イーサリアム - ETH

zkEVMとは?種類(Type1〜4)と主要プロジェクトを比較解説

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zkEVMとは、イーサリアムのスマートコントラクト実行環境である「EVM(イーサリアム仮想マシン)」の処理を、ゼロ知識証明で検証できるようにした仕組みです。要点を先にまとめると、zkEVMは「EVMとの互換性の高さ」によってType1〜Type4に分類され、互換性が高いほど既存の資産やツールをそのまま活かせる一方、証明の生成コストが重くなるというトレードオフがあるとされています。

この分類はイーサリアム共同創設者のヴィタリック・ブテリン氏がブログで提唱した整理として広く知られており、各zkEVMプロジェクトの設計思想を理解するうえでの共通言語になっています。

本記事では、zkEVMの基本、Type1〜4という分類の意味、そして主要プロジェクトがどの立ち位置を目指しているとされるかを順に整理します。

仕組みは、手元で動かすと理解が変わります

ここまでの内容は読んで分かる範囲の話ですが、テストネットにノードを立てる、コントラクトをデプロイして挙動を見る、インデクサを回してデータを取る、といった検証は自分の環境が要ります。ノートPCでも試せますが、同期やインデックス作成には数時間から数日かかるものがあり、スリープや再起動で最初からやり直しになることがあります。常時起動のサーバーなら放置して進められます。必要なメモリとディスク容量は動かすものによって大きく変わるので、対象ソフトの要件を先に確認してからプランを選んでください。

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zkEVMとは?zkロールアップとの関係

イーサリアムは利用者の増加に伴い、手数料の高騰や処理の遅延が課題とされてきました。その解決策のひとつが、取引をまとめてオフチェーンで処理し、計算の正しさをゼロ知識証明としてメインチェーンに提出する「zkロールアップ」というレイヤー2技術です。

ただし、任意のEVM処理をゼロ知識証明で証明するのは技術的に難しく、初期のzkロールアップは送金など特定用途に限定されていました。そこで「EVMの処理そのものをZK証明できるようにする」試みがzkEVMです。zkEVMが実現すると、既存のスマートコントラクトや開発ツールを、互換性の程度に応じてそのまま、あるいは少ない修正で利用できるとされています。

前提となるゼロ知識証明の基礎はテクニカル解説カテゴリの解説記事を参照してください。

Type1〜Type4の分類とは

ブテリン氏の分類では、「イーサリアムとの一致度」と「証明生成の効率」のトレードオフを軸に、zkEVMを次の4タイプ(および中間のType2.5)に整理しています。

タイプ 互換性のレベル 特徴
Type1 イーサリアム完全等価 イーサリアム本体をそのまま証明。互換性は最高だが証明生成が最も重い
Type2 EVM完全等価 EVMレベルで等価。既存アプリはほぼ無修正で動くが、内部のデータ構造などは変更
Type2.5 ガスコストのみ変更 証明が重い処理のガスコストを変えて効率化した中間形
Type3 ほぼEVM等価 一部機能を省略・変更。多くのアプリは小さな修正で移行可能
Type4 高級言語レベルで互換 SolidityなどをZK向け独自VMにコンパイル。効率は高いがバイトコード互換はない

番号が小さいほどイーサリアムに忠実で、番号が大きいほど証明の生成が高速・低コストになる、という整理が基本です。

「互換性」が意味するもの

ここでいう互換性は「既存のコントラクトや開発ツールが、どこまで手を加えずに動くか」の度合いです。Type4でもSolidityで書かれたコードはコンパイルし直せば動くことが多い一方、バイトコードレベルに依存するツールや一部の挙動は再現されない場合があるとされています。

主要プロジェクトの立ち位置

各プロジェクトの分類は開発の進行とともに変わり得るため、以下は一般に紹介されることが多い整理としてご覧ください。

  • Taiko:イーサリアム完全等価のType1を目指すプロジェクトとして知られています
  • Scroll:EVM等価性を重視し、Type2相当を志向しているとされています
  • Polygon zkEVM:当初はType3として始まり、Type2相当への移行を目指す方針が示されてきたとされています
  • Linea:Type2〜3相当の互換性を持つとされるzkEVMです
  • zkSync Era:Solidityなどを独自VM向けにコンパイルする設計で、Type4に分類されることが一般的です
  • Starknet:EVM互換ではなく独自言語Cairoを採用したzkロールアップで、zkEVMの分類の枠外として語られることが多い存在です

いずれも開発状況や分類は変化するため、最新の位置づけは各プロジェクトの公式情報を確認してください。イーサリアム関連の動向はイーサリアムカテゴリでも取り上げています。

どのタイプが「正解」なのか:トレードオフの見方

開発者の視点

既存のEVMアプリを最小の手間で移行したいならType1〜2寄り、ZK証明に最適化された高速・低コストな環境を求めるならType3〜4寄りが候補になる、というのが一般的な整理です。証明生成のコストは技術の進歩で下がる傾向にあり、将来的には高互換タイプが有利になるとの見方もあります。

利用者の視点

利用者にとっては、タイプの数字そのものよりも、手数料水準、対応アプリの多さ、ブリッジや出金の仕組みといった実質的な違いが重要です。「使いたいアプリがあるか」「資金を預けるに足る運用実績があるか」を確認する方が実用的です。レイヤー2上のDeFi利用についてはDeFi・Web3カテゴリも参考になります。

共通の注意点

多くのzkEVMは開発途上であり、取引を順序付けるシーケンサーの中央集権性や、緊急時のアップグレード権限のあり方など、ロールアップとしての成熟度には差があるとされています。大きな資金を移す前に、公式ドキュメントや第三者による評価を確認することをおすすめします。

よくある質問(FAQ)

zkEVMとzkロールアップは同じものですか?

zkロールアップは「ZK証明で取引を圧縮するレイヤー2の仕組み」の総称で、zkEVMは「そのうちEVM互換の実行環境を持つもの」を指します。Starknetのように、EVM互換ではないzkロールアップも存在します。

Type1が最も優れているのですか?

互換性の面では最上位ですが、証明生成のコストが重いため、現時点では一長一短とされています。ハードウェアや証明技術の進歩により、将来的に高互換タイプの効率が改善するとの見方も一般にあります。

zkEVMを使うのに特別な準備は必要ですか?

基本的には一般的なウォレットで利用でき、ネットワーク設定を追加してブリッジで資金を移すのが典型的な流れです。暗号資産が初めての方は仮想通貨の始め方ガイドで基礎を押さえてから触れると安心です。

Optimisticロールアップとはどう違いますか?

Optimisticロールアップは「不正がないとみなし、異議申し立て期間を設ける」方式で、zkロールアップは「正しさを数学的に証明してから確定する」方式です。一般に、zk方式のほうが出金までの待機期間を短くしやすいとされています。

免責事項:本記事は一般的な情報提供を目的としており、投資助言ではありません。最新の情報は公式情報をご確認ください。

Bitcoin Analyze 編集部

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