zkSync と Arbitrum の比較をアプリケーションの問題にする要因は何ですか?

Ethereum 分散型アプリケーション（DApps）向けの主要ブロックチェーンプラットフォームとして勢いを増すにつれ、スケーラブルなソリューションの必要性がますます高まっています。 Ethereumのネイティブネットワークは混雑と高額なトランザクション手数料に直面しており、レイヤー2のスケーリングソリューションが登場しました。zkSyncとArbitrumの比較は、 Ethereumのスケーリング限界を解決する有望な選択肢として大きな注目を集めています。.

レイヤー 2 ソリューションとは何ですか?

レイヤー2ソリューション（レイヤー2スケーリングソリューションとも呼ばれる）は、ブロックチェーンネットワーク、特に Ethereum と Bitcoinのスケーラビリティの限界に対処するために開発された一連のプロトコルとテクノロジーです。これらのソリューションは、基盤となるレイヤー1ブロックチェーンのセキュリティと分散性を活用しながら、オフチェーンでトランザクションを処理することで、トランザクションスループットの向上、手数料の削減、そして全体的なユーザーエクスペリエンスの向上を目指しています。.

レイヤー2ソリューションは、トランザクション処理、スマートtracの実行、そしてメインチェーン外でのデータ保存を担います。これらの処理をオフチェーンに移行することで、レイヤー2ソリューションはメインブロックチェーンへの負担を軽減し、より高速でコスト効率の高いトランザクションを実現します。.

レイヤー2ソリューションには、ロールアップ、プラズマチェーン、ステートチャネル、サイドチェーンなど、様々なものがあります。ロールアップ（楽観的ロールアップやゼロ知識ロールアップ（ZKロールアップ）など）は、複数のトランザクションを単一のバッチにまとめ、それらのトランザクションのサマリーをメインチェーンに送信します。プラズマチェーンとステートチャネルは、オフチェーンでのトランザクション処理とメインチェーンでの定期的な決済のためのフレームワークを提供することで、同様の機能を提供します。一方、サイドチェーンは、メインチェーンと並行して動作するdent したブロックチェーンであり、トランザクションを処理し、定期的にメインチェーンと同期します。.

ブロックチェーンネットワークが分散型アプリケーション（DApps）の需要の高まりに対応し、混雑を軽減し、より良いユーザーエクスペリエンスを提供するためには、レイヤー2ソリューションの開発と導入が不可欠です。これらのソリューションは、レイヤー1チェーンに伴うスケーラビリティとトランザクションコストの限界を克服することで、ブロックチェーン技術のより広範な導入の可能性を切り開きます。.

zkSyncを理解する

zkSync は、 Ethereum ブロックチェーン上に構築されたレイヤー 2 スケーリング ソリューションとして機能し、ゼロ知識ロールアップを利用して、高いレベルのセキュリティを維持しながらトランザクションの効率とスケーラビリティを向上させます。.

zkSyncの核となる機能は、複数のトランザクションを単一のプルーフにまとめ、 Ethereum メインネットに検証のために送信することです。このプロセスにより、多数のトランザクションを集約することが可能になり、 Ethereum ネットワークの負荷を大幅に軽減し、全体的なスケーラビリティを向上させます。.

zkSync がどのように動作するかを段階的に簡略化した概要を以下に示します。

トランザクションの集約： ユーザーは、zkSyncレイヤー2ネットワーク上で、秘密鍵で署名することでトランザクションを開始します。これらのトランザクションは収集され、まとめてロールアップされます。

ゼロ知識証明生成： zkSyncは、暗号化技術であるゼロ知識証明を利用して、バッチ処理されたトランザクション全体の正当性を証明する証拠を生成します。これらの証明により、機密情報を漏らすことなく、トランザクションの正当性が保証されます。

での検証 Ethereum ： プロトコルは生成されたゼロ知識証明を Ethereum メインネットに送信します。 Ethereum バリデーターは証明を検証し、バッチトランザクションの正確性と整合性を保証します。

