クロスチェーンプロトコルの開発にゼロ知識証明を使用する理由

ユーザーはどのようなクロスチェーンサービスを必要としていますか?

過去数年間に、さまざまな独立したパブリック チェーンとイーサリアム レイヤー 2 が登場しました。セキュリティ、低コスト、高速トランザクション、開発者コミュニティとユーザーコミュニティの違いなどの点でチェーンごとに異なる利点があるため、ユーザーが異なるチェーン間で切り替えることは非常に一般的です。イーサリアムチェーンと比較して、レイヤー2や他の独立したパブリックチェーンの手数料は安くなり、トランザクション速度は速くなります。したがって、ユーザーはトランザクションコストを削減するか、チェーン上の他の高品質または独自のアプリケーションを使用するために、クロスチェーンブリッジを使用する必要があります。

鎖橋を「現金輸送車」に例えると、誰かが現金輸送車を強奪しに来ようと、どんな手段を使って現金輸送車を強奪しようと、現金輸送車自体が強力な防御能力があり、秘密の質問は存在しません。現金輸送車の設計、製造、製造リンク、護送リンク、送受信リンクに問題があってはなりません。既存のクロスチェーン ブリッジ ソリューションには、アーキテクチャ設計に問題があるか、コードの抜け穴があるか、プロトコル自体がリンクの送信、受信、中継における特定の信頼の仮定に依存しているかのいずれかです。上記のすべてにより、クロスチェーン ブリッジのセキュリティが大幅に低下します。

クロスチェーンブリッジは、さまざまなパブリックチェーン上に構築された橋として、多くのパブリックチェーン間の流動性の分割を解決し、資産のクロスチェーン転送にとって間違いなく非常に重要なソリューションです。しかし、クロスチェーン テクノロジーに対するユーザーの需要はアセット クロスチェーンだけにとどまらず、アセット クロスチェーンは実際にはクロスチェーン プロトコルの DeFi トラック全体の単なるアプリケーションにすぎません。2 つのまったく異なるネットワークは、クロスチェーン プロトコルを通じて相互運用性を持っています。この相互運用性には、独立したプラットフォーム間でのトークンの相互転送だけでなく、大きなファイルやデータ パケットのチェーン間通信も必要です。

Web3.0 マルチチェーン エコシステムでは、ユーザーは実際には、1 つのアプリケーションを通じて、資産やデータのすべての主流パブリック チェーンとスムーズに対話することだけを望んでいます。インタラクションプロセス中に、ユーザーはウォレットやネットワークを頻繁に切り替えることを望んでいません。

「1 つの超強力な」パブリック チェーン構造の下で、ユーザーが必要としているのは、より安全で、より多用途で、よりフレンドリーなチェーン間通信プロトコルです。

クロスチェーン通信モードとは何ですか

ネイティブ認証モード

ネイティブ検証は、ソース チェーンとターゲット チェーンの仮想マシンでライト クライアントを実行し、リレーを介してチェーン間で通信することによって実行されます。このモデルの特徴は、さまざまなパブリックチェーン間でチェーンを運用する必要がないことです。Way Network のようにゼロ知識証明が採用されている場合、LayerZero で要求される信頼の仮定も削除できます。

 

図 1: ネイティブ認証スキーマ

外部認証モード

外部バリデータには、ソース チェーンの特定のアドレスを監視する必要があるバリデータまたはバリデータのグループがあります。ユーザーがソースチェーン上の特定のアドレスにアセットを送信すると、アセットは一時的にロックされます。サードパーティのバリデーターがこの情報を検証し、合意が必要です。コンセンサスに達すると、対応するアセットがターゲット チェーンに生成されます。

この通信モードの欠点は、「信頼の前提」があり、「単一障害点」または「部分障害」により資産が盗難されやすいことです。

 

図 2: 外部検証モード

ローカル認証モード

ローカル検証はローカル検証モードであり、ポイントツーポイントの流動性ネットワークです。各ノードはそれ自体が「ルーター」であり、ルーターは派生資産ではなく、ターゲット チェーンの元の資産を提供します。

