ヴィタリック・ブテリンがイーサリアムのスケーリングとZKの効率性向上のためGKRプロトコルを導入

イーサリアムの共同創設者であるヴィタリック・ブテリン氏は、従来のzk-SNARKおよびzk-STARKシステムの効率性を向上させるために、GKRプロトコルを応用できる可能性を紹介しました。10月20日、彼は個人ブログvitalik.eth.limoに、ゴールドワッサー・カライ・ロスブラム・プロトコルの概要を説明したチュートリアルを公開しました。この再帰的証明集約技術は、イーサリアムのスケーリングと検証の処理方法を変える可能性があります。

彼は、ゼロ知識暗号（ZK）の近年の開発は、演算回路に最適化したものや状態遷移に最適化したものなど、異なる計算タスクに特化したソリューションに重点が置かれていると指摘した。2010年に最初に提案されたGKRプロトコルは、これらの利点を融合し、中間ステップの検証を必要とせずに毎秒数百万回の計算を検証することを可能にする。

Vitalik Buterin氏によると、GKRは、Poseidon2を用いたマスハッシュや、単一のアルゴリズムを複数のデータセットに適用するニューラルネットワーク処理など、大量の均一なデータが階層的に構成された演算に特に適しています。STARKのような従来のシステムでは、Merkle木の構築やすべての基礎データのハッシュ化など、あらゆる計算段階で証明を生成する必要がありますが、GKRでは入力値と出力値のみに暗号学的コミットメントが必要であり、膨大な中間演算は不要です。

実際に、このプロトコルはzk-STARKベースのソリューションよりも最大15倍の効率性を示しました。その基盤は、検証を段階的に簡素化するサムチェック検証手法にあります。システムはまず最終結果が正しいことを証明し、次に前の計算段階を反復的に検証することで、タスクの複雑さを段階的に低減します。

イーサリアムはGKRプロトコルの統合により、スケーラブルで効率的、かつ量子耐性のあるネットワークに向けて前進します

GKRプロトコルは、 Vitalik Buterin のより広範なコンセプトである「Lean Ethereum」は、合理化され量子耐性を備えたネットワーク設計のビジョンです。これは、ファイナリティの高速化、ロールアップのための証明集約の実現、そしてZKベースのスケーラビリティ向上といったEthereumの取り組みに直接貢献します。

この開発は、イーサリアム共同創設者による過去の提案を踏襲したもので、レイヤー2ネットワーク向けの高度な相互運用性ツール、ノードストレージ要件を削減する部分的にステートレスなクライアント、ZK証明に基づくガバナンスメカニズムなどが含まれます。これらの取り組みは、イーサリアムをより効率的、プライベート、そしてアクセスしやすいものにすることを目指しています。

開発者が GKR ベースの実装の実験を始めると、Ethereum の暗号化フレームワークはより軽量かつ高速になり、スケーラブルで検証可能な計算という Vitalik Buterin の長期目標をサポートする可能性があります。