対話 Scroll 創設者 Ye Zhang：Scroll は zk-rollup 突破戦においてどのような位置にいますか？

インタビュイー：Ye Zhang、Scrollの創設者

インタビュー：念青、Chain Catcher

昨年初め、3人の若者がイーサリアムコミュニティで出会い、zk技術を用いてイーサリアムのスケーリングの未来を構築することについて話し合ったところ、意気投合しました。これがScrollの始まりの物語です。

今年4月、Scrollは発表した3000万ドルのAラウンドの資金調達を完了しました。特筆すべきは、数名のイーサリアム財団のメンバーやイーサリアムコミュニティのメンバーもエンジェル投資家としてこのラウンドに参加したことで、これからもScrollとイーサリアムコミュニティの密接な関係が伺えます。

Optimistic Rollupと比較して、zk-Rollupの開発は難易度が高いですが、各取引の確認時間は短く、手数料は低く、安全性は高い（数学と暗号学の仮定にのみ依存）です。Vitalikも長期的にはzkソリューションをより支持すると述べています。しかし、Optimistic Rollupの方が早く実装されており、現在zk-Rollupの分野では、StarkwareやzkSyncはOptimistic RollupのようなスムーズなEVM互換性を実現できていません。最も有名なプロジェクトのいくつかもまだトークンを発行していません。

しかし最近、zk系は集中して力を入れ始め、Polygon Hermezは発表したzkEVMのオープンソース化、ZKSyncはZKSync 2.0計画を発表し、Scrollはローンチしたプレアルファテストネット後にzkEVMの詳細な発展経路を発表しました。

Scrollは最もEVM互換性の高いzk-Rollupを謳っています。現在、zk-Rollupの分野には2つの一般的な問題があります。1つは、zk-Rollupは現在、支払い、送金などの比較的単純な機能のみをサポートしており、汎用機能をサポートしていないことです。もう1つは、分散型の検証ネットワークがまだ構築されていないことです。これらの問題もScrollの出発点です。

最近、Scrollの創設者Ye ZhangがChain Catcherのインタビューを受け、現在のzk-Rollupの状況とScrollのこの突破戦における技術的なソリューションと位置について議論しました。以下は対話の全文です：

1 、Chain Catcher： Scroll チームとその発展の歴史について簡単に紹介してください。

Ye Zhang ：まず、私たちの3人の主要な創設者を紹介します。私は北京大学で学び、2018年からZK証明の分野に従事してきました。以前は主にzk証明のハードウェアアクセラレーションとzk暗号アルゴリズムの原理を研究していました。その後、博士課程もzkの方向で進めましたが、今は辞めてScrollに全職で取り組んでいます。

Haichenは清華大学の姚班で学び、ワシントン大学で博士号を取得し、研究分野は基盤システムに偏っています。卒業後、アマゾンで機械学習システムの構築などに従事しました。彼がやっていることは非常にハードコアで、エンジニアリング能力は私よりもはるかに強いですが、私はzkの分野ではより熟知しています。

Sandyはケンブリッジ大学を卒業し、香港証券監察委員会で研究に従事した後、2017年からWeb3プロジェクトへの投資に取り組んできました。以前はゲームや製品関連のプロジェクトも手掛けていました。現在、チームでは非技術分野の業務を担当しています。

私たち3人の中で、私はzkに最も精通しており、Haichenは理論から実践にシステムを構築するのが得意で、Sandyはスタートアップチームのブランド、パートナーシップ、エコシステムなどに詳しいです。私たち3人のバックグラウンドは相互に補完的です。

