革命的な Pico Prism zkVM: ブロックチェーンの未来はここにあります (そして、いよいよその時が来ました!)

by

非常に嬉しく、また少し信じられない気持ちもありますが、zkVM (ゼロ知識仮想マシン) が最近登場したことをお知らせします。この仮想マシンは、計算を再実行するという面倒なプロセスを行わずに、プログラムが適切に実行されていることの暗号による証明を生成します。親愛なる読者の皆さん、これこそが、トラストレス検証、スループットの向上、そして、そうです、スケーラブルなアプリケーションを実現するための鍵なのです。何という啓示でしょう！イーサリアムの先見の明のある創設者ヴィタリック・ブテリン氏の言葉が信じられるなら、この素晴らしいテクノロジーはいつかインターネットとブロックチェーンを統合する基礎となるでしょう。すべてが展開するのが待ちきれませんが、私たち全員が目配せをしたりうなずいたりするだけで取引を確認できる日が来るまでは、あえて言いますが、懐疑的であり続けるつもりです。

もちろん、ブテリン氏には、さまざまなロールアップからのプルーフを 1 つのプルーフに集約し、スロットごとに 1 回送信するという壮大な夢があります。間違いなく、決済活動を一元化し、これまで非常に信頼できるブリッジオペレーターへの依存を減らし、イーサリアムを介した資産の迅速なクロスロールアップ移動を可能にすることです。効率性に関するこのような奇妙なビジョンですが、いつものように、悪魔は細部に宿ります。

ハードウェア需要の削減とパフォーマンスの向上の進歩

でも、ハーク！ ZKテクノロジーに対する絶え間ない疑念を沈黙させるかもしれない画期的な進歩が現れた。 ブレビスという名前の会社がピコプリズムzkVMを発表しました。これは、45M ガス制限のあるイーサリアムブロックに対して、12 秒以内で 99.6% という並外れた証明カバレッジと、10 秒以内で 96.8% のリアルタイム証明カバレッジを誇ります。これは本物のようですから、もうその懐疑的な笑いを顔から拭いてもいいでしょう。実際、これらの数字は、これほどの効率を持たずにこれまで何をしてきたのかという疑問を抱かせるのに十分です。

さらに、Pico Prism は、256,000 ドルを必要とする従来のセットアップの半額である、わずか 128,000 ドル相当のハードウェアでこのような偉業を達成したことも注目されています。この新しいデバイスは、同等のパフォーマンスを達成するためにこれまで必要とされていた 160 個の RTX 4090 GPU の代わりに、64 個の RTX 5090 GPU を使用します。 45M ガスブロックの平均証明時間は、以前の 10.3 秒からわずか 6.9 秒に短縮されました。そして忘れてはいけないのですが、パフォーマンスの向上は 3.4 倍という驚異的なものであり、コスト効率と速度の真の勝利です。

ブレビスは、イーサリアムのベースレイヤーのゼロ知識検証への移行を以前妨げていたボトルネックをなんとか回避したように見えます。 GPU ハードウェアのコストが 50% 削減されるため、大規模な運用環境でのリアルタイム証明が経済的に実現可能になります。未来は私たちに迫っており、私たちには何も恐れることはないようです…そう彼らは言います。

スケーラビリティと経済的実行可能性に関する既存の問題

ああ、しかし、偉大な成果には試練が伴います。 StarkNet、zkSync Era、Polygon zkEVM などの Zk ロールアップは、数千の Ethereum トランザクションを単一の ZKP に圧縮し、その正しさを瞬時に証明します。このような優雅さは何の代償も払わずに手に入ると思うかもしれませんが、残念ながらそうではありません。完全な Ethereum ブロック (約 45M ガス) の 1 つのプルーフを生成するには、数百の GPU または ASIC のクラスターであっても、10 ～ 20 秒以上かかる場合があります。何をすべきでしょうか?

