OPスタックの進化：OPサクンクトがZKロールアップの可能性を解き放つ

By Ac-Core, Researcher at YBB Capital

TLDR

• OP Succinctの主な機能は、ZKPをOPスタックのモジュラーアーキテクチャに統合し、OPスタックのロールアップを完全に検証されたZKロールアップに変換することです。

• EtherNetの将来のスケーリングソリューションがすべてのロールアップをZKロールアップに変換する場合、OP SuccinctはRustとSP1を活用して、OPスタックにType-1 zkEVMを展開することを目的としています（Ethernetと完全に同等です）。Ethernetと完全に同等)。

• OP Succinct Proposerは、証明の集約と検証だけでなく、並列での証明生成を実装しています。

• 既存のOP Stackシステムは「7日間の不正ウィンドウ」に依存しており、紛争が発生した場合にトランザクションの遅延につながる可能性があります。 OP SuccinctはZKプルーフを使用することでトランザクションの完了にかかる時間を短縮し、不正ウィンドウを拡張する必要性を排除します。

• OP Succinctは取引コストを大幅に削減できます。

1.最近のレビュー：OPメインネットの更新とOPスタックとOPラボの関係

画像ソース：Blockscout

1.1 OPメインネットでの主な展開

2024年3月30日、OP LabsはOP Sepoliaテストネットでの「失敗証明」のリリースを発表しました。これは分散化への第一歩であり、ユーザーは信頼できる第三者機関を介さずにOPメインネットからETHとERC-20トークンを引き出すことができます。このメカニズムにより、ユーザーは無効な引き出し（Base、Metal、Mode、Zoraを含む）に異議を唱え、取り消すことができます。

ユーザーの資産の安全性と信頼を確保するため、OptimismはProof of Failureを使用して、オンチェーン取引の正確性と有効性を検証し、悪意のある行動を防止します。

• Data Availability: Proof of Failureは、レイヤー2のすべてのデータがレイヤー1からアクセス可能で検証可能であることを保証します。

• チャレンジ期間：特定のチャレンジ期間中、誰でもレイヤー2のデータにチャレンジできます。

レイヤ2とレイヤ1の間に矛盾があると判断された場合、異議を唱える当事者はデータに異議を唱えることができる。 レイヤ2の運営者は、異議を駁してデータの正しさを検証するための証拠を提出しなければならない。

• FINALITY: チャレンジ期間中に有効なチャレンジが発生しなかった場合、またはレイヤー2オペレーターがチャレンジへの反論に成功した場合、トランザクションは確定し、有効とみなされる。

1.2 OP StackとOP Labsの関係と相違点

OP LabsはOptimismソリューションを開発するチームまたは組織であり、OP StackはEtherCastのレイヤー2ネットワークの構築と拡張に使用される技術フレームワークです。OP LabsとOP Stackの関係は、開発者と開発ツールの関係と理解することができます。

• OP Labs: OP LabsはOptimismプロジェクトの中心的な貢献者であり、Optimismレイヤー2ソリューションの開発と保守を担当しています。OP Labsの主な目標は、メインイーサネットワークの負荷を軽減し、トランザクションコストを削減し、トランザクション速度を向上させることです。OP Labsはまた、Succinct Labsなどの他のプロジェクトとも協力して、イーサスケーリング技術を進化させています。

OP Labsは、Optimismネットワークの開発と保守を担当する主要なチームまたは組織です。彼らの目標は、取引コストの削減と取引速度の向上に焦点を当て、イーサの効率的なスケーリングソリューションを生み出すことです。彼らはOptimistic Rollupsを開発しているだけでなく、Succinct Labsと提携して開発されたOP Succinctなど、Proof of Zero Knowledgeに関連する新しい技術も推進しています。イーサネットのレイヤー2ネットワークを構築および拡張するためのモジュール式アーキテクチャまたは技術スタックです。複数のカスタマイズ可能なコンポーネントで構成されており、開発者は特定のニーズに基づいて独自のレイヤー2チェーンを構築できます。これは、特定の条件に適したレイヤ2スケーリング・ネットワークを迅速にセットアップするための標準化された方法を開発者に提供します。

OP Labsが開発したOP Stackは、レイヤー2ネットワークを構築するためのインフラを提供するモジュール式フレームワークです。開発者はOP Stackを使用して、さまざまな拡張ネットワークを迅速に作成できます。モジュール設計により、ユーザーはさまざまなプロジェクトのニーズに合わせて、さまざまな検証メカニズム（Optimistic RollupsやZK Rollupsなど）を柔軟に選択できます。

要するに、OP LabsはOP Stackの開発者と見なすことができます。OP Stackは、開発者がイーサネットのレイヤー2ネットワークを構築して拡張するのを支援するためにOP Labsが提供する技術ツールです。

