ZK Rollupの展望を切り開く：2025年に注目すべきEthereumレイヤー2ソリューション

イーサリアムはブロックチェーンアプリケーションに根本的な変革をもたらしましたが、スケーリングは依然として最大の課題です。取引量の増加に伴い、ガス料金が高騰し、確認時間が遅延します。イーサリアム2.0が段階的に進展する一方で、Layer-2ネットワーク、特にゼロ知識ロールアップは即時の救済を提供しています。ZKロールアップは、暗号技術の革新と実用的な効率性を組み合わせて、大規模な採用を解き放つ、今日入手可能な最も高度なスケーラビリティの解決策です。

ZKロールアップの理解：イーサリアムのスケーラビリティ解決策の仕組み

ZKロールアップはLayer-2のスケーリングインフラで、複数の取引を圧縮されたバッチにまとめ、オフチェーンで処理しながらメインネットのセキュリティ検証を維持します。これを高速道路のエクスプレスレーンに例えると、取引は専用の通路を通り、暗号証明を通じて検証され、個別のメインネット検証を必要としません。

この技術はゼロ知識証明に依存しており、以下の3つのコア特性を持ちます：完全性(証明は常に正しい取引を検証)、健全性(無効な取引は証明できない)、ゼロ知識(証明は取引の詳細について何も明らかにしない)。これにより、検証者は敏感なデータを公開せずに取引の整合性を確認できます。

ZKロールアップの取引実行の流れ

操作の流れは4つの連続したステップから成ります：

オンチェーンスマートコントラクトは取引ルールを設定し、重要なデータをイーサリアムメインネットに保存します。

オフチェーン処理は孤立した仮想マシン内で大部分の計算作業を行い、コスト削減(最大90%の手数料節約)と速度向上を実現します。

ゼロ知識証明の生成は各取引バッチの暗号的指紋を作成し、有効性を証明しつつ個別の詳細を明らかにしません。

メインネット検証は証明をイーサリアムの検証者に提出し、数ミリ秒で整合性を確認します—これにより、取引ごとのメインネットの詰まりを避けつつ決済の最終性を実現します。

このアーキテクチャは、データ処理とセキュリティ検証を根本的に切り離し、実装に応じて100〜1000倍のスループット拡大を可能にします。

なぜZKロールアップは他のスケーリングソリューションより優れているのか

ZKロールアップは、もう一つの主要なLayer-2カテゴリである楽観的ロールアップと大きく異なります。楽観的ロールアップは取引が正しいと仮定し、「チャレンジ期間」を設けて検証者が取引に異議を唱えることを可能にします。これにより、7日間の引き出し遅延や、正直な検証者の参加に依存するリライアビリティの仮定が生じます。

ZKロールアップはこれらの摩擦点を排除します：

即時の最終性：証明は争議期間なしにメインネットで決済され、資産の即時移動とアトミックな合成性を可能にします。

信頼できる仲介者不要：楽観的ロールアップとは異なり、ZKシステムは正直な検証者の仮定を必要とせず、暗号学的保証により有効性を担保します。

優れたプライバシー：取引の詳細は証明内で暗号化されたままであり、楽観的やサイドチェーンの代替手段では得られないプライバシーレイヤーを提供します。

経済効率：単一の証明バッチングにより、チャレンジゲームの経済性に比べて1取引あたりのオーバーヘッドを削減します。

Tier-1 ZKロールアッププロジェクトがイーサリアムエコシステムを再形成

Manta Network (Manta Pacific)

現在の時価総額：3703万ドル | ローンチ：2023年9月 | トークン：MANTA

Manta Pacificは、最も成長著しいプライバシー重視のLayer-2として登場し、イーサリアムのTVLランキングを急上昇しています。zk-SNARKsを用いて取引詳細を暗号化しつつ、オンチェーンの検証性を維持し、ユーザーがポートフォリオ構成や相手方を公開せずにDeFi操作を行えるようにしています。

注目の革新はプログラム可能なプライバシーです：取引はユーザーが許可した内容（スワップ実行、決済額）を公開しつつ、起点アドレスや資産源を隠します。このプライバシーレイヤーは、Mantaの構成可能性フレームワークを通じてDeFiプロトコル全体に拡張されます。

