この記事では、この業界で最も重要でありながら最も理解されていない技術的ブレークスルーの1つであるゼロ知識証明（ZKP）に焦点を当てる。ZKPに関連するアプリケーション層とインフラ層の両方における成長、採用、ネットワークの健全性、競争のダイナミクスを探ります。
なぜZKが重要なのか？
暗号アプリケーションが世界的な主流となるためには、それらが依存するブロックチェーンがよりスケーラブルで効率的になる必要がある。最大のレイヤー1ブロックチェーンであるイーサリアムとそのコミュニティにとって、これはレイヤー2スケーリングソリューションの戦略的導入につながりました。
Optimism、Arbitrum、BaseのようなL2は、この分野におけるイノベーションの最初の波であり、その後、暗号ユーザーやアプリケーションの主要なプラットフォームとなり、何十億ドルもの価値を固定し、何百万ものアクティブアドレスを集めている。
同時に、ゼロ知識証明（ZKP）はソリューションのスケーリングにおけるもう一つの重要なブレークスルーであり、理論的には既存のインフラをはるかに超える性能を提供し、幅広い新しいアプリケーションを可能にする。まだ初期段階にあるとはいえ、この分野の急速な進歩は注目に値する。
まだ日が浅いとはいえ、オンチェーンデータは、暗号通貨セクターがZKP（Zero-Knowledge Proof：ゼロ知識証明）へと大きくシフトしており、ZKPアプリケーションに始まり、ロールアップのようなZKPをサポートするインフラがそれに続いているという議論を裏付けている。
NEBRAとOurNetworkのチーム、そして中心的なデータ提供者であるJackie（Dune）とBrandyn（OurNetwork）に感謝する。彼らのサポートがなければ、この分析は不可能だっただろう。それでは、この変化を示すデータを見てみよう。
ZKP：業界の健全性
レイヤー2ソリューションによるゼロ知識証明（ZKP）への支出総額は6000万ドルを超えた。
ZKPプロジェクトがイーサリアムL1に支払った決済手数料（TSF）の総額は6,040万ドルを超えており、長期にわたって大きな普及を見せている。2023年12月のTSFのピークは1500万ドルでした。過去30日間で、イーサリアムL1上のZKP検証のTSFはわずか15万ドルであり、技術的最適化によるコスト削減の進展を反映している。
ZKPを使用するアクティブ・アドレスは2023年と2024年に着実に増加し、今年3月には760万でピークに達した。2024年7月のアクティブ・アドレスは480万件に減少し、年間最低を記録したが、夏場の市場全体の減速にもかかわらず、年間平均アクティブ・アドレスは2023年の月平均320万件に比べ倍増した。
先月は150万以上のプルーフが生成されたが、2023年12月の189,280をピークに、2024年のL1ブロックで決済されたZKプルーフの数は減少している。
zkRollupsはプルーフ・アグリゲーションのような新しい技術を採用し、プルーフやTSFの数を減らしている。
ZKP：プロジェクトの動向
リネアは、550万人のユーザーから2,320万件のZKP取引を生み出した。
ZKPのユーザー普及率では、リネアが「成功した」チェーンとして浮上している。過去30日間では、このL2が177万ユニークアクティブアドレスでトップ、次いでzkSyncが130万、Scrollが95万となっている。
2023年12月、リネアのL1によるZKPへの支出は1,280万ドルに急増し、同月の全プロジェクトのZKP支出の85%近くを占めたが、これは主にリネアのVoyage XPプログラムによるもので、過去最高を記録した。最近では、2024年にスクロールがL1へのTSF支払いを独占するようになり、8月21日に予定されているアップグレードでコストはさらに減少する見込みだ。
ZKP: インフラとアプリケーション
インフラがトリガーしたZKPトランザクションの数は、アプリケーションがトリガーした数を250倍以上上回っている。
これまでのところ、インフラ、特にzkRollupsを通じてZKP取引を引き起こしたアドレスは1,660万件に上るが、アプリケーションを通じてZKP取引を引き起こしたアドレスは62,780件に過ぎない。
この対照的な結果にはいくつかの理由がある。
まず、プライバシー保護のためにZKPを使用している主要なアプリケーションであるトルネード・キャッシュに対する2022年8月のOFAC制裁により、米国市民がトルネード・キャッシュを使用することが違法となり、アプリケーションにおけるZKPの使用量が減少した。
第二に、インフラストラクチャー・レベルでのZKPトランザクションのコストは、アプリケーション・レベルよりも大幅に低い。
最も高価なZKPインフラであるポリゴンのzkEVMでさえ、トランザクションあたりの平均コストは0.03ドルであり、それでもトップクラスのZKPアプリケーションよりはるかに安い。
OFAC制裁が一段落し、ZKPアプリケーションの利用が復活している。トルネード・キャッシュは、30日間の平均取引単価が1.0ドルと、依然として比較的安価なZKPアプリケーションである。
L1手数料が高いため完全な比較にはならないが、それでもトルネードのトランザクションコストはポリゴンzkEVMの約33倍、リネアの約3,300倍である。
ZKP：マクロトレンド
上位5つのOptimistic Rollupsは、4:1の比率で依然としてzkRollupsをアクティブアドレスで圧倒していますが、zkRollupsは今年、アクティブアドレスでEthereum L1と同等に近づいています。
