ZKは「不可能三角形」を突破できるか？イーサリアムが10,000TPSに到達

2025-08-07 14:35

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zkEVM は、今後 6 年間で Ethereum メインネットの TPS を 100 倍に増加させる可能性があります。

原題：ZK技術を用いたEthereumの10,000 TPSへのロードマップ：初心者向けガイド

原著者：CointelegraphのAndrew Fenton氏

原文翻訳：imToken

編集者注： Ethereumは10,000 TPS達成という新たなスケーリング時代へと向かっており、ゼロ知識証明（ZK）技術がその重要な原動力となりつつあります。この記事は「Ethereum 10,000 TPSへのロードマップ」シリーズの第1弾であり、ZK技術、zkEVMロードマップ、そしてEthereumのL1スケーリング計画を分かりやすく解説します。次の記事では、ZK実装の課題、L2エコシステムの進化、そしてEthereumの経済構造への将来的な影響について深く掘り下げます。 2025年7月30日、イーサリアムはジェネシスブロックの10周年を迎えました。10年にわたる探求を経て、イーサリアムのスケーリングロードマップは新たな方向性とビジョンを模索しています。最近のETH価格の上昇は確かにコミュニティの信頼を回復させましたが、真にエキサイティングなのは、長年にわたるレイヤー2スケーリングの探求を経て、イーサリアムのレイヤー1がついに最大限の分散性を維持しながら、究極のスケーラビリティへの信頼できる道筋を手に入れたことです。つまり、今後、イーサリアムのガスリミットとトランザクションスループット（TPS）は、年間数回増加する予定です。バリデータは、すべてのトランザクションを再実行する必要がなくなります（編集者注：これは、トランザクションの状態変化を最初から再計算する必要がなくなることを意味します）。代わりに、単一のゼロ知識証明（ZK証明）を検証することで、トランザクションが正しく実行されたことを証明します。これにより、基盤となるネットワークのTPSは1秒あたり数万トランザクションにまで向上します。

同時に、レイヤー2も同時にスケーリングされ、数十万、あるいは数百万TPSに達するでしょう。また、「ネイティブロールアップ」と呼ばれる新しいタイプのレイヤー2は、プログラマブルシャーディングのように動作し、レイヤー1と同じセキュリティを提供します。

これらの提案は、まだイーサリアムのガバナンスプロセスによって正式に承認されていませんが、Vitalik Buterin氏が2017年に検討を開始し、イーサリアム財団のコア研究者であるJustin Drake氏によって推進・支援されてきたアイデアに基づいています。

7月のEthCCカンファレンスで、Drake氏は次のように述べています。「イーサリアムのスケーリングは重要な転換点を迎えています。レイヤー1のギガガス時代、つまり約10,000TPSに突入しようとしていると確信しています。この時代を切り開く鍵となるのは、zkEVMとリアルタイム証明です。」

Drakeの最終目標は、Ethereumエコシステムが10年以内に1,000万TPSを達成することですが、これは単一のブロックチェーンだけではこのスループット要件を満たすことができないことを意味します。将来は必然的に「ネットワークのネットワーク」アーキテクチャになるでしょう。つまり、異なるL2がそれぞれ異なるシナリオ、トレードオフ、そして利点を処理し、エコシステム全体を拡張することで世界的な需要を満たすことになります。

EthereumのL1はなぜスケールアップできないのでしょうか？

他のブロックチェーンは、より強力なハードウェアとコンピューティングパワーを使用してスループットを向上させる実験を長い間行ってきましたが、Ethereumは常に、ほとんどイデオロギー的な、あるいは「ユートピア的」とさえ考えられるほどの分散化への執着を持っていました。 ETHマキシマリストの観点から見ると、Solanaのような「データセンターチェーン」は数百万ドル規模の集中型リスクポイントを抱えており、政府がこれらのノードを直接標的にしてトランザクション検閲を行うことを可能にします。Suiのようにハードウェア要件が低いチェーンでさえ、法外なコストと帯域幅要件があり、分散化を損ないます。対照的に、Raspberry Piでも動作可能なEthereumは、15,000～16,000以上のパブリックノードと数百万のバリデーターを擁する参入障壁の低いネットワークであり、検閲はほぼ不可能で、ネットワークは攻撃に対して非常に耐性があります。もちろん、そのトレードオフとして、処理速度が非常に遅いことが挙げられます。現在、SolanaのTPS（トランザクション/秒）が約1,500であるのに対し、EthereumのTPSは約18～20です。

