秘密を一切明かさずに、その秘密を知っていることを証明できますか？これは、ブロックチェーンと暗号の世界でプライバシーとスケーラビリティを両立させる革新的な概念であるZero-Knowledge Proofs (ZKPs)またはS零知識証明の基礎となるものです。2024年末に近づくにつれ、ZKPの暗号エコシステムにおける役割はますます拡大し、データを公開せずに取引を行う能力の重要性が高まっています。デジタルプライバシーとスケーラブルなブロックチェーンソリューションへの需要が記録的な水準に達する中、ZKP技術が注目されています。本稿では、2024年に最も注目されるZK証明プロジェクトを紹介します。## 零知識証明は基本的にどう機能するのか？Zero-Knowledge Proofsはシンプルな論理に基づいています：証明者は、証明される情報そのものを明かすことなく、その情報を本当に知っていることを検証者に納得させることができる。この過程は三つの基本原則に従います。**完全性（Tamper-proofness）：** 証明が正しければ、検証者はこれを確実に受け入れる。**健全性（Soundness）：** 証明が偽であれば、偽の証明者は検証者を騙すことはほぼ不可能(実質的に不可能)。**零知識性（Zero-Knowledge）：** 検証者は証明の正しさだけを知り、その他の情報は一切得られない。零知識証明は暗号業界で広く応用されています。プライバシーを高め、敏感な情報の漏洩を防ぎます。投票システムでは、ユーザーの身元を隠したまま適格性を証明できます。また、zk-Rollupのような構造により、取引データはチェーン外で処理され、正当性証明だけがブロックチェーンに記録されるため、ネットワークの負荷が軽減されます。これを説明する例として「アリババの洞窟」比喩があります：誰かが洞窟の秘密を知っていることを証明するために、正しい扉から出ることができるが、その秘密自体は決して話さない。## ブロックチェーンにおけるZKPの実際の応用例零知識証明は現代のブロックチェーンアプリケーションで複数の方法で利用されています。**金融取引のプライバシー保護：** Zcashなどの暗号通貨では、送信者、受信者、金額を秘密にできる。取引の正当性だけを証明し、詳細は公開しない。**ネットワーク容量の拡大：** zkSyncなどのソリューションは、何百もの取引を一つの取引にまとめてEthereumネットワークの負荷を軽減。ガス料金も大幅に削減。**安全な投票システム：** ZK証明は、投票者の身元を隠しつつ、投票数が正確にカウントされたことを証明できる。**本人確認：** パスワードを見せずに本人確認が可能。オンラインプラットフォームの安全性向上に寄与。**サプライチェーンの検証：** 商品が正規品であることを、企業秘密を漏らさずに証明できる。**秘密のスマートコントラクト：** Aleph ZeroやMina Protocolなどのプラットフォームでは、コントラクトの詳細を公開せずに動作させることが可能。## 市場のリーダーZKプロジェクトCoinGeckoのデータによると、2024年5月時点で40のZK暗号プロジェクトが総額212.7億ドル超の価値を持っています。成功例をいくつか紹介します。### Polygon HermezEthereum上に構築されたPolygon Hermezは、ZK-rollup技術を用いてネットワークをスケールします。もともとHermez Networkとしてリリースされ、その後Polygonに買収されて強化されました。主な特徴は：Ethereumの取引コストを90%以上削減、処理能力が飛躍的に向上。コンセンサスメカニズムにはシンプルで効果的なVerifiable Proof of Efficiency (PoE)を採用。課題は、ZK技術の複雑さが採用を妨げる可能性があることです。### Immutable X (IMX)Immutable Xは、StarkWareの技術を利用してNFTやゲームの取引を高速化します。最新データ：IMXは$0.23、24時間で2%下落、時価総額は1億9014万ドル。このプラットフォームはWeb3ゲーム開発者に低コスト・高速な取引を提供し、NFT取引を実用的にします。### Mina Protocol (MINA)Minaはおそらく最もコンパクトなブロックチェーンシステム。固定22KBのブロックチェーンサイズで動作し、zk-SNARKs技術によって実現されています。メリット：誰でもモバイル端末からネットワークの検証が可能。中央集権的な管理が減少。