へのコミットメント Ethereum： 証明が検証されると、「zk-rollupスマートコントラクトtracと Ethereum メインネット上に作成されます。このコミットメントはバッチ処理されたトランザクションを表し、有効性の暗号学的保証として機能します。

セキュリティとファイナリティ： zkSyncトランザクションのセキュリティは、 Ethereum ネットワークの基盤となるセキュリティを活用することで維持されます。zk-rollupスマートtracが作成されると、 Ethereumのコンセンサスメカニズムはトランザクションが確定し、安全であるとみなします。

ZkSync 1.0 および ZkSync 2.0

zkSync は進化を続け、機能を強化し、レイヤー 2 ネットワーク上の幅広い分散型アプリケーション (dApps) とスマートtracをサポートするためにアップデートを導入していることは注目に値します。.

初期バージョンであるzkSync 1.0は2020年6月にリリースされ、トランザクションの証明をバッチ処理して Ethereum メインネットに送信することで、高速かつ低コストなトランザクションを提供することに重点を置いていました。しかし、trac当時はスマートコントラクトをサポートしていませんでした。この制限にもかかわらず、zkSync 1.0は大きな注目を集め tracが1億7000万ドルを超えましたTVL。

2022年10月、zkSync 1.0のアップグレードとして、zkSync 2.0（zkSync Eraとも呼ばれる）が導入されました。このアップグレードでは、 Ethereum 仮想マシン（EVM）との互換性によるスマートtracのサポートや、Rust、Yul、Vyper、Solidityなどの言語で記述されたコードのコンパイル機能など、いくつかの改善がもたらされました。このアップグレードにより、zkSyncの機能が拡張され、開発者にとってより魅力的なものとなりました。.

2023年2月、zkSync 2.0はzkSync Eraにブランド名を変更し、zkロールアップ分野における重要なマイルストーンとなりました。zkSync Eraは、メインネットでローンチされた最初のzkEVM（ゼロ知識 Ethereum 仮想マシン）となりました。この開発により、zkSync Eraは、主に楽観的ロールアップ技術を利用するArbitrumやOptimismといった他のレイヤー2ソリューションの有望な代替手段として位置付けられました。.

zkSync Eraは2023年3月24日にメインネット上で正式にオープンし、ユーザーはスケーラビリティの向上、トランザクション速度の高速化、ガス料金の削減といったメリットを享受できるようになりました。これはzkEVM関連プロジェクトの新たな波を象徴し、zkロールアップシーズンの到来を示唆しています。.

技術的な進歩としては、zkSync 2.0は、ETH2データシャーディングが利用可能になった時点で、10万TPS（トランザクション/秒）以上のスループットを達成することを目指しています。このスケーラビリティの向上は、zkロールアップとシャーディングを組み合わせたプロトコルであるzkPorterによって実現されます。zkPorterの統合により、zkSyncはレイヤー2ブロックチェーンにおいて低いガス料金を維持しながら、大幅に多くのトランザクションを処理できるようになります。.

短所

zkSync の実装は、ZKP に依存するため、複雑でコストがかかる場合があります。zkSync をアプリケーションに統合するには、追加のリソースと専門知識が必要になる場合があり、開発者にとって課題となる可能性があります。.

もう一つの潜在的な欠点は、プライバシーとデータの可用性に関連しています。zkSyncはZKPを使用することでtronな暗号セキュリティを提供しますが、透明性が制限され、データの可用性に関する懸念が生じる可能性があります。具体的なユースケースや要件に応じて、プライバシーと透明性のトレードオフを考慮する必要があります。.

