ゼロ知識（ZK）技術は、今日の分散型金融（DeFi）環境における最も基本的なインフラストラクチャの一つである。この概念は1985年のMIT論文「The Knowledge Complexity of Interactive Proof Systems」にまでさかのぼるが、ZK搭載アプリケーションはDeFiエコシステムの台頭に伴い、近年より人気を集めている。それ以前は、ZKのユースケースのほとんどが認証およびセキュリティシステムにのみ焦点を当てていた。
では、ZKとは何か、そしてどのようにDeFiを変革しているのか。定義から始めましょう。ゼロ知識証明（ZKP）は、複数の当事者間の相互作用や情報交換を促進しながら、プライベートな情報を暗号化する暗号学的アプローチである。このアイデアは、2つ以上の通信当事者が、命題自体以外の情報を開示することなく、命題の真偽を検証できることにある。
したがって、ZK技術が機能するためには、証明者と検証者の存在が必要である。この場合、証明者は特定の命題の有効性を検証者に納得させるために、数学的証明を提供するか、一連のアクションを実行する役割を担う。対照的に、検証者は提供された証拠を調べ、それを受け入れるか拒否するかを選択する。これらすべては、どの当事者も個人情報や命題に含まれていないその他の詳細を開示することなく行われる。
より重要なのは、任意のZKPの構造において、3つの基本的な基準が満たされる必要があることです。
- 完全性： 命題が真である場合、誠実な検証者は、誠実な証明者が入力の正確な知識を持っていることを検証できるべきである。
- 健全性： 命題が偽である場合、不正な証明者は誠実な検証者のチェックを回避できないべきである。
- ゼロ知識： より重要なのは、どちらの当事者も相手の個人情報や秘密情報を抽出できないことである。
DeFiにおけるZK技術のバリュープロポジション
明らかに、DeFiにおけるZKの主要な役割の一つは、EthereumやSolanaを含む大半のブロックチェーンが公共性を持つという性質を考慮して、プライバシーの側面を導入することである。しかし、他のバリュープロポジションである「スケーラビリティ」を強調する前に、ZKPにはインタラクティブ型とノンインタラクティブ型の2つの主要な形態があることに留意する価値がある。
後者は、柔軟性が高く、相互作用する当事者が同時にオンラインである必要がないため、より広く使用されている。また、ゼロ知識簡潔非インタラクティブ知識証明（zk-SNARKs）とゼロ知識スケーラブル透明知識証明（zk-STARKs）という2つの主要なセットアップに分かれる。
名が示す通り、zk-SNARKsはDeFiユーザーが簡潔な証明、つまり小さなサイズのトランザクションを検証することを可能にする。これは、送金者や受取者の詳細、送金される金額などの相互作用する当事者のプライベートな情報を開示せずにオンチェーントランザクションをサポートするために、プライベート暗号通貨プロジェクトのZCashによって最初に開発された。
一方、zk-STARKsは同様の方法で動作するように設計されているが、スケーラビリティと透明性の側面が追加されている。これにより、zk-STARKsブロックチェーンやDAppはより大きな計算を処理できる。
ZK搭載DAppおよびロールアップの現状
ZK搭載のDAppに関しては、かなりの数がある。この技術を活用しており、注目すべき今後のDAppの一つは、ソニーのブロックチェーンソリューションSoneium上に構築されたAI搭載DEXであるSONEXである。このDEXは、速度、セキュリティ、スケーラビリティを向上させるためにZK Coprocessorを使用してスマートコントラクトフックを強化している。
本質的に、SONEXエコシステムは、暗号通貨における3つの主要なテーマ、すなわちDeFi、GameFi、ミーム文化の収束である。このDEXはAIを活用し、より大きなDeFi市場全体にわたって収益機会を最大化するために、データ駆動型の戦略とインサイトを提供することで、DeFiユーザーが資本効率を最適化できるようにしている。
また、Coingeckoの指標によると、現在時価総額70億ドルの評価を受けているZK-Rollupエコシステムの成長を観察するのも興味深い。これは、2020〜2021年頃にLoopringやzkSyncなどの初期のZKプロジェクトのデビューが見られるまで、主に実験的な分野だったことを考えると、非常に印象的である。
2025年までに、Immutable X、Polygon、StarknetなどのいくつかのDeFiブロックチェーンまたはレイヤー2スケーリングソリューションが、そのアーキテクチャにZKインフラストラクチャを統合している。これらのプラットフォームが特に際立っているのは、開発者およびDeFiユーザーの両方から得ているオンチェーンでの牽引力の量である。
さらに文脈を提供するために、DeFi Llamaの統計によると、Immutable zk-EVMは総ロック価値（TVL）が1,230万ドルであり、この数字は1年前の約230万ドルから増加している。一方、Starknetは開発において最も活発なDeFiチェーンの一つであり、多数のコア開発者およびコミット数を誇っている。
もちろん、この数字はイーサリアムの活動規模には遠く及びませんが、ZKインフラの多くがEVM互換性を持って設計されており、イーサリアムブロックチェーン上に確立されたDeFi市場に参入しようとしている点は注目に値します。
結論
DeFiエコシステムが成長し続けるにつれて、主流採用を実現するためには最も顕著な課題に対処する必要があります。これにはスケーラビリティとプライバシーに関する障壁が含まれます。ZK技術がこれらの課題を完全に解決する保証はありませんが、最近ローンチされたDAppsやブロックチェーンは、以前のイテレーションよりも効率的であることが証明されつつあります。
そのような状況において、DeFiイノベーションの次の時代に入るとともに、より多くの開発者がZK技術を活用し、プライバシーの提供とスケーラビリティの余地を広げて、将来のより多くのDeFiユーザーに対応するようになる可能性が高いでしょう。この記事で取り上げたいくつかの例は、ZK DeFi空間で何が起きているのかのほんの一端に過ぎませんが、より重要なのは、この技術が秘める未開拓のポテンシャルです。
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