Ouroboros Samisikaのステーク証明コンセンサスは、PoWより効率的です。### dYdX (DYDX)分散型取引所のdYdXは、Cosmos SDKを用いたdYdXチェーンを採用。最新データ：DYDXは$0.17、24時間で1.74%下落、時価総額は1億3730万ドル。zk-STARK技術により取引は秘密に保たれ、信頼性の高いセットアップ不要(zk-SNARKからの違い)。プラットフォームのバージョン4.0はリスクの高い取引をより良く管理します。### Loopring (LRC)LoopringはEthereumベースの分散取引所にZK-rollupを導入。最新データ：LRCは$0.05、24時間で3.14%下落、時価総額は6824万ドル。システムは秒間2000以上の取引を処理可能。ユニークな「リングマイナー」メカニズムにより、注文をマッチングし報酬を付与。自動マーケットメイカー (AMM)や従来の注文簿モデルもサポート。### Horizen (ZEN)HorizenはZcashから派生したが、範囲を拡大。メッセージング、ブロードキャスト、dApp向けの安全なインフラを提供。フルノード、安全ノード、スーパーノードからなる構造。最初のEVMサイドチェーン「EON」ではDeFiプロジェクトもホスト可能。### Zcash (ZEC)Zcashは2016年にBitcoinから派生。送信者、受信者、金額を秘密にできる「プルーフ・オブ・プライバシー」取引を提供。最新データ：ZECは$439.71、24時間で0.61%下落、時価総額は72億4000万ドル。Sprout、Overwinter、Sapling、Heartwood、Canopyといったアップグレードにより効率性が向上。2019年のHaloアップデートは、信頼性の高いセットアップを不要にしました。### Worldcoin (WLD)Worldcoinは、デジタルID (World ID)と暗号通貨を融合。最新データ：WLDは$0.48、24時間で2.31%下落、時価総額は12億5000万ドル。虹彩スキャンによりユニークなIDを生成。ZK証明により、個人情報を公開せずに人類の認証が可能。Semaphoreプロトコルは、IDを公開せずにグループ参加証明を可能にします。ただし、生体情報のプライバシー懸念や規制の課題も存在。プロジェクトはこれらの障壁を克服しようとしています。### Marlin (POND)Marlinは、チェーン外計算を最適化。最新データ：PONDは$0.00、24時間で0.45%下落、時価総額は3252万ドル。ZK証明と信頼できる実行環境 (TEE)を用いて結果を検証。Solidity、C++、Rust、Goなどの言語をサポート。ゲートウェイ、エグゼキューション、モニタリングノードを備えたスケーラブルなアーキテクチャ。### Aleph Zero (AZERO)Aleph Zeroは高速性とプライバシーを重視して設計。AlephBFTというハイブリッドコンセンサスはPoSとDAGを融合。Liminalというマルチチェーンプライバシー層は、ZK証明とsMPCを用いてネットワーク間の取引を隠蔽。企業向けのプライベートスマートコントラクトもサポート。## ZK技術が直面する課題**複雑な実装：** 開発者は高度な暗号化知識を必要とし、エラーのリスクも高い。**計算コスト：** ZK証明の作成は高価で時間もかかる。大規模システムでは効率性の問題が生じる。**セットアップリスク：** zk-SNARKでは「信頼できるセットアップ」段階があり、これが危険にさらされると偽の証明が作成される可能性がある。**統合の難しさ：** 既存システムにZKを追加するにはネットワークプロトコルの変更が必要。**規制の不確実性：** 取引データの匿名化能力は、金融の透明性を求める法律と衝突する可能性がある。これらの課題にもかかわらず、技術の急速な進歩と開発者の習熟度により、徐々に克服されつつあります。## ZKプロジェクトに期待されること未来は明るい。ユーザーフレンドリーなZKシステムの開発に焦点が移るでしょう。zk-STARKsやzk-SNARKsの革新は、速度とスケーラビリティに大きな進展をもたらす見込みです。異なるブロックチェーン間で安全な取引が可能になり、ZK技術はブロックチェーン革新の中心となるでしょう。## 結論零知識証明技術は、ブロックチェーン業界を変革する潜在力を持っています。より安全でプライベート、かつスケーラブルなアプリケーションを提供し、ZKPは次世代ブロックチェーン革新の基盤技術として台頭しています。今後の動向を追うことは、プライバシーとブロックチェーン技術に関心のある人にとって重要です。
