なぜZK Rollupが2025年にLayer 2の基盤となるのか：最良のソリューションの概要

Ethereumは分散型アプリケーションの主要プラットフォームとしての地位を獲得しましたが、スケーラビリティの深刻な課題に直面しています。ユーザー数の増加に伴い手数料が高騰し、取引が遅くなるのです。Ethereum 2.0の段階的な導入が進む中、エコシステム拡大のための真のブレークスルーとなったのは、特にZK Rollupを中心としたレベル2ソリューションです。

2025年に知っておくべきZK Rollupのポイント

ZK Rollupはレイヤー2(Layer 2)の技術であり、ブロックチェーンのスケーラビリティに対するアプローチを根本的に変えます。メインネット上で各取引を処理する代わりに、多数の操作をネット外でグループ化し、それをコンパクトな「パッケージ」としてEthereumに送信します。

効率性の鍵は、ゼロ知識証明(zero-knowledge proofs)にあります。これにより、バリデーターは各取引の正確性を確認しながら、個々の操作の詳細を明かすことなく検証できます。混雑した都市の交通を迂回するサービスのように、ZK Rollupは安全性を損なうことなくメインチェーンを回避して動作します。

この技術は、以下の三つの柱に支えられています：

• 完全性： 正当な取引は必ず検証可能
• 正確性： 偽の操作は検証できない
• プライバシー： 個人データは保護される

ZK Rollupの仕組み

このプロセスは4つの段階で構成されます：

1. メインネットのスマートコントラクトがルールを設定し、レベル2のすべての操作に必要な重要データを保存します。

2. ネット外処理は別の仮想マシン上で行われ、コストを大幅に削減し、最終化を高速化します。

3. 暗号証明の生成 — すべての取引の正確性を証明するコンパクトな証明が作成され、個別の取引詳細は明かされません。

4. メインネットでの検証 — 証明はEthereumのバリデーターに送信され、定められたルールに従って検証され、すべての操作の整合性を保証します。

このアプローチにより、処理能力は何十倍にも向上し、ネットワークの負荷が軽減され、ガス手数料も低下します。

開発者やトレーダーを惹きつけるメリット

スケーラビリティと経済性： ネット外でのトランザクションの結合により、メインブロックチェーンへの負荷を最小化し、コンパクトな証明は最小限のスペースで済みます。その結果、取引コストが低減し、より手頃に。

安全性と高速性： 暗号証明は、Optimistic Rollupsに必要な異議申し立て期間を伴わずに最終化を実現します。即時のファイナリティは、ZK Rollupの競争優位性です。

ユーザーエクスペリエンス： 高負荷のDeFiアプリケーションにとって、迅速かつ安価な操作は不可欠です。ZK Rollupはネットワークの応答性を向上させます。

Ethereumとの互換性： 多くのZK RollupソリューションはEVM互換性を維持しており、開発者はコードを書き換えることなくアプリケーションを移行できます。

エネルギー効率： 効率的な処理により電力消費が削減され、ESG志向のプロジェクトにとって重要です。

Layer 2の代替ソリューションとの比較：ZK Rollup

Optimistic Rollupsは、トランザクションの正当性をデフォルトとし、異議申し立て期間中に検証します。一方、ZK Rollupは各操作を暗号的に検証します。

ZK Rollupの優位点：

• 即時のファイナリティ(vs. Optimistic Rollupsの異議申し立て期間)
• 信頼できるバリデーター不要
• ユーザープライバシーの保護に優れる
• 量子コンピュータ耐性(特にSTARKs)

課題点：

• 実装とデバッグの複雑さ
• 効率的に処理できるトランザクションタイプの制約
• 証明作成に多大な計算資源を要する

2025年のEthereumにおける主要なZK Rollupプロジェクト

Manta Network (Manta Pacific) — プライバシー重視

TVL： $851 百万円 | ローンチ： 2023年9月 | トークン： MANTA MANTAの現在の時価総額： 33.58百万ドル

Manta NetworkはプライベートDeFi操作に特化。zk-SNARKsを用いて、ユーザーは完全にプライベートに暗号資産の取引や交換が可能です。操作の詳細は暗号化されているものの、検証は可能です。

