ZK検証の導入:ビットコインプロトコルの必然的なトレンド

ビットコインは社会システムとして、その安定した運用は人々がその本質とあるべき姿について合意を形成することに依存しています。しかし、重要な問題に関しては依然として広範で進化し続ける意見の相違があります。

中本聡が最初に考えたビットコインは、全く新しいP2P電子決済システムです。しかし、ビットコインは製品設計上データスループットが制限されており、取引手数料が高額になっています。また、ビットコインのチェーン上の取引データは、ユーザーのプライバシーを大きく露呈しており、最初に想定された匿名性とはかけ離れています。

! OP_CATからProof of State、BitVMまで、ビットコインZKをサポートするにはどうすればよいでしょうか?

これらの問題を解決するために、ビットコインコミュニティは多くの改善案を提案しました。その中で理論的に最も効果的なのは、ZKやSNARKsに関連する技術を導入することです。これらの技術はプライバシーを大幅に改善し、取引のスループットを向上させることができます。しかし、ビットコインプロトコルは変更が非常に難しいため、これらの技術は今までビットコインプロトコルに加えられていません。

ビットコインスクリプトの機能は限られており、SNARKを直接検証することはできません。理論的には任意の計算を検証することが可能ですが、実際にはSNARK検証に必要なプログラムのサイズがビットコインのブロックサイズ制限を超えています。

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ビットコインにおいてSNARK検証を実現するためには、現在2つの可能な道があります:

1. OP_CATなどの簡単なオペコードを有効にすることで、ビットコインスクリプトの機能を強化し、SNARKを検証できるようにします。OP_CATはMerkle証明の検証に使用でき、FRIベースのSNARKの検証に役立ちます。

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2. BitVM技術を利用すると、プロトコルを変更することなく任意の計算タスクを検証できます。BitVMはTaproot MerkleTree構造とKVストレージソリューションを通じてスクリプトサイズ制限を回避し、詐欺証明メカニズムを使用して安全性を確保します。

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さらに、ZeroSyncチームが提案したChain State Proofs技術は、ZKと組み合わせることでビットコインの履歴データの同期と検証の作業量を大幅に圧縮し、ノードの運用コストを削減します。

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総じて、ZK検証の導入はビットコインプロトコルの必然的なトレンドであるが、具体的な実現方法はさらなる研究と議論を必要とする。どのような方案を選択するにせよ、より多くの実行可能なシナリオをサポートし、実用性を向上させることを最終目標とすべきである。

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