zkEVMは、「Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine」の略称です。イーサリアム、BNB Chain、Polygon、Avalanche C Chainなどのパブリックブロックチェーン上で、スマートコントラクトをプライベートかつ効率的に実行することを可能にするプロトコルです。zkEVMは、Zero-Knowledge Proof（ZKP）とEthereum Virtual Machine（EVM）を組み合わせることで、高いセキュリティとコストの最適化を実現します。
Zero Knowledge Proof（ZKP）は、インターネットやブロックチェーンプラットフォーム上でプライバシー保護と認証に使用される暗号化技術の一種です。ZKPを使用すると、完全な情報を共有する代わりに、詳細な情報を明かすことなく、当事者間で情報を交換できます。
例えば、アリスが自分の生年月日を明かさずに18歳以上であることを組織に証明したい場合、ZKPを使用できます。大学の卒業証書や運転免許証など、同様の意味を持つ他の情報を提供することで、アリスは実際の生年月日を明かすことなく、年齢を証明できます。ZKPには、zk-SNARKsとzk-STARKsという2つの主要な種類があります。
zkEVMは、Cairo（StarkWare）やZinc（zkSync）などの既存のZKプログラミング言語間の非互換性の問題を解決するために誕生しました。この非互換性は、マルチプラットフォーム開発を困難にしていました。zkEVMは、イーサリアムと互換性を持つように設計されており、イーサリアム上でZK Proof技術を使用したスマートコントラクトの展開を容易にします。同時に、zkEVMは開発者に抽象化レイヤーを提供し、zk-SNARKsとzk-STARKsを含む、さまざまな種類のZK Proofをサポートします。
zkEVMは、ZK-rollupsと同様に機能します。オフチェーンでトランザクションを取得して完了し、バッチ処理して、これらのインタラクションの正確性を証明する暗号化レポートをイーサリアムに送信します。ゼロ知識証明は、バッチ内のすべてのトランザクションの詳細を明らかにするのではなく、イーサリアムの状態への遷移をトリガーするのに十分な正確性があることを確認するだけです。そして、L1チェーン上に設定されたスマートコントラクトに有効性の証明を提供します。
EVMとの互換性レベルに基づいて、zkEVMは4つのタイプに分類されます。イーサリアムと完全互換、EVMと完全互換、EVMと互換性あり、EVMとほぼ互換性ありです。それぞれのタイプは、開発者のさまざまなニーズに対応するために、異なるレベルの互換性とパフォーマンスを備えています。
zkEVMには、スケーラビリティ、汎用性、EVM互換性などの多くの利点があります。ただし、複雑さ、機能の制限、パフォーマンス、エネルギー消費など、いくつかの欠点もあります。
市場に出回っている注目すべきzkEVMプロジェクトには、Polygon zkEVM、zkSync Era、StarkWare、Scroll、Taiko、Lineaなどがあります。各プロジェクトは、zkEVMエコシステムの発展に貢献する独自の特性と開発方向を持っています。
zkEVMは、ブロックチェーンの動作方法に革命を起こす可能性を秘めた、有望な技術です。しかし、zkEVMが広く採用されるためには、まだ多くの課題を克服する必要があります。