2024年にゼロ知識(ZK)証明技術を採用した暗号プロジェクト
秘密を一切明かさずに、その秘密を知っていることを証明できますか？これは、ブロックチェーンと暗号の世界でプライバシーとスケーラビリティを両立させる革新的な概念であるZero-Knowledge Proofs (ZKPs)またはS零知識証明の基礎となるものです。2024年末に近づくにつれ、ZKPの暗号エコシステムにおける役割はますます拡大し、データを公開せずに取引を行う能力の重要性が高まっています。デジタルプライバシーとスケーラブルなブロックチェーンソリューションへの需要が記録的な水準に達する中、ZKP技術が注目されています。本稿では、2024年に最も注目されるZK証明プロジェクトを紹介します。
零知識証明は基本的にどう機能するのか？
Zero-Knowledge Proofsはシンプルな論理に基づいています：証明者は、証明される情報そのものを明かすことなく、その情報を本当に知っていることを検証者に納得させることができる。この過程は三つの基本原則に従います。
完全性（Tamper-proofness）： 証明が正しければ、検証者はこれを確実に受け入れる。
健全性（Soundness）： 証明が偽であれば、偽の証明者は検証者を騙すことはほぼ不可能(実質的に不可能)。
零知識性（Zero-Knowledge）： 検証者は証明の正しさだけを知り、その他の情報は一切得られない。
零知識証明は暗号業界で広く応用されています。プライバシーを高め、敏感な情報の漏洩を防ぎます。投票システムでは、ユーザーの身元を隠したまま適格性を証明できます。また、zk-Rollupのような構造により、取引データはチェーン外で処理され、正当性証明だけがブロックチェーンに記録されるため、ネットワークの負荷が軽減されます。
これを説明する例として「アリババの洞窟」比喩があります：誰かが洞窟の秘密を知っていることを証明するために、正しい扉から出ることができるが、その秘密自体は決して話さない。
ブロックチェーンにおけるZKPの実際の応用例
零知識証明は現代のブロックチェーンアプリケーションで複数の方法で利用されています。
金融取引のプライバシー保護： Zcashなどの暗号通貨では、送信者、受信者、金額を秘密にできる。取引の正当性だけを証明し、詳細は公開しない。
ネットワーク容量の拡大： zkSyncなどのソリューションは、何百もの取引を一つの取引にまとめてEthereumネットワークの負荷を軽減。ガス料金も大幅に削減。
安全な投票システム： ZK証明は、投票者の身元を隠しつつ、投票数が正確にカウントされたことを証明できる。
本人確認： パスワードを見せずに本人確認が可能。オンラインプラットフォームの安全性向上に寄与。
サプライチェーンの検証： 商品が正規品であることを、企業秘密を漏らさずに証明できる。
秘密のスマートコントラクト： Aleph ZeroやMina Protocolなどのプラットフォームでは、コントラクトの詳細を公開せずに動作させることが可能。
市場のリーダーZKプロジェクト
CoinGeckoのデータによると、2024年5月時点で40のZK暗号プロジェクトが総額212.7億ドル超の価値を持っています。成功例をいくつか紹介します。
Polygon Hermez
Ethereum上に構築されたPolygon Hermezは、ZK-rollup技術を用いてネットワークをスケールします。もともとHermez Networkとしてリリースされ、その後Polygonに買収されて強化されました。
主な特徴は：Ethereumの取引コストを90%以上削減、処理能力が飛躍的に向上。コンセンサスメカニズムにはシンプルで効果的なVerifiable Proof of Efficiency (PoE)を採用。
課題は、ZK技術の複雑さが採用を妨げる可能性があることです。
Immutable X (IMX)
Immutable Xは、StarkWareの技術を利用してNFTやゲームの取引を高速化します。最新データ：IMXは$0.23、24時間で2%下落、時価総額は1億9014万ドル。
このプラットフォームはWeb3ゲーム開発者に低コスト・高速な取引を提供し、NFT取引を実用的にします。
Mina Protocol (MINA)
Minaはおそらく最もコンパクトなブロックチェーンシステム。固定22KBのブロックチェーンサイズで動作し、zk-SNARKs技術によって実現されています。
メリット：誰でもモバイル端末からネットワークの検証が可能。中央集権的な管理が減少。Ouroboros Samisikaのステーク証明コンセンサスは、PoWより効率的です。