アービトラムの探索

Arbitrumは、楽観的なロールアップとして動作する Ethereum レイヤー2スケーリングソリューションです。Ethereum Ethereum ネットのセキュリティを活用しながら、オフチェーンでトランザクションを実行することで、 Ethereum ネットワークのスケーラビリティの限界に対処することを目指しています。Arbitrumの仕組みの概要は次のとおりです。

トランザクションの集約： Arbitrumは複数のトランザクションを「ロールアップ」と呼ばれるバッチに集約します。これらのトランザクションはオフチェーンで実行されるため、 Ethereum ネットワークの計算負荷と輻輳が軽減されます。

トランザクション検証： ロールアップにまとめられたトランザクションは、バリデータによって正確性が検証され、 defiで定義 Ethereum 。この検証プロセスは、ネットワークのセキュリティと整合性を維持するために不可欠です。

ロールアップ送信： トランザクションが検証された後、ロールアップのサマリーまたは証明が Ethereum メインネットに送信されます。サマリーにはトランザクションに関する圧縮された情報が含まれており、メインネット上で各トランザクションを個別に実行する場合と比較して、データサイズとガスコストが削減されます。

実行とファイナリティ： イーサ Ethereum メインネットは、送信されたロールアップサマリーを検証し、トランザクションをファイナライズするために必要な計算を実行します。このプロセスにより、トランザクションの結果が Ethereum ブロックチェーンに記録され、セキュリティが保証されます。

紛争解決： 楽観的ロールアップモデルでは、ほとんどのトランザクションが有効であると想定されます。しかし、ユーザーは紛争や潜在的な不正行為について異議を申し立てることができます。紛争が発生すると、証拠を提示するプロセスが開始され、 Ethereum メインネットが裁判官として紛争を解決します。このメカニズムにより、セキュリティレイヤーが追加され、トランザクションの正しい実行が保証されます。

短所

Arbitrumはセキュリティ強化のため複数の不正防止策を採用していますが、これにより取引実行時間が若干遅くなる可能性があります。不正防止策の必要性から追加の検証手順が必要となり、他のソリューションと比較して取引の決済時間が長くなる可能性があります。.

Arbitrum が進化し成熟するにつれて、Arbitrum エコシステムのアップデートと進歩によりこれらの制限が緩和され、プラットフォームの全体的なパフォーマンスが向上する可能性があります。.

比較分析

パフォーマンス比較

zkSyncとArbitrumは、セキュリティと分散性を維持しながら、ネットワークのスケーラビリティとトランザクション速度を向上させる、 Ethereum の2つの主要なレイヤー2ソリューションです。ゼロ知識ロールアップソリューションであるzkSyncは、1トランザクションあたりの手数料を低く抑えながら、最大2,000TPS（トランザクション/秒）のトランザクション速度を実現します。一方、楽観的ロールアップソリューションであるArbitrumは、最大40,000TPSという高いトランザクションスループットを誇り、ほぼ瞬時のファイナリティを実現します。これらのソリューションは、 Ethereum メインネットと比較して、トランザクションパフォーマンスを大幅に向上させます。.

ガス料金とコスト削減

zkSyncとArbitrumはどちらも、 Ethereum ネットワークに関連する高額なガス料金に対処し、ユーザーにとって費用対効果の高い代替手段を提供することを目指しています。zkSyncはガス料金を最大100分の1に削減し、Arbitrumはガス料金を10分の1から50分の1に削減します。これらのガス料金の大幅な削減は、ユーザーにとって大幅なコスト削減につながり、取引をより手頃な価格で利用しやすくします。zkSyncとArbitrumは、取引コストを最適化することで、より効率的で経済的なユーザーエクスペリエンスの実現に貢献します。.

分散化

分散化は、zkSync と Arbitrum の両方において、ネットワークの整合性とセキュリティを確保するために重要な役割を果たします。.

zkSyncは、ランダムに選ばれたバリデーターが共同でトランザクションを承認・バンドルすることで分散化を実現します。このアプローチにより、単一の主体によるネットワーク制御が阻止され、不正操作や詐欺のリスクが軽減されます。複数のバリデーター間で検証プロセスを分散することで、zkSyncは信頼性と透明性を促進する分散型アーキテクチャを維持します。.

