エーテルとソラナにおけるZKテクノロジーの比較

著者：Kyrian Alex ソース：medium 翻訳：Good Oba、Golden Finance

ブロックチェーン技術におけるスケーリングソリューションの必要性は、長い間多くの議論を呼んできた。

ブロックチェーン・ネットワークが成長するにつれて、1秒あたりのトランザクション（TPS）が重要な問題になっていることは誰もが知っていると思います。ビットコインやイーサなどの主要ブロックチェーンの現在の容量は、普及に必要な取引量を処理するには不十分です。

例えば、ビットコインは毎秒約7件のトランザクションを処理し、イーサは毎秒約15件のトランザクションを処理しています。それに比べ、ビザは1秒間に平均約1,700件の取引を処理しています。スケーリングソリューションがなければ、ブロックチェーンは従来の金融システムに対抗できず、大衆的な普及を達成することはできないだろう。

これらの取引の実際のコストを見てみるとどうだろうか？

より多くの人が同時にブロックチェーンを利用するようになると、取引手数料が非常に高くなり、利用ピーク時には利用者の意欲をそぎ、少額の取引が現実的でなくなる可能性があります。例えば、2020年と2021年のDeFiブームの際には、イーサリアムガスの手数料が高騰し、少額の取引でさえも高額になった。

問題はどのように解決できるのでしょうか？

拡張ソリューションを導入することで解決しました。

スケーリングソリューションは、ブロックチェーンネットワークの容量と効率を向上させ、より多くのトランザクションを処理できるように設計された技術です。スケーリングソリューションの主な目標は、セキュリティ、分散化、費用対効果を維持または改善しながら、ネットワークのスループット（1秒あたりのトランザクション数（TPS）で測定）を向上させることです。

ブロックチェーン技術をより多くの人が利用でき、日常的に使えるようにするためには、取引コストを削減するためのソリューションのスケーリングが不可欠です。遅い取引時間と高い手数料は、ユーザーエクスペリエンスを低下させ、新規ユーザーの意欲を削ぎ、分散型アプリケーション（DApps）の利用を制限します。

ユーザーを引き付け、維持するためには、ブロックチェーンネットワークはシームレスで高速、かつ費用対効果の高いトランザクションを提供しなければなりません。

今日は、特にEtherのzkロールアップとSolanaのzk圧縮を比較することで、異なるネットワークがこれらの課題にどのように対処しているかを見ていきます。どちらの技術もスケーラビリティを向上させることを目的としていますが、それぞれのエコシステムのユニークな設計哲学と優先順位を反映した異なる方法でそうしています。

ZKロールアップとは何ですか

ZkロールアップはL2スケーリングソリューションで、計算と状態をオフチェーンに移動させ、トランザクションデータをバンドルバッチでオンチェーンに保存することで、ブロックチェーンのスケーラビリティを向上させます。ブロックチェーンのスケーラビリティを向上させる。

ゼロ知識証明と呼ばれる暗号証明を使って、実際のデータを明らかにすることなく、これらのバンドルされたトランザクションの有効性を証明する。これにより、メインのイーサネット・ネットワークを保護すると同時に、サイドチェーン上のトランザクションをより高速で安価なものにすることができる。

どのように機能するのか？

• シーケンサーはオフチェーン取引をバッチ処理します。

• zk-SNARK（暗号知識からの簡潔な非引数）のシリアライザー生成。これは、すべての詳細を明らかにすることなくトランザクションの有効性を検証するコンパクトな暗号証明です。

• 証明とトランザクションデータはメインイーサネットネットワークに提出されます。

• 誰でもメインネット上で証明を検証し、取引が有効であることを確認することができます。

• 紛争が発生した場合、誰でもオンチェーン決済のために元の取引データを提出することができ、イーサリアムの強力なセキュリティを活用することができます。 Rollupには、バンドルされた取引の正しさを検証する暗号証明（具体的にはゼロ知識証明）が含まれている。 イーサネットネットワークは、各トランザクションではなく、この証明を検証するだけでよいため、計算負荷が大幅に軽減される。

• トランザクションはアグリゲーションでオフチェーンにグループ化されます。

• ゼロ知識証明は、集約されたトランザクションの有効性を確認するために生成されます。

• 証明と最小限の要約データは、検証のためにメインイーサネットネットワークに提出されます。

• 検証に成功すると、メインイーサネットのステータスが更新され、集約されたトランザクションが反映されます

ZK圧縮とは

ZK圧縮は、データのプライバシーを維持しながら、圧縮データの「フィンガープリント」（ハッシュ）のみをチェーン上に保存することで、Solanaブロックチェーン上に保存されるデータ量を削減する方法です。データのプライバシーを維持しながら、圧縮されたデータの「フィンガープリント」（ハッシュ）のみをチェーン上に保存することによって、ソラナブロックチェーン上に保存されるデータ量を削減します。

ZK圧縮の「ZK」はゼロ知識を意味し、圧縮データのプライバシーが保たれることを意味します。このアプローチは、オンチェーンに保存する必要があるデータ量を大幅に削減するのに役立ち、開発者のストレージコストを削減します。

ZK圧縮は全体でどのように機能するのですか?

