バリデイティ・ロールアップ: イーサリアムのスケーリングの黄金の道

バリデイティロールアップ (VRs) は、現在のイーサリアムのスループットを安全かつ分散化された方法で向上させる最も有望な技術と見なされています。この分野において、zkEVM と Cairo VM (CVM) は二つの主要な仮想マシン実装方案です。

zkEVMはイーサリアムとの互換性に注力していますが、この選択はある程度性能とスケーラビリティを犠牲にしています。それに対して、Starknetが採用しているCairo VMは、完全な互換性ではなく、性能とスケーラビリティを優先しています。

Validity Rollups の核心は有効性証明を利用して検証可能な計算を行うことです。それらの仕組みは、取引処理をチェーン外環境、つまり第 2 層に移転することです。大量の取引を処理した後、オペレーターは結果と証明をイーサリアムメインネットに提出し、スマートコントラクトが実行の完全性を検証します。

注目すべきは、「ゼロ知識集約」という用語はよく使われますが、実際には正確ではありません。ほとんどのValidity Rollupはゼロ知識証明を使用せず、プライバシーを保護するために設計されていません。

仮想マシンはプログラムを実行できる環境であり、Mac上でWindowsシステムを実行するようなものです。イーサリアム仮想マシン (EVM) はイーサリアムのスマートコントラクトを実行する環境です。そして、ゼロ知識仮想マシン (zkVM) は特別な実行環境であり、プログラムを実行するだけでなく、検証しやすい有効性証明を生成することもできます。

! なぜValidity RollupsはEthereumをスケーリングするための最も有望な方法なのですか?

zkEVMは、第2層でイーサリアムの体験を再現し、開発者がコードやツールを変更することなく、より高いスケーラビリティを享受できるようにしようとしています。しかし、このアプローチにはいくつかの課題も伴います。主にEVMが設計された際に証明の効率が考慮されていなかったためです。

EVMのスタックベースのモデル、Keccakハッシュおよび大規模なMerkle Patriciaツリーへの依存は、有効性証明の生成を困難かつリソース集約的にします。これが、異なるzkEVM実装がイーサリアムの互換性とパフォーマンスの間で異なるトレードオフを行っている理由です。

対照的に、Cairo VM は効率的な有効性証明の生成のために特別に設計されています。これは、新しい高級言語Cairoを使用しており、この言語は証明生成のために最適化されています。Cairo VM の利点には次のようなものがあります：

1. 各命令は効率的な代数表現を持っています
2. Rustのような言語を使用して証明可能なプログラムを書く
3. 高度なCairoとCairoアセンブリの中間表現は、実行効率を向上させます

Cairoは、複雑な計算の証明プロセスを簡素化するだけでなく、開発者にさまざまなコーディングオプションを提供します。開発者はCairoを使って直接コードを書くことも、トランスレーターを介してまたはStarknet上で動作するzkEVMを使用してSolidityを利用することもできます。

Cairo はまだ若いですが、すでに TVL ランキングで第 4 位のスマートコントラクト言語となり、大量の資金を引き付けています。

全体として、zkEVMとCairo VMは2つの異なるスケーリングの考え方を代表しています。zkEVMはイーサリアム環境の複製を目指していますが、証明システムの潜在能力を制限する可能性があります。一方、Cairo VMは証明システムのために特別に設計されており、いくつかの互換性を犠牲にしていますが、効率とスケーラビリティにおいて明らかな利点があります。

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Starknet 上のアプリケーションが進化するにつれて、Cairo は強力な潜在能力を示しています。将来的には、開発者はブロックチェーンを拡張するためのより多くの選択肢を持つことになるでしょう。Validity Rollups は、イーサリアムのスケーラビリティの道のりで重要な役割を果たすことは間違いありません。