上位5つのOptimistic Rollupsのアクティブアドレスは、2024年1月の380万件（実際はzkRollupsの480万件より少ない）から1780万件以上に増加している。
多くのzkRollupチェーンはまだローンチしていないが、これらのソリューションが7月までにイーサリアムL1の半分以上のアドレスを既に引き付けていることは注目に値する。
先月、リネアは180万アドレスでL2中3位だった。Baseは1,150万アドレスで全L2をリードし、僅差でArbitrumの580万アドレスが続いた。
L2がより効率的なZKP関連技術を採用するにつれて、ZKPコントラクトコールに費やされるガス料金の割合は、実際に30日平均で0.14％まで減少している。これは、ZKPトランザクションがイーサリアムの総ガス手数料の14%以上を2回占めた2023年12月の記録的なピーク時の約100分の1である。
ZKの証明：プルーフ・シンギュラリティとNEBRAが実現する未来
ゼロ知識証明（ZKP）ブロック空間を拡張するための重要な技術は、証明集約である。これは、異なるソースからの複数の証明を、これらの証明の正しさを検証する単一の再帰的証明（すなわち、集約された証明）に統合するものである。
NEBRA UPAのような証明集約プロトコルは、帯域幅を大幅に増加させ、オンチェーンのゼロ知識証明のコストを削減します。
例えば、NEBRA UPAの現行バージョンでは、Groth16証明の検証コストが30万ガスから1万8000ガスに削減されており、これは15倍以上のコスト削減である。これは、データ可用性プロトコル（4844、Celestia、EigenDA、Availなど）がデータ可用性コストを削減するのと同様である。
さらに、プルーフ・アグリゲーションは、Vitalik Buterin氏が「プルーフ・シンギュラリティ」と呼ぶ、各ブロックに単一のアグリゲーションされたプルーフしか含まれない状態を可能にする可能性がある。プルーフ・アグリゲーションは、オンチェーンZKP検証のコストを削減するために使用されるだけでなく、zkRollups間のネイティブな相互運用性と共有決済を可能にします。
NEBRAがイーサリアムのメインネット上でUPAをローンチし、将来のロールアップ・オペレーティング・システムをローンチしたことは、ZK分野全体にとって重要なブレークスルーとなる。プルーフ・シンギュラリティの到来により、ZKとブロックチェーンの未来は明るく見える。プルーフを集約できれば、イーサリアムは3900万ドル以上を節約できる！
ゼロ知識証明とは何か？
ゼロ知識証明（ZKP）は、プライバシー保護を提供しながら、小さな暗号証明で任意の計算を検証することを可能にする。アプリケーションとインフラストラクチャは、通常2つの方法でZKPを使用する：
- プライバシー保護
- 検証可能な計算とスケーラビリティ
- ネブラ
このような場合、ゼロ知識証明は、ユーザー固有のデータと公開オン・チェーン・データを組み合わせて生成される。これらの証明は、その後の特定のビジネス・ロジックを実行するためにオン・チェーンで検証される。
プライバシー保護アプリケーション：
データの流れという点では、プライバシー保護アプリケーションでZKPを使用する場合、（秘密鍵などの）機密性の高いユーザー情報の漏洩を避けるために、証明はクライアント側で生成する必要がある。このようなアプリケーションでは、ユーザーが制御するクライアント（ブラウザであれ、携帯電話で実行されるアプリであれ）が証明をブロックチェーンに直接提出する。
例を挙げよう：
- ワールドコインなどのZKベースのIDソリューション
- トルネード・キャッシュやレールガンなど、プライバシーを保護する金融アプリケーション
ソリューションの拡大：
ZKPがスケーリングに使用される場合、証明生成は通常、機密性の高いユーザーデータを必要としない。そのため、証明生成をより強力なサーバーやパブリック・クラウドに委ねることができる。スケーリング・ソリューションの中には、GPUアクセラレーションを使用して証明生成のスループットとレイテンシーを向上させるものもある。
例を挙げよう：
- zkSync、Polygon zkEVM、Scroll、Starkware、Linea などの zkRollups
- zkCoprocessors（Succinct、RISC Zero、Axiom、Brevis、Lagrangeなど
ZKPの方法論
このダッシュボードを通じて、3つの主要指標を測定する：
- 和解金総額（TSF）： ゼロ知識証明をオンチェーンで検証するためにユーザーまたはスケーリングソリューションが支払ったETHの総額。これらの手数料は通常、EVMを呼び出す暗号関連のプリコンパイルに分解することができる（詳細は後述）。
- オンチェーン取引量： ゼロ知識証明を検証するトランザクション数。
- アクティブユーザー数： ZKプルーフを利用するユーザー数。
どうやって測定するのか？
ZKP 検証のためのガス支出を捕捉するため、Ethereum 用の Dune のインデックス付きデータにクエリを実装した。正しいコントラクトとトランザクションのコールメソッドを特定することで、関連する内部コールを決定した（本セクションの注釈付きデータ手法を参照）。これらの支出は主に、以下のプレコンパイルの呼び出しによるものである：