Scrollを立ち上げることに決めたのは、私が以前からzkに触れており、zkの証明者（prover）の効率が低い問題は、暗号学とハードウェアの突破によって解決できることをよく理解していたからです。これによりZKP（zk-proof）の速度が100倍向上します。また、当時の業界では汎用のzk-Rollupを構築している人はいませんでした。例えば、zksync1.0やルーピンプロトコルのzk-Rollupで構築されたアプリケーションは、支払いと送金（swap）などの基本的な機能に限られており、汎用のコンポーザブルDAppを構築するのは非常に難しい状況でした。そこで、私たちはEVMとより良く互換性のある汎用のL2ネットワークを構築し、スマートコントラクトのデプロイや汎用計算などのより複雑な機能を実現したいと考えました。

zkの効率が問題にならなくなれば、イーサリアムのスケーリングレイヤーの基盤インフラストラクチャには大きな機会があるはずです。さらに、イーサリアムコミュニティは非常に包容力があり、創造的であり、私たちもイーサリアムコミュニティや財団と密接な関係を維持しています。

私たちは最初に2つの目標を設定しました。1つは汎用のzk-Rollupを構築すること、もう1つは本当にzk証明者（prover）の分散化を実現することです。この2つのアイデアに基づいて、私たちは最初の白書を作成し、イーサリアム財団のメンバーに見せて議論したところ、イーサリアム財団もzkEVMを構築することを考えていることが分かり、私たちの技術的な路線は非常にマッチしていることがわかりました。そこで、最初から協力することに決めました。

現在、イーサリアムと私たちのチームにはそれぞれ10人以上の技術者がいて、オープンなコミュニティの協力形式でzkEVMに取り組んでいます。オープンソース化により、開発段階でも誰でも私たちのGitHubリポジトリを見て進捗を確認でき、私たちがコミュニティに対して透明性と責任を持つことを強制しています。

Scrollチームは昨年から現在までに約40人に成長しました。30人以上のメンバーはzkまたはブロックチェーンの研究者や開発者であり、チーム全体の技術力は現在比較的高く、エコシステム運営の非技術的な業務を担当するメンバーは比較的少ないです。現段階では、まず技術基盤をしっかりと構築したいと考えているため、市場での声は比較的小さいです。

また、チームは比較的「分散化」されており、メンバーは中国、アメリカ、シンガポール、ヨーロッパなど世界各地に分散しています。

2 、Chain Catcher： 現在の zk rollup の状況についてどう思いますか？ Scroll はこの競争の中でどのように際立っていますか？

Ye Zhang ：多くのzk-Rollupは現在、特定のアプリケーションのみをサポートしており、汎用のスマートコントラクトをサポートしていません。もしイーサリアムのスケーリングが送金部分だけを拡張するのであれば、それはかなり限られたことになり、真のエコシステムを発展させるのは難しいです。したがって、私は比較の範囲を汎用のzk-Rollupに絞ります。それに対して、私たちは以下の特徴を持っています：

まず、開発者の観点から、私たちはEVM等価のzk-Rollupをサポートしたいと考えています。これにより、イーサリアムのバイトコードレベルの互換性を実現します。つまり、すべてのEVMオペコードと基盤層は完全に同じです。これにより、開発者のコードはScrollとイーサリアムで同じように実行され、深い修正や書き換えを行うことなくシームレスに移行できます。この方法を通じて、開発者に最もフレンドリーで原始的な開発環境を提供し、すべてのイーサリアムネイティブ開発ツールをサポートし、開発者は迅速にコントラクトを移行でき、再監査の必要もありません。この方法により、大量のEVMネイティブエコシステムを引き付けることができ、ゼロからエコシステム全体を構築するよりもはるかに便利で迅速です。

ZksyncとStarkwareはすでにいくつかの汎用機能をサポートし始めていますが、開発言語においては、EVM互換性をうまく実現できていません。例えば、StarkwareはCairo言語を使用しており、Zksyncはsolidity互換を実現していますが、基盤には異なる仮想マシンを使用しています。これら2つのアーキテクチャは、スマートコントラクトコードを新しいzkフレンドリーなIRにコンパイルするための特別なコンパイラが必要です。この方法は言語互換性であり、ネイティブEVM互換性ではありません。