ある意味で、ブロックチェーンのアーキテクチャは本質的に非効率的です。Googleスプレッドシートに少し似ています。セルを変更するたびに、コピーを持つ世界中のすべてのコンピューターがスプレッドシート全体を再計算し、正しいことを確認してから更新する必要があります。

ZKテクノロジー企業Succinct Labsの共同創設者であるUma Roy氏は、「イーサリアムは、誰でもネットワークを追跡し、すべてのトランザクションを再実行できるように設計されています」と説明しています。これはまた、すべてのトランザクションで誰かが再計算する必要があるため、トランザクション量を無制限に増やすことができないことも意味します。

メインネットの拡張スペースが分散性を維持しながら限られているため、イーサリアムは2020年にレイヤー2（L2）スケーリングという物議を醸す道を歩まざるを得ませんでした。

ZK はブロックチェーンの不可能三角形をどのように解決するのでしょうか?

Ethereum の創設者 Vitalik Buterin 氏は、パブリックブロックチェーンのセキュリティ、スケーラビリティ、分散化の実現というジレンマを説明するために、「ブロックチェーンの不可能三角形」という用語を作り出した。

ほとんどすべてのスケーリングソリューションは、これらのうち 2 つしか同時に実現できず、必然的に 3 つ目を犠牲にしている。

これまではそうだった。

Drake 氏が「ムーンマス」と表現したゼロ知識証明 (ZK 証明) は、トランザクションの詳細を明らかにすることなく、多数の複雑なトランザクションが正しく実行されたことを数学的に証明できる技術である。

ZK 証明の生成は複雑ですが、その有効性の検証は高速かつ軽量です。したがって、イーサリアムの将来のビジョンは次のようになります。多数の脆弱なRaspberry Piノードがすべてのトランザクションを一つずつ再計算するのではなく、バリデーターが小さなZK証明の数学的結果をチェックするだけで済むようになるのです。Succinct Labsの共同創設者であるUma Roy氏は、「すべてのトランザクションを全員に再実行させるのではなく、これらの操作が行われたという証明を単に提供すれば、誰でも計算をやり直すことなくこの証明を検証できます」と説明しました。Drake氏は、将来的にはZK証明の検証にかかる計算量が非常に少なくなり、7ドルのRaspberry Pi（一般的なRaspberry Piの10分の1以下の性能）でも処理できるようになり、大規模なデータセンターの必要性がなくなるだろうと冗談めかして語りました。

zkEVM: 10,000 TPS へのロードマップ

Ethereum Foundation の Sophia Gold 氏による最近のブログ記事が、コミュニティで白熱した議論を巻き起こしました。「今後 1 年以内に、L1 メインネットにゼロ知識証明駆動型 Ethereum 仮想マシン (zkEVM) が統合される可能性があります。」

ZK テクノロジーの多くの実用的な検討は、実際には L2 ネットワークから始まっていることは注目に値します。たとえば、Consensys によってインキュベートされ、Ethereum の共同創設者である Joe Lubin 氏が所有する Linea は、EVM と 100% 互換性のある ZK Rollup パブリックチェーンです。Ethereum で実行できるアプリケーションはすべて、Linea でもシームレスに実行できます。

Lineaは自身をイーサリアムの拡張と見なし、最近、ETH取引手数料の20%を破棄してL1への価値還元を支援すると発表しました。Lineaの責任者であるDeclan Fox氏は、ZK技術がブロックチェーンの「不可能三角形」に対する解決策を提供すると説明しました。「ZKの魔法は、計算量の増加による検証の複雑さを増すことなく、L1のガスリミットを大幅に引き上げることができることです。」さらに、ZK証明生成のレイテンシとコストが引き続き低下するにつれて、検証ハードウェアの要件を極めて低く抑えながら、より高いスループットを処理できるようになると付け加えました。スマートウォッチでもこのタスクを処理できます。しかし、コミュニティは過度に楽観的になるべきではありません。たとえzkEVMが来年中にL1に正常に統合されたとしても、初日に10,000TPSを達成することはないでしょう。