ゆっくり、だが突然に。
「革新を起こす画期的な進展への道のりは、しばしば既知のパターンに従います。そして、2024年9月はブロックチェーンの取引の正確性をリアルタイムで証明することが急速に加速した転機として記憶されるかもしれません。」
先日、ポリゴンラボはFabric Cryptography向けの専用半導体「検証処理ユニット（VPU）」の購入を発表しました。このVPUはゼロ知識（ZK）証明の性能向上に大きく貢献すると述べられています。
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Succinct Labsは、Optimismと連携し、レイヤー2ブロックチェーン上でのOP Stackを用いたオプティミスティック・ロールアップ・チェーンをZKロールアップに素早くアップグレードするためのフレームワークを発表しました。ユーザーは、ロールアップがオンチェーンに記録された後、より迅速に資金を引き出すことが可能になります。これは、ZK証明による確実性が紛争解決期間を取って代わるため、可能となるのです。
先日、RiscZeroは、あらゆるブロックチェーンにおいて分散型で検証可能なコンピューティングレイヤーを目指す計画を発表しました。
「これらの連続した発表からは、ゼロ知識証明が、スケーラビリティ、処理速度、コストの向上に向けて急速に進化していることが示されています。」
「FabricのVPUは、暗号処理に特化した専用アーキテクチャと計算能力を備えており、大幅な進化が期待されます。私はFabricの研究者および開発者として、戦略的な投資を考える立場から、実環境でのテスト結果が楽しみです。」
しかし、業界全体としては、より大きな目標に集中する必要があります。ハードウェアによる高速化は、複雑な課題の克服に向けた取り組みの一部に過ぎません。つまり、ブロックチェーンのリアルタイム証明やいわゆる「プルーフ・シンギュラリティ（証明の唯一性）」の実現が求められています。
Proof of Singularityは、ブロックチェーン技術の進化において重要な段階です。それは、ブロックチェーンネットワーク全体のスケーラビリティ、プライバシー、相互運用性に影響を与える障害を克服することができるからです。リアルタイムの証明を達成することで、アプリケーションは機密データを公開せずに、安全に複雑な計算を実行できるようになります。これにより、プライベートなトランザクションや高い機密性を持つスマートコントラクト、非常に効率的なロールアップなど、様々なユースケースが実現される可能性があります。
この変革により、ユーザー体験を向上させるだけでなく、レイテンシーを大幅に削減し、ゼロ知識技術を実用的なものとして現実世界のアプリケーションに取り込むことで、分散型金融（DeFi）からエンタープライズ・ブロックチェーン・ソリューションに至るまで、幅広い普及を促進する。
「ブロックチェーン技術を中心にしたプルーフ・シンギュラリティの広範な影響は、個々のネットワークを超えて、連携し合い、スケーラブルなWeb3エコシステムへの道を開くことになります。ZK証明技術が進化し、高速化、効率化されることで、異なるブロックチェーン間の相互運用性が改善され、シームレスでセキュアなコミュニケーションが容易に行えるようになります。これにより、データのプライバシーとセキュリティが基盤において備わる新たなパラダイムが実現され、ヘルスケアや金融、サプライチェーン管理など、厳格なデータ保護基準が必要な業界において、信頼性とコンプライアンスが強化されることになるでしょう。」
最終的には、プルーフ・シンギュラリティが、ブロックチェーン技術の基本的な原則を再定義する可能性を秘めており、パフォーマンス、セキュリティ、プライバシーを前例のないやり方で統合し、ブロックチェーンの革新の次なる段階を促進する可能性がある。
「ハードウェアによる高速化は必要条件であるが、それだけでは不十分である」
この野心的なバックグラウンドを持つFabricのVPUは、従来のGPUと比較して最大10倍の大桁整数（RDBに使われるデータ形式）演算能力を提供しています。PolygonはVPUに注力し、特にPolygon zkEVMなどのアプリケーションを強化することで、プルーフ生成の最適化への取り組みを強調しています。確かにVPUの性能は素晴らしいですが、エンドツーエンドのリアルタイム証明にはまだ多くの技術的課題が残っています。大桁整数演算はその一例に過ぎません。
「我々は過去の経験から、真のリアルタイムZK証明がハードウェアのみで実現できないことを理解しています。業界は、単純にハードウェアの演算力の向上だけではなく、シームレスなリアルタイムZKアプリケーションの実現における様々な課題に対処するため、ハードウェアとソフトウェアのフルスタック、すなわち全てのレイヤーにおける統合に注力すべきだと考えています。」
垂直統合アプローチ
- 「より優れたzkVM（ゼロ知識仮想マシン）アーキテクチャを考え直そう。現行のzkVMは、以前のコンポーネントに依存する制約が多い。zkVMの実行と証明を同時に行えるよう、zkVMアーキテクチャを根本から再構築する必要がある。」
- 「リアルタイム・プルーフ・アグリゲーションは業界における主要な問題である検証コストとレイテンシーに対処するための有力な手段となります。この技術を導入することで、安価でかつ最小の遅延時間で、チェーン上での証明検証が可能となります。」
- ハードウェアとソフトウェアが連携した設計においては、リアルタイムプロセッシングを行うために、CPU、GPU、VPU、FPGAなど、複数の異なるハードウェアを組み合わせて使用する必要があります。なぜなら、それぞれのハードウェアには性能とエネルギー効率のトレードオフが存在しているからです。ハードウェアの性能を最大限に引き出すためには、ハードウェアとソフトウェアを連携させる設計が必要であり、これによって異なる技術要素同士のパフォーマンス低下を防ぐことができます。
結論
「PolygonがVPUに投資することは、先進的な進歩の兆候ですが、シンギュラリティを証明するには、ハードウェア革新以上の要素が必要です。ZK技術の真の可能性は、先進的な回路や最適化された暗号技術など、バランスのとれた組み合わせによって実現されます。ZK技術の可能性を最大限に引き出し、リアルタイムZK証明が単なる可能性にとどまらず、現実化される未来を目指しましょう。」
“競争が始まっている。私たちは、高速なチップに限らず、ゼロ知識（ZK）技術全体を再評価する必要がある。”
「（ゼロ知識証明）シンギュラリティは近い」の日本語訳については、CoinDesk JAPAN編集部による翻訳・編集を行い、画像はNASAハッブル宇宙望遠鏡/Unsplashから提供されました。