開発者にとって、アプリケーションをレイヤー1からレイヤー2に移行する過程で、新しいコンパイラを使用して再コンパイルする必要があり、相対的に面倒です。また、仮想マシンのアーキテクチャが異なるため、ユーザーは新しい仮想マシンとコンパイラが安全であることを信じ続ける必要があり、コードの再監査が必要になる可能性があります。

次に、ZksyncとStarkNetはまだ分散化を実現していません。現在、彼らのSequencerとProverは公式チームによって運営されており、ブロック生成、検証、パッケージングはすべて自分たちで行っており、コードもオープンソースではなく、分散型のマイナーノードも構築されていないため、コミュニティは参加できません。中央集権化によって生じる問題は、すべての計算能力がチーム自身の手に制御されているため、チームはこの部分のコストを継続的に負担するためにマシンを借りる必要があるということです。

私たちは早い段階で、この方法がスケーラブルではないことを認識しました。したがって、Scrollは最初からProverのスケーラビリティを強化し、GPUマシンを持っている人なら誰でも証明ノードになれるようにしたいと考えています。さらに、イーサリアムのマイナーも合併後に自分のマシンを使って私たちの証明者（Roller）になる可能性があります。このように権力をコミュニティに分散させる方法はより効率的で、参加するノードが多ければ多いほど計算能力が大きくなり、コストも低下します。

これにより、正の循環が促進され、コミュニティがより良く、より高速なハードウェアを更新することを奨励します。こうして専用のzk ASICが登場し、進化することで、最終的なL1の確認時間と証明コストをさらに縮小し、ユーザー体験を向上させることができます。私たちのチーム内部でもGPUアルゴリズムを開発しており、将来的にはオープンソースとして提供する予定です。したがって、このようなオープンなネットワークがあるからこそ、より多くの人々が共同で構築することを望むのです。

前述の技術的特徴を通じて、私たちは開発者に最良の体験を提供し、より高いコミュニティ参加度を実現します。最後に、技術そのものに加えて、私たちは常にオープンソースコミュニティ、すなわち公共財を支援し、コミュニティのためにより多くのことを行い、真にイーサリアムのスケーリングを助けることを目指しています。私はVitalikの見解に賛同します：長期的には正当性は非常に希少なものです。

3 、Chain Catcher： Starkware が使用している新しい言語 Cairo は、より複雑なアプリケーションのニーズをサポートできるとのことですが、これが Scroll にどのような示唆を与えていますか？

Ye Zhang ：多くの人は新しい仮想マシンが未来になると考えていますが、現段階では、新しい仮想マシンにデプロイしなければならないキラーアプリケーションは見たことがありません。私は、良いブロックチェーン仮想マシンモデルは、より基盤的な論理と全体のブロックチェーンアーキテクチャの観点から考慮すべきだと考えています。例えば、「どのようにしてより友好的にアカウントと相互作用するか」といった問題です。C++やRustなどの他の言語に置き換えるだけでは解決できません。

次に、汎用のzkVMを持っていても、巨大なゲームアプリケーションを直接コンパイルするのは現実的ではありません。ゲームアプリケーションの証明オーバーヘッドは、カスタムのzk証明よりも数桁大きく、仮想マシンを改善する際には、アルゴリズムやハードウェアとの連携が必要であり、長期的な投資が求められます。

私は個人的に、一歩ずつ進むべきだと考えています。まずはzkEVM互換を実現し、その後に他の可能性を考慮するべきです。Scrollにとって、L2はL1にサービスを提供するものであり、肥大化したL1から一部のアプリケーションを引き受け、まずはイーサリアムの混雑問題を解決する必要があります。そして、安全性と分散化を妥協してはいけません。したがって、Scrollは最も安全な方法でこの部分のアプリケーションの移植を互換性を持たせる必要があります。さらに、イーサリアムネイティブのエコシステムはすでに非常に大きな流量を持っています。

