Mina Protocol (MINA) — ブロックチェーンのサイズがわずか22KBと非常に小さく、zk-SNARKsによるネットワーク状態の圧縮により実現。誰でもスマートフォンからネットワークの整合性を検証可能。Proof of Stake (Ouroboros)を採用。時価総額は97.30百万ドル。最近のzkApps導入によりオフチェーン計算も可能に。ただし、独自のアーキテクチャは開発を難しくしています。
Aleph Zero (AZERO) — PoSと有向非巡回グラフ（DAG）を組み合わせ、AlephBFTコンセンサスを採用。主な特徴はLiminal層で、ZKPと多者計算@sMPC(を用いたプライバシー保護です。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。ただし、実運用時のスケーラビリティには課題があります。
ZKテクノロジーをベースにした暗号プロジェクト：2024年のベストソリューションの詳細なレビュー
証明しながら情報自体を開示しない方法はどう証明できるのか？まさにそれを可能にするのが(Zero-Knowledge Proofs（ZKPs）) — ブロックチェーンにおけるプライバシーとパフォーマンスの概念を覆す技術です。2024年に向けて、この概念は単なる理論的な成果から、操作のプライバシー確保とネットワークのスループット向上という二つの重要な暗号経済学的課題を解決する実用的なツールへと進化しています。
なぜZK証明がこれほど注目されるのか？それは、機密情報を開示せずに取引や情報の証明を行えるからです。デジタル監視の時代とブロックチェーンのスケーラビリティ要求の高まりの中で、この技術は鍵となります。CoinGeckoの推定によると、2024年5月時点で40のZKプロジェクトがあり、総時価総額は21.27億ドルを超え、セグメントの急速な発展を示しています。
ZK証明の基礎は何か？
Zero-Knowledge Proofsの本質はシンプルです：(証明側)が(相手側)に対して、追加情報を開示せずに主張の真実性を(証明)することです。これは、次の三つの基本的な性質によって可能になります。
古典的な例え話はアリババの洞窟です。誰かが魔法の言葉を知っていて、それを使って隠された扉を開けることを何度も証明できます。ただし、その言葉自体は秘密のままです。この原則は暗号学でも機能し、投票システムは個人の権利を証明しつつ、本人の身元は守られます。
ブロックチェーンにおける実用的な結果として、ZK-Rollupsはネットワーク外で何百もの取引を処理し、その正確性の証明だけをブロックチェーンに送ることを可能にします。これにより、メインチェーンの負荷を軽減し、安全性を損なうことなく処理速度を向上させます。
ZK技術はどこで既に使われているか
ゼロ知識証明は理論の枠を超え、実際の課題解決のツールとなっています。
金融プライバシー。 Zcashのような暗号通貨は、送信者、受信者、金額を隠しつつ、すべてが検証可能な状態を維持します。
ネットワークのスケーリング。 zkSyncやStarkWareのStarkExは、ZK-Rollupsを用いて高いスループットと低コストを実現しています。
投票の保護。 ZKPは投票の匿名性を保証しつつ、各投票が正当にカウントされたことを証明します。
バイオメトリック認証。 パスワードを伝えることなく本人確認を行い、盗聴を防ぎます。
サプライチェーンの追跡。 企業はサプライヤーや製造詳細を開示せずに、規格適合性を証明します。
プライベートスマートコントラクト。 Aleph ZeroやMina Protocolのようなプラットフォームは、機密性の高い入力・出力データを隠したままコントラクトを実行可能です。
2024年の主要なZKプロジェクトとその特徴
) Ethereumのスケーリングソリューション
Polygon Hermez — Ethereum向けの分散型スケーリングレイヤーで、ZK-rollupアーキテクチャを採用。複数の操作を一つにまとめ、メインネット比でガスコストを90%以上削減。特徴はProof of Efficiencyというコンセンサスメカニズムで、少ないリソースで分散性を維持します。ただし、技術的な統合のハードルがあります。
Immutable X — StarkWareの検証済みエンジンStarkExを利用。NFTやWeb3ゲームに特化し、ガス無料を実現。時価総額は192.28百万ドル。ZKアーキテクチャの複雑さが普及の妨げとなる可能性も。
Loopring ###LRC( — Ethereumベースのプロトコルで、zkRollupsにより数百の操作を一つにまとめる。秒間2000以上の取引を処理可能。AMMと従来のオーダーブック取引所の両方をサポート。時価総額は68.39百万ドル。技術的な複雑さと専門知識が必要な点が課題。