ZK Compressionは、Zero Knowledge（ZK）技術を活用することで、Solana上の状態コストを削減します。ZK（Zero Knowledge）とは、口座残高やスマートコントラクトのストレージなどのデータをブロックチェーン上に保存し、維持するためのコストです。

以下がその仕組みの詳細です：

1. 各アカウントのデータは一意のハッシュに圧縮されます。このハッシュには、アカウントに関する情報だけでなく、ステートツリーにおける位置も含まれ、一意であることが保証される。このハッシュはステートツリーのリーフノードに格納される。

2.ステータスツリーは、メルクルツリーに似たデータ構造で、各ノードはその子のハッシュです。状態ツリーは、すべてのアカウント情報とデータを集約し、状態ルートと呼ばれる単一のトップレベルハッシュに圧縮します。

3.ステートツリーの最上位ハッシュであるステートルートは、ブロックチェーンに保存される。このルートはステートツリー全体のフィンガープリントとして機能し、ツリー内のすべてのデータの完全性と完全性を保証します。

4.詳細な口座データはブロックチェーンに直接保存されません。代わりに、より安価なSolana台帳スペースにコールデータとして保存されます。チェーン上に保存されるのはステートルートといくつかの基本的なメタデータのみで、データの安全性を保ちながら保存コストを大幅に削減する。

5.圧縮データの完全性と真正性を保証するために、ZK圧縮はゼロ知識証明（ZK-proof）を使用します。これらの証明は、データの実際の内容を明らかにすることなく、データの正確性と完全性を検証し、圧縮データでさえも安全で検証可能な状態を維持します。

ZK圧縮はL2ソリューションではなく、Solana上のデータ保存効率を向上させるためのアップグレードであることに注意してください。

ZKコンプレッションはレイヤー2アグリゲーションではありません。なぜなら、L2ソリューションとは異なり、ZKコンプレッションにおけるトランザクションの実行と状態の保存は、レイヤー1（L1）チェーン（この場合はSolana）上で直接行われるからです。

重要な違いは、実行と状態がどこで管理されるかです。zk Rollupsでは、これらの処理はセカンダリチェーンで行われ、セカンダリチェーンは定期的にコミットメントと証明をプライマリL1チェーンに送信します。対照的に、ZK Compressionは、すべての実行と状態を別のチェーンではなく、Solana自体に保持します。

この基本的な違いは、zk Rollupsがスケーラビリティを高めるために一部のプロセスをセカンダリレイヤーにオフロードするのに対し、ZK Compressionは別の実行レイヤーを作成することなく、プライマリブロックチェーン上のデータストアを直接最適化することを意味します。

イーサ上のzk Rollupsとソラナ上のzk Compressionの主な違い

イーサ上のzk Rollupsとソラナ上のzk Compressionの主な違いは以下のとおりです。イーサ上のzk Rollupsとzk Compressionの主な違いは、基本的にブロックチェーンのスケーラビリティを強化し、データストレージを最適化する方法にあります:

1.実行と状態管理:

• zkロールアップ：トランザクションの実行と状態の保存は、メインのEtherNetから独立した補助チェーン上で行われます。補助チェーンは定期的に約束と証明をイーサネットメインネットに送信する。

• zk圧縮：すべてのトランザクションの実行と状態の保存は、この記事の目的ではSolanaであるレイヤ1（L1）チェーン上で直接行われ、別のセカンダリチェーンを使用しません。

2.オンチェーンデータ処理:

• zkロールアップ:

  • zkロールアップ:zk Rollups: 暗号証明と最小限のダイジェストデータのみが、検証のためにメインイーサネットネットワークに提出されます。このアプローチはメインネットの計算負荷を最小限に抑えます。

  • zk圧縮：圧縮データの「フィンガープリント」（ハッシュ）と対応するZK証明のみがSolanaブロックチェーンに保存されます。これにより、チェーン上に保存されるデータ量が劇的に減少し、ストレージコストが削減される。

  3.プライバシーと完全性：

  • zk Rollups.">zk Rollups: zk-SNARK (Succinct Non-Cryptographic Argument from Knowledge)証明を利用し、詳細なトランザクションデータを明かすことなくトランザクションの有効性を保証します。これにより、プライバシーとメインイーサネットネットワークのセキュリティの両方が保護されます。

  • ZK圧縮：データ圧縮とZK証明を組み合わせ、圧縮データの完全性を数学的に証明しながらブロックチェーンのストレージを最適化します。内容を明らかにすることなく、解凍されたデータがオリジナルと一致することを保証することで、プライバシーを保護します。

  4.ソリューションの性質：

  • 4.トランザクションの実行と状態管理をセカンダリチェーンにオフロードするため、スケーラビリティが向上し、プライマリネットワークのコストが削減されます。

  • zk圧縮：レイヤー2のロールアップではなく、データストレージの効率を直接改善するために設計されたSolanaレイヤー1チェーンのアップグレードです。別の実行レイヤーを導入することなく、ストレージコストを最適化します。

  結論:

  まとめると、スケーリングに関するどちらの視点も、ブロックチェーンネットワークの基本原則を維持しながら持続可能なものにするために、バランスの取れたアプローチの重要性を強調しています。を開発することです。

  この点におけるSolanaの功績は、ブロックチェーン業界全体で先進的なスケーリングソリューションを採用するための説得力のある事例となり、より広範な採用とイノベーションへの道を開きます。

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