主なユースケース：プライバシー重視のDeFi操作、コンプライアンスに配慮した匿名取引。

( Linea 現在の時価総額：1億1234万ドル | ローンチ：2023年8月 | トークン：LINEA )ユーティリティ未公開###

Lineaは、プライバシーよりも開発者体験とスループットを重視します。zk-SNARKsを用いた取引バッチ処理と低遅延処理を最適化し、ブロックタイムは2〜4秒を実現。ガス料金は平均0.002〜0.01ドルで、イーサリアムメインネットの約1000分の1です。

2024年1月にトークンエアドロップの仕組みを発表しましたが、完全なユーティリティの詳細は未公開です。現在はエコシステムの拡大に向けて、開発者グラントやDeFiプロトコルの統合に注力しています。

主なユースケース：高頻度取引、ゲームの状態チャネル、汎用スケーラビリティ。

( Polygon zkEVM 現在の時価総額：)MATICガバナンストークン### | ローンチ：2023年3月 | トークン：MATIC

Polygon zkEVMは、PolygonのスケーリングスイートのEVM互換メンバーとして動作します。イーサリアムと同等の環境で取引をオフチェーンで実行し、その有効性をzk証明で証明します。この互換性レイヤーにより、イーサリアムのコントラクトを書き換えずに移行でき、開発者のオンボーディングの負担を大きく軽減します。

Polygonの確立されたインフラパートナーシップとマルチチェーンの構成性を活用し、zkEVMソリューションの中で最も広範なDeFiアプリケーションセットを提供する可能性があります。

主なユースケース：エンタープライズDeFi移行、複雑なスマートコントラクトエコシステム。

( Starknet 現在の時価総額：4億4438万ドル | ローンチ：2022年2月 | トークン：STRK

StarknetはSNARKsから派生し、STARKs)スケーラブル・トランスペアレント・アーギュメント・オブ・ノウledge###を採用しています。これは、信頼された設定を必要とせず、量子耐性を持つ証明システムです。アーキテクチャは取引をオフチェーンで処理・検証し、決済間隔で証明をメインネットに投稿します。

STARKsは回路のカスタマイズ制限なく一般計算を可能にし、Starknetを「一度書けばどこでも検証できる」プラットフォームに位置付けます。Cairoプログラミング言語はZKネイティブな開発を促進します。

主なユースケース：複雑な金融派生商品、量子安全な将来性の確保、一般計算。

( zkSync Era 現在の時価総額：)ZKSトークン### | ローンチ：2023年3月 | トークン：ZKS

zkSync EraはMatter Labsによって開発され、イーサリアム仮想マシン互換性を維持しつつ、100〜200倍のスループット拡張を実現します。取引バッチを単一のzk証明に圧縮し、サブ秒の確認時間とサブセントの取引手数料を達成します。

ロードマップは段階的な分散化を優先し、シーケンサーの運用は中央集権から検証者参加へと移行します。2025年末までに完全なシーケンサーの分散化を目標としています。

主なユースケース：リテールDeFi、NFT取引、汎用アプリケーション。

( Scroll 現在の時価総額：)ネイティブトークン未公開### | ローンチ：2023年10月 | トークン：未リリース

Scrollはバイトコード互換のEVM実装を重視し、改変なしでスマートコントラクトを展開可能にします。zk-SNARKsを用いた取引圧縮と12秒間隔のバッチ処理を行います。互換性を優先し、開発者の予測可能性を重視しています。

ロードマップにはトークン発行計画も含まれていますが、ガバナンスの仕組みは未開発です。

主なユースケース：保守的なEVM移行、安定性重視のアプリケーション。

( Aztec Protocol 現在の時価総額：)ネイティブトークン未公開### | ローンチ：2017年(メインネット待ち) | トークン：未発表

Aztecはハイブリッドなプライバシー・パブリック実行を先駆けました：スマートコントラクトロジックは暗号化された証明内(内で秘密裏に実行)、かつ公開(オンチェーン)されます。これにより、プログラム可能なプライバシーを維持しつつ、構成性も確保します。Noirプログラミング言語はZK回路の複雑さを抽象化し、開発者が直感的な構文でプライバシー保護ロジックを書けるようにします。