) Layer 1ブロックチェーンに内蔵されたZKプライバシー
Mina Protocol (MINA) — ブロックチェーンのサイズがわずか22KBと非常に小さく、zk-SNARKsによるネットワーク状態の圧縮により実現。誰でもスマートフォンからネットワークの整合性を検証可能。Proof of Stake (Ouroboros)を採用。時価総額は97.30百万ドル。最近のzkApps導入によりオフチェーン計算も可能に。ただし、独自のアーキテクチャは開発を難しくしています。
dYdX (DYDX) — 分散型取引所で無限レバレッジを提供し、StarkWareのLayer 2プロトコルに移行済み。zk-STARKsを用いてプライバシーを確保し、信頼設定不要です(zk-SNARKsとは異なる)。バージョン4.0はCosmos SDK上で動作。時価総額は139.17百万ドル。課題は、資金の分散管理のために高い参入障壁があること。
Aleph Zero (AZERO) — PoSと有向非巡回グラフ（DAG）を組み合わせ、AlephBFTコンセンサスを採用。主な特徴はLiminal層で、ZKPと多者計算@sMPC(を用いたプライバシー保護です。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。ただし、実運用時のスケーラビリティには課題があります。
) プライバシー重視のエコシステム
Zcash ###ZEC( — 2016年にBitcoinのフォークとして登場したZKプライバシーの先駆者。zk-SNARKsを用いて、送信者、受信者、金額を隠しつつ取引の検証を可能にします。時価総額は7.28億ドル。多くのアップデート（Sprout、Sapling、Heartwood、Canopy）を経て、Halo技術の導入により信頼設定の必要がなくなりました。ただし、規制当局の懸念もあります。
Horizen )ZEN( — Zcashのフォークで、プライバシーだけでなくメッセージングやdAppsのプライベートインフラも提供。安全なノードとスーパー・ノードの仕組みを持ち、EVM互換のサイドチェーンEONも稼働中。規制とプライバシーのバランスが課題です。
Worldcoin )WLD( — 生体認証とブロックチェーンを融合した野心的なプロジェクト。ZKPとSemaphoreプロトコルを用いて、個人情報を開示せずにユニーク性を証明。時価総額は12.6億ドル。匿名でのグループメンバーシップ証明を可能にしますが、バイオメトリーデータの収集と中央集権化の懸念もあります。
) 専門的計算ソリューション
Marlin (POND) — オフチェーン計算のためのプロトコルで、ZKPと信頼できる実行環境###TEE(を組み合わせて安全性を確保。ゲートウェイノード、実行ノード、監視ノードを持ち、Solidity、C++、Rust、Goのプログラムをサポート。ステーキングによるセキュリティを確保しています。
ZK技術の主な課題
潜在能力にもかかわらず、ZKPは以下のような実質的な障壁に直面しています。
実装の難しさ。 暗号の深い理解が必要で、専門家の範囲が限定され、エラーのリスクも高まります。
計算コスト。 証明の生成には多大なリソースが必要で、高負荷時の処理遅延を招く可能性があります。
設定の脆弱性。 zk-SNARKsは信頼できる設定段階を必要とし、パラメータの漏洩は偽造証明を可能にします。
統合の難しさ。 既存システムへの導入にはネットワークプロトコルやインフラの改修が必要です。
規制リスク。 データの匿名化は、厳格な金融監督下の法域では問題となる可能性があります。
スケーラビリティの課題。 大規模なデータ処理を高速に行う技術はまだ発展途上です。
ZKエコシステムの未来
今後の展望は大きな進歩を約束します。ユーザーフレンドリーなZKシステムの開発や、zk-STARKsや改良されたzk-SNARKsによる高速かつ安全なトランザクションの実現が期待されます。異なるブロックチェーン間で安全に操作できるクロスチェーンプライバシー層も重要な方向性です。ZKプロジェクトの成熟とともに、プライバシー重視かつ効率的なブロックチェーンの柱となるでしょう。
結論
証明の技術は次世代のブロックチェーン革新の礎です。安全性、プライバシー、スケーラビリティを同時に実現し、ZKPはデジタルプライバシーのアプローチを一新します。投資家や開発者にとって、この分野の進展を追うことは非常に重要です。ZK技術を取り入れるプロジェクトは、より公平で安全なデジタル経済への道を示しています。