もちろん、私たちはEVM互換のレベルに留まるつもりはありません。イーサリアムとの完全な互換性を達成した後、開発者のニーズに応じて仮想マシンの柔軟性を探求するつもりです。

4 、Chain Catcher： Vitalik は最近、 zk-EVM に関する研究を発表し、現在の zk-EVM を4つのタイプに分類し、 Scroll の ZK-EVM プロジェクトが 2 型（ 完全にEVM等価 ）の方向に進んでいると考え、現在は 3 型（ ほぼEVM等価 ）を考慮するのが最善だと提案しています。これについてどう思いますか？

Ye Zhang ：私はVitalikの分類基準は非常に良いと思います。3型はバイトコードレベルの互換性を実現し、デバッグツールなど開発者が必要とするすべてのツールを含んでいます。solidityに加えてEVM互換の言語もサポートする必要があり、これが3型の最も基本的な基準です。2型は、EVM内の特殊な事前コンパイルをより詳細にサポートできるものです。工程の進捗に伴い、私たちは徐々に3型から2型に移行していく予定です。現在、Scrollの開発者体験はすでに2型に非常に似ていますが、まだいくつかの機能が回路に実装されていないため、これを完了させた後に2型に向かって進んでいきます。

Vitalikは、イーサリアム財団のプライバシーと拡張探索チームがタイプ1を構築していると述べていますが、私たちもこのチームと協力関係にあります。しかし、現在のところ、1型は私たちにとって効率が低いです。なぜなら、イーサリアムの設計とzkの設計は基盤的に異なるからです。私たちは、開発者にL1と完全に同じ開発体験を提供することに尽力し、1型の効率についても引き続き注目していきます。

この記事の中で、私があまり賛同できない点があります。それは、すべてのタイプのガス料金を調整する必要があるということです。なぜなら、証明のコストと直接実行のコストは異なるため、価格が同じであれば潜在的な攻撃を引き起こす可能性があります。

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4 、Chain Catcher： Scroll と Polygon Hermez の zkEVM 技術方案には類似点がありますが、両者の違いはどこにありますか？ Scroll の zkEVM 開発の進捗と計画はどうなっていますか？

Ye Zhang ：私たちとHermezの最大の違いは、zkEVMの実装方法にあります。Scrollはイーサリアムのネイティブな実行方式により近いです。例えば、Scrollのブロック生成ノードは、イーサリアムのレイヤー1ノードのコードを直接再利用します。このイーサリアムクライアントのノードはGethと呼ばれ、この方法により、クライアントとイーサリアムの実行方式が完全に一致することを保証します。私たちは、このノードが追加で出力するトレース情報をzk証明生成に必要な補助情報（witness）として使用し、zkアルゴリズムを実行して直接証明を生成します。

Polygon Hermezチームは、zkProverのために新しい言語を作成し、executorが取引を実行する際にEVMバイトコードを別のコード、zkASM（Zero-Knowledge Assembly）に翻訳する必要があります。Vitalikはこれを抜け道と見なしていますが、内部の論理は異なるものの、EVM互換性を実現しているとも言えます。ただし、実行中に一定のリスクが存在する可能性があります。

例えば、Scrollのバイトコードレベルの互換性は、EIPなどのコードアップグレードを含むイーサリアムのさまざまなアップグレードに完全に適応できますが、Hermezは手動で更新して同期を保つ必要があるかもしれません。

さらに、Scrollのもう一つの利点は、イーサリアム財団との緊密な協力です。多くのコードは私たちが共同で開発したものであり、将来的には彼らがこの一式をイーサリアムネットワークに直接適用する可能性があります。私たちは、イーサリアムの未来を共に構築することに注力しており、ビジョンを一致させています。また、Scrollの意思決定は比較的独立しており、HermezはPolygonの一部であるため、将来的にどのようにMATICの価値を示すのか、PolygonのL2になるのかどうかは不明です。

