Ethereumの様々なスケーリングソリューションの中で、Zero-Knowledge（ZK）技術は最も複雑でありながら有望なアプローチの1つです。Vitalik Buterin氏とイーサリアム財団は、ZKの開発に多額の投資を行っており、現在の不確実性にもかかわらず、重要な長期的投資であると考えています。イーサリアム財団が最近発表したコハクのロードマップでは、プライバシーに特化したウォレットのコンポーネントの概要が示されており、高度な機能を実現するためにはZK-EVM/ZK-VMの実装に依存することが改めて強調されている。イーサリアムがZK-VMを必要としているのは、セキュリティを犠牲にしないパフォーマンス要件に起因しています。イーサリアムのパフォーマンスを向上させる最も直接的な方法は、ガスリミットを増加させ、ブロックサイズを効果的に拡大することです。しかし、この方法には大きな欠点があり、より大きなブロックはネットワークノードに大きな負担を強いることになります。イーサリアムは現在、すべてのノードが各ブロックを完全に検証しなければならない「全員による完全検証」モデルで運用されています。簡単ではありますが、この方法ではかなりの冗長性が生じます。イーサリアムの12秒のブロック時間では、グローバルな伝搬遅延とMEV抽出活動を考慮する必要があるため、バリデータがブロックを受信して検証できる時間は実際には4～8秒しかなく、検証能力が制限されます。イーサリアムのレイヤー1全体にZKテクノロジーを実装することで、これを「すべての検証を1回で行う」モデルに変えることができます。ブロックアセンブリの後、ZKプルーフが生成される。ZK証明の生成には計算が必要ですが、検証は非常に高速です。つまり、各ブロックはZKプルーフを1回生成するだけでよく、すべてのノードはプルーフの妥当性を検証するだけでよい。この変換により、ノードの負担を比例して増加させることなく、ガスの上限を大幅に増加させることが可能になる。例えるなら、現在のシステムは、すべてのマネージャーが従業員の休暇残日数を個人的に確認する必要があるのに似ているが、ZKベースのシステムでは、マネージャーは検証結果を信頼するだけで、休暇の有無を自動的に確認できる。イーサリアムと専門チームの協力が必要で、高度な暗号技術を伴うため、エンジニアリングの課題は依然として大きい。Brevisプロトコルはその代表的な例であり、現在最速のZK証明生成能力を実証している。BrevisのPico Prismテクノロジーは、64個のRTX 5090 GPUを使用して、イーサリアムのブロックの99.6%のプルーフを12秒以内に生成し、現在の45Mガス制限では96.8%のプルーフを10秒以内に生成します。この性能は、証明生成ハードウェアのコストを$100,000未満に制限するイーサリアムの分散化要件を考えると、特に重要です。MEVブロックの生成には通常1～3秒を要するため、12秒のブロック時間内に収まる証明生成には約10秒が必要となるため、10秒のカバレッジは非常に重要な指標となります。効率的なZKの実装（$100,000のハードウェアコストで10秒以下の証明）には、暗号コミュニティ全体の協力が必要です。