短期間で、Manta PacificはCoinbaseのBaseを抜き、EthereumのLayer 2 TVLで第4位に躍進。クロスボーダーで全DeFiアプリにプライバシー層を構築する計画です。

特徴： DeFi空間におけるプライバシー重視は、競合プラットフォームでは稀な機能です。

Linea — 速度と統合性

TVL： $202 百万円 | ローンチ： 2023年8月 | トークン： LINEA LINEAの現在の時価総額： 105.74百万ドル

Lineaはzk-SNARKsを用いてトランザクションの圧縮と検証を行います。操作はネット外で実行され、その後、単一の証明にまとめられEthereumに送信されます。2024年1月にネイティブトークンのエアドロップを発表しましたが、用途は未公開です。

開発者の利便性を重視し、導入は簡単、展開も迅速です。

強み： 高い処理能力と低コスト。

Polygon zkEVM — 互換性を武器に

TVL： $115 百万円 | ローンチ： 2023年3月 | トークン： MATIC

Polygon zkEVMはPolygonエコシステムに統合され、EVM互換性を提供します。トランザクションはネット外で実行され、ZK証明を通じて検証されます。既存のEthereumスマートコントラクトは書き換え不要で動作します。

Polygonエコシステムの一部として、他のソリューションとシナジーを生み出します。

ポイント： Ethereumに馴染みのある開発者はすぐに利用可能。

Starknet — STARKs技術と量子耐性

TVL： $170 百万円 | ローンチ： 2022年2月 | トークン： STRK STRKの現在の時価総額： 389.83百万ドル

StarkNetはSTARKsを基盤とし、zk-SNARKsより進んだ証明技術です。信頼設定不要(trusted setup)であり、量子コンピュータ耐性も持ちます。

ネット外で取引を処理し、STARKsで検証し、Ethereumに証明を公開します。すべてのスマートコントラクトに対応できるため、開発者に柔軟性を提供します。

特徴： スケーラビリティ、安全性、未来の量子脅威からの保護を実現。

zkSync Era — EVM互換性を最優先

TVL： $555 百万円 | ローンチ： 2023年3月 | トークン： ZKS

Matter LabsはzkSync Eraを開発し、ユーザー体験とEthereum互換性に焦点を当てています。トランザクションはネット外でパッケージ化され、証明としてEthereumに送信されます。

最大の特徴は、zkSync Eraが完全なEVM互換性を持つことです。Ethereum dAppsをコードの書き換えなしで直接動かせます。Layer 2への移行にとって重要な利点です。

優先事項： 低コストと高処理能力を最大限に活かしつつ、互換性を確保。

Scroll — 高い処理能力を追求

TVL： 6346万ドル | ローンチ： 2023年10月 | トークン： なし

Scrollは高い処理能力と低遅延を重視。zk-SNARKsを用いてトランザクションを圧縮します。操作はネット外で行われ、単一の証明にまとめてEthereumに送信します。

EVM互換性を強調し、既存のスマートコントラクトの移行も容易です。

焦点： 高い処理能力と低コストを両立させ、大量操作に対応。

Aztec Protocol — プライバシーはオプション

ローンチ： 2017年 | トークン： なし

Aztecはハイブリッドモデルを提供。スマートコントラクトのロジックは公開・非公開の両方で実行可能で、Ethereumの安全性を維持します。プライバシーはオプションであり、プライベート取引や匿名投票の可能性を開きます。

主要な技術は、ゼロ知識証明のスキーマ作成用言語Noirです。これにより、ZK証明を用いたdAppsの開発が容易になります。

Aztecは、Ethereumの原則に従い、オープンソース、検閲耐性、非許可型システムを目指し、主要コンポーネントの完全な分散化を計画しています。

メリット： プログラマブルなプライバシーと、プライベート・パブリック操作の合成性。

ZKFair — フロントランニングのない公正な取引

ローンチ： 2023年12月 | トークン： ZKF ZKFの現在の時価総額： 取引所で更新中

ZKFairは分散型取引所(DEX)であり、ZK Rollupsを利用します。公正な取引執行とフロントランニング防止を目的としています。

ゼロ知識証明を用いてネット外で操作を処理し、その後Ethereumに公開します。重要なポイントは、他のDEXでよく見られる取引順操作の操作を防止できる点です。

特徴： フロントランニング耐性により、公正な取引を重視するトレーダーに魅力的です。

DeGate V1 — 一次レベルのデリバティブ

ローンチ： 2022年9月 | トークン： DG DGの現在の時価総額： 21.14百万ドル

DeGate V1はZK Rollupを基盤とし、デリバティブの分散型取引所として運用されます。暗号証明を用いて、ネット外での操作をパッケージ化し、Ethereumに送信します。これによりコスト削減と処理能力向上、安全性も確保されます。