ScrollのzkEVM開発の進捗についてもお話しします。

私たちのテストネットにはいくつかの段階があります：プレアルファテストネット、アルファテストネット、そして比較的完全なテストネットです。

現在、プレアルファテストネットにはいくつかの事前デプロイされたアプリケーションがあります。例えば、Uniswap v2のコントラクトをテストネットにデプロイでき、ユーザーはL1とL2間の送金やswapなどのユーザーインタラクションを実行できます。ただし、現在はホワイトリストに登録されたユーザーのみが利用可能です。

アルファテストネットでは、誰でもテストネットでインタラクションを行うことができ、許可は不要です。さらに、開発者も許可なしにネットワーク上にコントラクトをデプロイできます。アルファテストネットは近日中にローンチされる予定です。

完全なテストネットは今年の年末にリリースされる予定で、その際には完全な証明（proof）の生成をサポートします。現在の証明部分には大部分のopcodeとストレージの読み書きアクセスが含まれており、いくつかの残りの回路は工程の進捗のためにまだ徐々に改善されています。

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5 、Chain Catcher： 現在、 Starkware 、 Zksync 、 Hermez はそれぞれ独自のデータ可用性ソリューションを持っていますが、 Scroll はこの点について何か計画がありますか？

Ye Zhang ：Scrollは現在、特別なデータ可用性ソリューションを設計していません。まず、私たちはイーサリアム技術のタイムラインに対して比較的楽観的です。DankshardingやProto-Dankshardingに関しても同様です。次に、追加のデータ可用性ソリューションを導入すると、システム全体の安全性に一定の妥協が生じるため、長期的にはイーサリアムをネイティブなデータ可用性レイヤーとして使用するのが最善だと考えています。

専用のデータ可用性ソリューションは、L3の特定のアプリケーションに出現する可能性が高く、その際にはアプリケーションのコミュニティがデータの保存方法や、より安価な取引手数料を得るために一定の安全性を犠牲にするかどうかを決定できます。

6 、Chain Catcher： なぜ現在、正常に zkEVM を運用するにはまだ遠いと言えるのでしょうか？

Ye Zhang ：多くの開発作業にはかなりの工数が必要です。例えば、Scrollにはまだ実装されていない代数回路の部分があります。また、監査作業もあり、正式に実装される前には非常に細心の注意を払った監査が必要です。その後、大量のパフォーマンス最適化も行う必要があります。これら3つは非常に細かい技術的作業であり、徐々に完了させる必要があります。現在皆さんに見せているのは、技術的に通用するもののセットに過ぎず、主なメッセージは、zkEVMはすでに来ているということです。つまり、zkが数年待たなければならないというわけではありません。

具体的な進捗について言えば、どのチームにとっても、最も早くても来年にはメインネットを立ち上げて使用を開始できると思います。

7 、Chain Catcher： Vitalik は長期的には zk rollup をより支持すると述べていますが、 zk 技術の開発難易度は高く、その技術的難易度は主にどのような点に現れていますか？

Ye Zhang ：他の成熟した開発言語とは異なり、zk言語は純粋な数学言語（例えばR1CS）であり、基本的な加減算や数学的公式を用いて複雑な機能を一層一層構築する必要があります。これはチューリング完全ではないため、開発難易度が非常に高いです。

特定のアプリケーション向けにzk-Rollupを開発するには、その特別なzkプログラミング言語を使用してスマートコントラクトのロジック（zk回路と呼ばれる）を記述する必要があります。前述のように、この言語は複雑な設計が必要であり、開発者は数学とゼロ知識証明に精通している必要があります。また、長い監査が必要であり、証明のオーバーヘッドを自分でカバーする必要があるかもしれません。全体のツールは非常に強力な技術スタックのサポートが必要であり、通常のコントラクト開発チームにはほぼ不可能なことです。