プロトコルはメインネット開始前に完全な分散化を約束し、イーサリアムのオープンソース原則に沿います。

主なユースケース：プライバシー保護型の分散型金融、匿名ガバナンス。

( ZKFair 現在の時価総額：)| ローンチ：2023年12月 | トークン：ZKF

ZKFairは、ゼロ知識証明による順序付けを通じてフロントランニング防止に特化しています。取引はバッチに含まれるまで暗号化され、MEVの抽出やトキシックサンドイッチ攻撃を排除します。これにより、公平な実行価格を重視するトレーダーにアピールします。

主なユースケース：公正な価格取引、MEV耐性アプリケーション。

DeGate V1

現在の時価総額：2114万ドル | ローンチ：2022年9月 | トークン：DG

DeGate V1は、ZKロールアップを基盤としたデリバティブ取引所で、大口ポジションの最小スリッページ化を最適化しています。数百万ドル規模の取引を行う機関投資家向けに設計されており、市場への影響を抑えつつ大規模なポジションを実行できます。

主なユースケース：機関投資家向けデリバティブ取引、大規模ポジションの実行。

$163M ZetaChain 現在の時価総額：9202万ドル | ローンチ：2021年2月 | トークン：ZETA

ZetaChainは、「ユニバーサルブリッジ」と呼ばれるクロスチェーンのアトミック操作を可能にする技術を先導します。ZK証明は、秘密データを明かすことなく、あるブロックチェーン上の取引を検証し、EthereumやBitcoin、Polygonなど複数のネットワーク間でシームレスな資産移動を実現します。

「ZetaML」技術は、オフチェーンのスマートコントラクト実行とオンチェーンの決済検証を可能にします。

主なユースケース：クロスチェーンDeFi、多チェーン流動性の集約。

Taiko

現在の時価総額：###資金調達未定のトークン### | ローンチ：2024年1月(テストネット) | トークン：未リリース

Taikoは、「ベースドシーケンシング」と呼ばれる新しいアーキテクチャを導入します。これは、シーケンサーの運用をイーサリアムL1の提案者に委ね、中央集権的な孤立したエンティティに依存しない仕組みです。これにより、ロールアップのシーケンサーは単一障害点や検閲の入口にならなくなります。

Taikoは資金調達を完了し、開発者や検証者からのテストネット参加も大きく進展しています。

主なユースケース：検閲耐性のあるアプリケーション、分散型シーケンシングモデル。

実行の最前線：ZKロールアップ採用の現実的課題

ZKロールアップは革新的ですが、実際にはいくつかの障壁も存在します：

暗号技術の複雑さ：実装ミスが起きやすく、複数のロールアップでセキュリティ監査により回路のバグが明らかになっています。従来の開発者とZK専門家の間には知識ギャップが依然として大きいです。

計算コスト：証明の生成には大量のリソースが必要で、大きなバッチは30〜60秒かかるため、最後の取引を行うユーザーには確認遅延が生じます。証明者の経済性も不安定です。

流動性の断片化：各ロールアップが孤立した流動性プールを維持しているため、クロスロールアップの資産移動にはブリッジの摩擦が増し、資本効率が低下します。

採用の惰性：多くのユーザーと開発者は依然としてメインネットに留まり続けており、各ロールアップは独自にネットワーク効果を再構築しなければなりません。

ガバナンスのボトルネック：分散型検証者間の合意を必要とするため、アップグレードの速度が制約される場合があります。

2025年展望：ZKロールアップの本格運用

今後の動きは、統合と専門化に向かいます。2025年前半には、Starknet、zkSync Era、Lineaといった主要なZKロールアップが、プライバシー重視の(Manta Network)や機関投資家向けの$37M DeGate(とともに、TVLの大部分を占める見込みです。

証明の効率性向上により、決済時間は12秒以上から2〜4秒に短縮され、楽観的ロールアップの速度に近づきつつも、セキュリティの優位性を維持します。

クロスロールアップの相互運用性も成熟し、資本の流動性プール間の流れを促進し、断片化によるペナルティを軽減します。

根本的な方向性は明確です：ZKロールアップは、信頼の増強ではなく暗号技術の革新によってイーサリアムのコアなスケーラビリティ制約に対処します。実装の複雑さが低減し、ツールが成熟するにつれて、採用の加速は避けられません—何十億もの取引の決済方法を変革しつつ、ブロックチェーンのインフラを支えるセキュリティと分散性を維持します。

次なるイーサリアムの時代は、これらのLayer-2の仕組みを理解し、自分のユースケースに適した展開場所を選択できる者たちのものです。