特徴： スリッページ最小化と低コストを重視したデリバティブ取引に特化。

ZetaChain — ブロックチェーン間の橋渡し

ローンチ： 2021年2月 | トークン： ZETA ZETAの現在の時価総額： 79.53百万ドル

ZetaChainは、ZK Rollupsを用いた「ユニバーサルブリッジ」を構築し、安全なクロスチェーン相互運用性を実現します。zk-SNARKsを使い、あるネットワークの取引を秘密情報を明かさずに検証します。

これにより、異なるブロックチェーン間で資産やデータのシームレスな移動が可能となります。プラットフォームはまた、「ZetaML」と呼ばれるネット外でのスマートコントラクト実行技術も備えています。

優先事項： インターオペラビリティとクロスチェーン機能を重視し、dAppsが複数のブロックチェーン資産を利用できるようにします。

Taiko — 分散型シーケンス

ローンチ： 2024年1月(テストネット)

TaikoはZK-EVMとZK Rollupを用いて、分散型Layer 2プロトコルを構築します。Ethereumとの完全互換性により、既存のdAppsを変更なく稼働させることが可能です。

資金調達は2ラウンドで合計$37 百万ドル以上を獲得し、アルファテストネットを通じて大きな進展を見せています。

革新点： 「based」シーケンス方式。従来の中央集権的なシーケンサーの代わりに、トランザクションのパッケージングは基本Layer 1ブロックチェーン自体が行います。これにより、単一障害点や検閲の問題を解決します。

「based」シーケンスは、価値のチェーンを簡素化し、信頼要件を低減し、開発者の導入を容易にします。

ZK Rollupが直面する課題

潜在能力が高い一方で、以下の課題も存在します：

実装の複雑さ： ZK Rollupの基盤となる暗号技術は専門知識を要し、開発や監査を難しくします。

柔軟性の制約： すべてのトランザクションタイプが効率的に処理できるわけではなく、ユースケースに制限があります。

データ管理： トランザクションに対応するデータの可用性は安全性に直結し、堅牢なインフラが必要です。

証明のパフォーマンス： 暗号証明の作成は計算負荷が高く、高負荷時のボトルネックとなる可能性があります。

ユーザーの受け入れ： 大規模な導入には信頼性と使いやすさ、インフラ整備が不可欠です。

分散型管理： プロトコルの変更には、公平で安全なガバナンスモデルが求められます。

経済性： ZK Rollupは手数料低減を目指す一方、運用コストや導入コストが高くなる可能性もあります。

2025年にZK Rollupが画期的な年となる理由

現在の開発は、ZK Rollupの複雑さを解消しつつあります。スケーラビリティの課題に対する研究も進み、「based」シーケンスのような革新的アーキテクチャが分散化を促進しています。

Layer 2ソリューション間の流動性の断片化はクロスチェーンブリッジによって解決されつつあり、持続的な成長と協力により、ZK RollupはEthereumエコシステムに革命をもたらす準備が整っています。

予想される結果は、高速・低コスト・安全なブロックチェーンアプリケーションの新時代の到来です。これにより、何百万ものユーザーにとって分散化の潜在能力が解き放たれるでしょう。

まとめ

ZK Rollupは単なる技術トレンドではなく、Ethereumの可能性を再定義するアーキテクチャの変革です。安全性とデータの整合性を保ちながらネット外で取引を処理し、スケーラブルで持続可能なアクセス可能なブロックチェーンエコシステムへの道を開きます。

プライバシー重視のManta Networkからクロスチェーン機能のZetaChainまで、トッププロジェクトは多様な応用例を示しています。各々が特定のユーザーニーズや開発者の課題を解決し、ニッチを築いています。

ZK Rollupの既存の制約を克服する能力は、ブロックチェーン技術の普及を加速させ、デジタル資産や分散型アプリケーションとの関わり方を変革していくでしょう。