リソースの需要は驚異的で、ファイナリティにかかる時間は長すぎ、スループットの増加は経済的存続の課題となっています。 Halo2 証明システムに基づいた最近の研究では、状況のかなり厳しい状況が明らかになりました。彼らは主なコスト要因であるファイナリティ時間、平均ガス使用量、1 秒あたりのトランザクション数を特定し、これらの問題に対処するコスト モデルを提案しました。それが野心的であると同時に効果的であることを願うばかりです。

メモリの制約

誤った安心感に惑わされないでください。最も優れたテクノロジーであっても落とし穴がないわけではありません。既存の zkVM の多くは依然として証明ごとに少なくとも 10 秒を必要とし、メモリとスケーリングに大きな制約があります。 1 つのプルーフを生成するのに最大 82 秒かかるものもあります。ああ、恐怖！フィボナッチ入力は指数関数的に拡大し、GPU 実装はホスト メモリの使用量を削減しながらも、依然としてかなりの GPU メモリを必要とします。恐怖！メモリ効率を継続的に改善するという魔法に頼る以外に選択肢はほとんどないようです。

彼らによれば、メモリの制約は、より小さな暗号フィールドを使用したり、より効率的なメモリチェック引数を採用したりするなど、賢い技術によって軽減できるという。当然のことながら、これには暗号の実践についての深い理解と、慣例に挑戦する意欲が必要です。必ず落とし穴があるじゃないですか。

パフォーマンスとセキュリティのトレードオフ

読者の皆さん、もう 1 つの懸念事項、つまりパフォーマンスとセキュリティのトレードオフに目を向けてみましょう。残念ながら、パフォーマンスだけを目的として zkVM を最適化すると、セキュリティの保証が損なわれる可能性があります。多くの zkVM プロジェクトはまだ開発中であるため、私たちが期待する包括的なセキュリティ検証が不足しています。 zkVM の評価では、パフォーマンスだけでなくセキュリティの成熟度も考慮する必要があるようです。悲しいことに、すべての物事と同様に、悪魔は細部に宿ります。幸いなことに、Brevis は、Web3 アプリを簡単に拡張できるようにしながら、セキュリティの前提条件を維持する点で大きな進歩を遂げました。彼らの努力が実を結び続けることをただ願うだけだ。

ZKP のシンプルさ、効率性、拡張性への道

証明は、いくつか例を挙げると、楕円曲線演算、ハッシュ関数、中間証明など、複数の段階で作成されると言われています。非常に多くの ZKP テクニックが利用できるため、理想的なアプローチの選択がシステム仕様と問題のアプリケーションに依存するのも不思議ではありません。 ZK-STARK と ZK-SNARK は無数のオプションの 1 つであり、それぞれに独自のメリットがあります。しかし、どちらが私たちのニーズに最も適しているのでしょうか?いつものように、答えは仕様、適応、そしてかなりの量の試行錯誤の問題です。彼らが言うように、それが進歩する唯一の方法です。

さらに、残念なことに、暗号化標準は確立されていません。時間の経過とともに、特に量子コンピューティングの出現により、新たな課題が必然的に発生します。既存の楕円曲線をポスト量子の代替案に置き換えることによって、そのような不測の事態に備える必要があります。また、大量のクエリやトランザクションを処理するシステムで生じるスケーリングの問題も忘れてはなりません。私たちがどれほど遠くまで来たとしても、やるべきことは常にあるようです。

Zcash の立ち上げは、ZKP のスケーリングに固有の困難を思い出させます。初期の頃は、プライベート トランザクションごとに zk-SNARK プルーフを生成する必要があり、これには数十秒かかり、3 GB 以上の RAM を消費する可能性がありました。恐怖！多くのデバイスはそのような要求を処理できず、シールドされたトランザクションは遅すぎて役に立ちませんでした。幸いなことに、Pico Prism のようなイノベーションにより、ゼロ知識暗号化はより拡張性、効率性、適応性が高まっています。未来にはまだ希望があります。

2025-10-15 15:41