私たちは、ネイティブEVMの実行証明を直接サポートすることで、開発者に迅速な開発体験を提供し、L2内のアプリケーションの可組み合わせ性をサポートしたいと考えています。しかし、これには汎用のzk-Rollupを開発し、EVM仮想マシンのためにzk回路を直接設計する必要があります。これは通常のスマートコントラクトに対応するzk回路の作業量や設計の複雑さがはるかに高くなりますが、同時に複雑なzk開発をすべて私たち自身に移転します。一度開発が完了すれば、アプリケーション層の開発者は基盤のzkの詳細を理解する必要がなくなります。

8 、Chain Catcher： 最近、 dYdX が Starkware を離れ、アプリケーションチェーンを採用し始めました。その背後の理由の一つは、 Starkware の技術開発サイクルが長く、 L2 が短期的に十分に分散化されていないという問題です。 Scroll は現在、分散型検証ネットワークの進捗はどうなっていますか？

Ye Zhang ：L2の分散型検証には確かに多くの課題があり、より複雑な経済モデルやインセンティブモデルが関与します。前述のように、Scrollは最初から分散型検証の問題を解決する必要があり、現在の第一段階は、ハードウェアアクセラレーションを通じてproverの性能を向上させ、proverの分散化を実現することです。次のステップはsequencerの分散化であり、その時点で誰でもノードを運営できるようになります。しかし、現在は中央集権的なsequencerがzkEVMシステムを非常に安定して運営する必要があります。さもなければ、sequencerを早期に分散化すると設計の複雑さが大幅に増加し、システムにいくつかの安全上のリスクをもたらす可能性があります。

私たちのチームはこの分野で研究を行い、いくつかの異なるソリューションを比較しています。zkEVMが安定した後、この方向を重点的に探求していく予定です。

9 、Chain Catcher： Scroll の設立はそれほど長くはありませんが、今年の4月には数千万ドルの資金を迅速に調達しました。このプロセスでの経験について教えてください。

Ye Zhang ：実際、私たちのAラウンドの資金調達は昨年の年末に終了しており、今年の4月に正式に発表され、Dev Connectで初めてお披露目されました。zkは確かに注目を集めている分野であり、私たちは最もEVM互換性が高く、より汎用的なzk-Rollupを構築することに取り組んでいるため、資金調達プロセスは比較的スムーズでした。

私たちはパートナーを選ぶ際に慎重であり、その基準の一つは、研究能力と技術力が比較的強いことです。このラウンドでのいくつかの機関、例えばPolychain、Geometry、Bain Capital Cryptoは、投資ポートフォリオに多くの関連エコシステムプロジェクトを持っているだけでなく、彼らのチームにはzkや暗号学の分野で長年研究してきた研究者や経験豊富なエンジニアがいます。例えば、Geometryの創設者は以前AztecのCEOでした。彼らは私たちのプロジェクトの難しさを理解し、正しい支援を提供してくれます。

また、今回の投資者の中には多くのイーサリアムコミュニティのメンバーも含まれており、この形でのつながりが技術交流をより便利にしています。

したがって、私たちはまず小さなサークルから影響力を築き、その後チームの拡大と製品の成熟に伴い、さらに多くのことを行いたいと考えています。

10 、Chain Catcher： Scroll の今後1年間の発展戦略はどのようなものですか？

Ye Zhang ：私たちは、アルファテストネットの後、アプリケーションのデプロイとテストにより多くのエネルギーを集中させる計画です。エコシステムにおいては、まずウォレットやツール類の基盤インフラをデプロイし、その後さらに多くのアプリケーションに拡張していく予定です。

同時に、教育活動も行い、ハッカソンなどのイベントを開催します。最近、私たちは0xPARCと共同で授業を行い、内容にはHalo2の背後にある数学的原理や開発ツールの使用方法などが含まれています。徐々に私たちの影響力を拡大していきます。将来的には、web2のいくつかのパートナーを探し、Scrollネイティブの特別なアプリケーションを構築する予定です。

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