Arbitrumは分散化に関して同様のアプローチを採用していますが、より複雑なシステムを採用しています。ネットワークは、トランザクションの処理と検証に貢献する多様なバリデーターグループに依存しています。各バリデーターはネットワークのセキュリティと成功に関与しており、誠実に行動し、システムの分散化を維持するインセンティブとなっています。このマルチバリデーターモデルにより、単一の主体が検証プロセスを独占することがなくなり、ネットワークの分散性が維持されます。.

セキュリティレベル

zkSyncとArbitrumは、トランザクションの完全性と安全性を確保するために、それぞれ異なるセキュリティメカニズムを採用しています。zkSyncはゼロ知識証明（ZKP）を用いてセキュリティとプライバシーを保証しています。ZKPを用いることで、zkSyncはトランザクションの有効性を維持しながら、その詳細を非公開に保ちます。一方、Arbitrumは不正証明を用いてセキュリティを確保しています。どちらのソリューションも安全性を重視していますが、それぞれのアプローチの違いにより、具体的なセキュリティ保証とトレードオフは異なります。継続的な監査とセキュリティ評価により、zkSyncとArbitrumのセキュリティは継続的に強化されています。.

開発者エコシステムとコミュニティサポート 

zkSyncとArbitrumは、活気に満ちた開発者エコシステムを育み、コミュニティから多大な支持を得てきました。zkSyncは、ソフトウェア開発キット（SDK）、アプリケーション・プログラミング・インターフェース（API）、そして包括的なドキュメントを備えた、開発者に優しい環境を提供しています。これらのリソースは、開発者がzkSyncネットワーク上でスケーラブルなアプリケーションを構築・展開することを容易にします。同様に、Arbitrumは多くの開発者の関心をtracており、広く使用されているSolidityプログラミング言語や、 Ethereum 仮想マシン（EVM）バイトコードにコンパイルされる他の言語との互換性を提供しています。堅牢な開発者ツール、リソース、そして活発なコミュニティサポートは、zkSyncとArbitrumの成長と普及にとって不可欠です。.

ユースケース

ZkSyncは、手数料が低く頻繁な取引を伴うユースケースに最適です。マイクロペイメント、送金、分散型金融（DeFi）取引などのアプリケーションに最適です。ZkSyncは低いガス料金と高いトランザクションスループットを提供し、多くのトランザクションを効率的に処理します。開発者は、オフチェーンで注文書管理とオンチェーン決済を行う分散型取引所（DEX）の構築にZkSyncを活用することで、手数料の削減と取引速度の向上を実現し、取引エクスペリエンスを向上させることができます。. 

一方、Arbitrumは、スマートtrac機能を必要とする幅広いユースケースに適した選択肢です。分散型アプリケーション、ゲーム、 DeFi プロトコルなどに最適です。Arbitrumは Ethereum 仮想マシンと完全に互換性があるため、開発者は既存の Ethereum スマートtracを最小限の変更でArbitrumにデプロイできます。この互換性により、大規模なコード変更なしにプロジェクトをレイヤー2に移行したい開発者にとって、移行プロセスが簡素化されます。.

ZkSyncには、ゼロ知識証明（zk）と Ethereum 仮想マシンを組み合わせたzkSync zkEVMプロジェクトがあることは特筆に値します。このプロジェクトは、 Ethereum ネットワーク上でスケーラブルかつプライバシー保護されたスマートtracを実現します。ユーザーは、zkSyncのオフチェーンバッチ処理によるスピードとコストのメリットを享受しながら、zkEVMのゼロ知識証明が提供するプライバシーとセキュリティを活用できます。この統合により、スケーラビリティとプライバシーが求められるdApps構築の可能性が広がり、zkSync zkEVMはブロックチェーン分野におけるエキサイティングなイノベーションとなります。.

結論

最終的に、zkSyncとArbitrumのどちらを選択するかは、それぞれのユースケース固有の要件を理解し、プロジェクトの目標に最も適したソリューションを選択することにかかっています。どちらのプラットフォームも、分散型金融の発展とブロックチェーン技術のより広範な導入に貢献し、スケーラブルで効率的な分散型アプリケーションの未来に刺激的な可能性をもたらします。.