM）は、まだ初期段階にある複雑な技術として、さまざまな脆弱性が発生する可能性が非常に高いです。しかし、エコシステムが成熟するにつれて、多様な証明システムの導入（proof diversity）、インセンティブメカニズムの改善、形式的検証などの手段を通じて、イーサリアムL1上での実行可能性と堅牢性を徐々に向上させることができます。
その一方で、イーサリアムはコンセンサス層の根本的なアーキテクチャの再構築を計画しており、「Beam Chain」と呼ばれる新しい構造を構築することを目指しています。これは、設計当初からZK最適化に友好的であることを目的としており、Drakeは将来的にはイーサリアム全体のデータ検証作業が一般的なノートパソコンのCPUで行えるようになると述べています。
04、メインネット「Snark化」：ネイティブロールアップが来る
イーサリアムメインネットに zkEVM を統合する一方で、もう一つの長期的な構想も徐々に浮かび上がってきました：ネイティブロールアップ（Native Rollup）。
現在のRollup（オプティミスティックタイプまたはZKタイプ）は、独立した証明システムを採用しており、その安全性は独自の検証者またはソート機構に依存しており、Ethereumメインネットとの間に一定の信頼仮定があります。
「ネイティブ Rollup」のビジョンはまったく異なります。zkEVMをメインネットに統合することで、Ethereum L1のバリデーターが直接Rollupの状態遷移証明を検証し、真のメインネットによる検証、メインネットによるセキュリティ保障のL2を実現します。
これには、Ethereum L1 クライアントに「execute precompile」という重要なコードを追加する必要があります。これにより、検証者は L2 が生成する ZK 状態遷移証明を直接検証できるようになります。Ethereum 財団のプロトコルコーディネーターである Ladislaus が言うように、「L1 検証者はこれらの Rollup の実行証明を消費し、その正確性を検証します。」
言い換えれば、ネイティブ Rollup が実現すれば、将来的に L1 で行われる取引でも、ネイティブ Rollup 上で行われる取引でも、その最終的な決済と安全性は同じグループのイーサリアム検証者によって保証され、信頼レベルは完全に同等となります。
これは、ネイティブロールアップに1000万ドルを預けることが、Ethereumメインネットに直接預けることと同等の安全性を持つことを意味します。
Lineaプロジェクトの責任者であるDeclan Foxは、彼らの長期目標はネイティブRollupになることであり、これはETH 2.0のシャーディングソリューションの「アップグレード版」であると考えています。64の同一構造のシャードチェーンをハードに運用するのではなく、高度にプログラム可能でカスタマイズ可能な方法で異種Rollupシステムを構築し、さまざまなシナリオやユーザーのニーズに応えることを目指しています。
過去の ETH 2.0 の同型シャーディングアーキテクチャとは異なり、ネイティブロールアップは異種であり、最終ユーザーにより多様で差別化されたアプリケーション体験を提供します。
ネイティブ Rollup はまだ正式にイーサリアムのロードマップに記載されていませんが、zkEVM の正式な立ち上げと L1 アーキテクチャの徐々な再構築に伴い、そのための事前設定インターフェースとプリコンパイルロジックが明らかに予見可能な技術トレンドとなっています。
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ラディスラウスは、「EVMのスナーク化（つまり、ZK証明機能の統合）とネイティブロールアップの推進において、イーサリアムは高度な技術的協調を持っている。なぜなら、これら二つは基盤となるZK技術スタックを共有しているからだ」と要約しました。もちろん、このプロセスはイーサリアムコミュニティのガバナンスを通じて進められ、EIP（イーサリアム改善提案）を形成し、最終的にはハードフォークで実装される必要があります。
楽観的な期待があれば、すべてが順調に進めば、年末には関連するEIPを提出し、Glamsterdamのアップグレード後のフォークでオンラインになるかもしれません。
しかし、このスケジュールには依然として高い不確実性があり、慎重に考慮する必要があります。