このモデルの欠点は、「普遍性」を達成できないことであり、資産のクロスチェーン送信にのみ使用でき、一般的な情報やデータのチェーン間送信には使用できません。

 

図 3: ローカル認証モード

上流チェーンモード

アップストリーム チェーンでは、dApp がそのチェーンにスマート コントラクトをデプロイする必要があるため、ステータス更新のためにメッセージがコピーされて他のレイヤー 1 パブリック チェーンに送信されます。

このモデルの欠点は主に商用運用レベルに反映されており、このチェーンは、それぞれのチェーンにデプロイされる dApps をめぐって互いに競合するため、相互に協力するのではなく、すべてのレイヤー 1 チェーンと競合します。

 

図 4: 上流チェーン パターン

zkRelayer がチェーン間通信のロックを解除する鍵となる理由

優れたチェーン間通信ソリューションには、次の利点があります。

• 信頼を前提としない、セキュリティ、つまりトラストレス、セキュア

• パーミッションレス、分散化、つまりパーミッションレス、分散化

• 一般、つまり一般的、普遍的

• 拡張可能、つまり拡張可能

• 早い、安い、つまり効率的、低コスト

すべてのクロスチェーン ソリューションに上記の利点があるわけではなく、それぞれの利点の優先順位も異なります。ユーザーは、遅いクロスチェーン サービスと高いクロスチェーン コストを許容でき、必ずしもすぐにさまざまなデータ形式のクロスチェーン送信を行う必要はありません。しかし、最初のトラストレスは確かに緊急かつ重要です。最も初期の外部検証モードは、チェーンを使用して他のパブリック チェーンの通信問題を解決するものですが、方法論的な観点から見ると、これは比較的面倒な方法であり、EVM と非チェーン間のチェーン間通信の問題を解決するのは困難です。 EVM、POW、POS 。同時に、中間チェーン自体は単一の集中型ツールであり、「無実を証明する」ことは困難です。つまり、外部検証モードには分散型セキュリティもトラストレス型セキュリティもありません。

ただし、ネイティブ検証における LayerZero と Hyperlane は、主に送信側クライアントと受信側クライアントの役割を強調し、リレイヤーと Oracle の役割を弱めます。ここにはいくつかの問題があります: 第一に、ユーザーは、リレイヤーとオラクルが共謀して悪さをしないと信じなければなりません; 第二に、ユーザーは、プロトコル自体がリレイヤー リンクで悪さをしないと信じなければなりません。言い換えれば、Trustless Security は現在のすべてのソリューションに実装できるわけではありません。単一点障害と部分障害は、自然欠陥のあるクロスチェーン通信スキームに置かれた、いつ爆発するかわからない爆弾のようなものです。

zkRelayer は、Way Network が提案するチェーン間通信用のゼロ知識証明リレーラーであり、その利点は、ユーザーが外部の第三者を信頼する必要がなく、プロトコル自体を信頼する必要もないことです。数学と暗号の証明プロセスが完全かつ正確である限り、このシステムは一般に受け入れられます。ここでは状況が根本的に変わっており、ユーザーが信じるものは誰かや組織ではなく「真実」であることに注意してください。人や組織は間違いを犯し、悪を行いますが、真実はそうではありません。チェーン A→送信者→zkRelayer→ZK Verifier→受信者→チェーン B のリンク全体において、zkRelayer のステータスは、送信者と受信者の 2 つのライト クライアントを超え、ソリューション全体の核となります。

zkRelayer のコアコンポーネントは、ZK Prover と Message Aggregator です。Way NetworkのZK Proverが採用するゼロ知識証明方式はZK-FOAKSで、非常に高速であるという利点があり、再帰性とトラストレスの2つの特徴を持ち、線形証明時間とサブ線形検証時間は理論上の最短時間に達しています。限界。チェーン間通信の中継器で使用される ZK-FOAKS は、通信全体がトラストレスで効率的かつ低コストであることを保証します。

zkRelayer は、チェーン間通信のロックを解除する鍵です。zkRelayer の祝福により、チェーン間コミュニケーションが新たな章を開きます。

 図 5: Way Network の一般的なチェーン間通信アーキテクチャ