dYdX (DYDX)
分散型取引所のdYdXは、Cosmos SDKを用いたdYdXチェーンを採用。最新データ：DYDXは$0.17、24時間で1.74%下落、時価総額は1億3730万ドル。
zk-STARK技術により取引は秘密に保たれ、信頼性の高いセットアップ不要(zk-SNARKからの違い)。プラットフォームのバージョン4.0はリスクの高い取引をより良く管理します。
Loopring (LRC)
LoopringはEthereumベースの分散取引所にZK-rollupを導入。最新データ：LRCは$0.05、24時間で3.14%下落、時価総額は6824万ドル。
システムは秒間2000以上の取引を処理可能。ユニークな「リングマイナー」メカニズムにより、注文をマッチングし報酬を付与。自動マーケットメイカー (AMM)や従来の注文簿モデルもサポート。
Horizen (ZEN)
HorizenはZcashから派生したが、範囲を拡大。メッセージング、ブロードキャスト、dApp向けの安全なインフラを提供。フルノード、安全ノード、スーパーノードからなる構造。最初のEVMサイドチェーン「EON」ではDeFiプロジェクトもホスト可能。
Zcash (ZEC)
Zcashは2016年にBitcoinから派生。送信者、受信者、金額を秘密にできる「プルーフ・オブ・プライバシー」取引を提供。最新データ：ZECは$439.71、24時間で0.61%下落、時価総額は72億4000万ドル。
Sprout、Overwinter、Sapling、Heartwood、Canopyといったアップグレードにより効率性が向上。2019年のHaloアップデートは、信頼性の高いセットアップを不要にしました。
Worldcoin (WLD)
Worldcoinは、デジタルID (World ID)と暗号通貨を融合。最新データ：WLDは$0.48、24時間で2.31%下落、時価総額は12億5000万ドル。
虹彩スキャンによりユニークなIDを生成。ZK証明により、個人情報を公開せずに人類の認証が可能。Semaphoreプロトコルは、IDを公開せずにグループ参加証明を可能にします。
ただし、生体情報のプライバシー懸念や規制の課題も存在。プロジェクトはこれらの障壁を克服しようとしています。
Marlin (POND)
Marlinは、チェーン外計算を最適化。最新データ：PONDは$0.00、24時間で0.45%下落、時価総額は3252万ドル。
ZK証明と信頼できる実行環境 (TEE)を用いて結果を検証。Solidity、C++、Rust、Goなどの言語をサポート。ゲートウェイ、エグゼキューション、モニタリングノードを備えたスケーラブルなアーキテクチャ。
Aleph Zero (AZERO)
Aleph Zeroは高速性とプライバシーを重視して設計。AlephBFTというハイブリッドコンセンサスはPoSとDAGを融合。
Liminalというマルチチェーンプライバシー層は、ZK証明とsMPCを用いてネットワーク間の取引を隠蔽。企業向けのプライベートスマートコントラクトもサポート。
ZK技術が直面する課題
複雑な実装： 開発者は高度な暗号化知識を必要とし、エラーのリスクも高い。
計算コスト： ZK証明の作成は高価で時間もかかる。大規模システムでは効率性の問題が生じる。
セットアップリスク： zk-SNARKでは「信頼できるセットアップ」段階があり、これが危険にさらされると偽の証明が作成される可能性がある。
統合の難しさ： 既存システムにZKを追加するにはネットワークプロトコルの変更が必要。
規制の不確実性： 取引データの匿名化能力は、金融の透明性を求める法律と衝突する可能性がある。
これらの課題にもかかわらず、技術の急速な進歩と開発者の習熟度により、徐々に克服されつつあります。
ZKプロジェクトに期待されること
未来は明るい。ユーザーフレンドリーなZKシステムの開発に焦点が移るでしょう。zk-STARKsやzk-SNARKsの革新は、速度とスケーラビリティに大きな進展をもたらす見込みです。
異なるブロックチェーン間で安全な取引が可能になり、ZK技術はブロックチェーン革新の中心となるでしょう。
結論
零知識証明技術は、ブロックチェーン業界を変革する潜在力を持っています。より安全でプライベート、かつスケーラブルなアプリケーションを提供し、ZKPは次世代ブロックチェーン革新の基盤技術として台頭しています。今後の動向を追うことは、プライバシーとブロックチェーン技術に関心のある人にとって重要です。