OP Succinctに飛び込む前に、各OP Stackの4つの主要コンポーネントを紹介することが重要です。

1.op-geth：ユーザーからトランザクションを収集し、それらのトランザクションに基づいてブロックを生成して実行します。

2. op-batcher：ユーザートランザクションをバッチ処理し、レイヤー1に送信します。

3. op-node：レイヤー1からバッチデータを読み込み、ノンシーケンサーモードでop-gethを駆動し、状態遷移を実行する。

4. op-proposer：出力ルートを定期的にレイヤー1に発行し、レイヤー2の状態をキャプチャし、引き出しを促進する。

2.Succinct LabsはOP Labsと提携し、ZK要素をOPスタックに導入しました

画像提供: Succinct Blog

2.1 OP Succinctアーキテクチャのコンポーネント

OP Succinctは、セクション1.2で概説したOPスタックのコンポーネントに基づいて構築されており、他のコンポーネント(op-geth、op-batcher、op-node)を変更しないまま、チェーンがZK-validatedブロックを使用できるようにするOPスタックの軽量アップグレードです。

• Range program: バッチブロックを処理するプログラムで、Rustで記述され、zkVM内部で動作するように設計されています。

• 集約プログラム：チェーン内検証のコストを削減するために、範囲プログラムから証明を集約します。

• OP Succinct L2 Output Predictor: L2状態出力の配列を含むSolidityスマートコントラクトで、それぞれがL2チェーンの状態にコミットします。この契約は元のOptimismシステムにも存在したが、認証メカニズムとしてProof Verificationを使用するように変更された。

• OP Succinct Proposer：L1に投稿されたトランザクションのバッチを監視し、レンジとアグリゲーターの証明生成を管理する。

2.2 OP SuccinctはEthernet拡張の物語にどのように適合するか?

zkEVMロールアップの構築は、暗号化に関する専門知識が必要なため、常に困難でした。OP Labsがモジュール式のOP Stackを開発したとき、彼らはさまざまな証明メカニズムをサポートすることを期待していました。そのため、Konaの開発をオープンソース化し、Rustを使用してOPスタックのロールアップ用のSTFを実装し、最終的にKonaとSP1プログラムによってOPスタックのゼロ知識証明（ZKP）を生成しました。

SP1（Succinctプロセッサ1）の目標は、開発者が標準のRustコードを使用してType-1 zkEVMロールアップをシームレスに統合できるようにすることです。

• 高速ZKP確認：認証待ち時間を数分に短縮し、7日間の不正防止紛争ウィンドウを置き換えます。

• 費用対効果：平均取引コストをわずか数セントに削減します。

• OPスタックをZKに切り替える：証明を生成するためにAPI経由で呼び出すことができるスマートコントラクト（バッチ/シリアライザー、オペノード、インデクサーなどを含む）をデプロイすることで、軽量のOP簡潔提案サービスを開始します。

• Type-1 zkEVM: OP Stack Rollupsと互換性のあるすべてのツールとスマートコントラクトは、OP Succinct Rollupsと互換性があります。

• スケーラビリティの向上：カスタマイズ可能なOP Succinct Rollupsは、必要に応じて新しいプレコンパイルを追加し、ロールアップロジックを変更できます。

公式のGitHubドキュメントによると、このプロセスは、Rust、Foundry、およびDockerをインストールするだけで、既存のOP StackロールアップをType-1のzkEVMロールアップにアップグレードします。-paddingleft-2">

画像引用元：Succinct Blog - OPスタックロールアップをZKにアップグレードする証明

2.3 SP1 RethによるType-1 zkEVMの構築

Succinctは、EVMロールアップの将来は、より保守性の高いRust言語で記述されたzkEVMにあると考えています。現在、OP Rollups は、7 日間の長い不正防止ウィンドウ、複雑な相互運用性、および場合によっては不正証明ではなく複数セットのデータメカニズムへの依存という 3 つの大きな課題に直面しています。zkEVMの開発は長期的な取り組みであるため、SP1はこれらの課題に対処するために作成されました。

SP1は、高性能で完全にカスタマイズ可能なzkVMであり、100%オープンソースで、任意のRust（またはLLVMでコンパイルされた）プログラムの実行を検証できます。公開されているデータによると、OP Succinct StackはすでにOPメインネット、OPセポリア、ベースチェーンで正常に稼働しており、取引証明コストは0.01～0.02ドルとなっています（拡張リンク3を参照）。

SuccinctのブログとオープンソースのGitHubコンテンツの要約によると、SP1の他のzkVMに対するパフォーマンスの優位性は、いくつかの重要な要因に起因しています。ul class=" list-paddingleft-2">

画像引用元：Succinct blog

3.OP SuccinctはZKに対するOPスタックの切り札となり得るか？スタックの切り札？

画像引用元：@jtguibas

イーサのスケーリングソリューションが短期的にはOP、長期的にはZKだとすれば、OPOP Succinctは、ETHロールアップがOptimistic VerificationからZero Knowledge Proof（ZKP）に移行するためのスケーラブルなパスを提供します。この移行は、取引コストを削減するだけでなく、ZKロールアップのセキュリティとプライバシーの属性を維持しながら取引速度を向上させ、将来のアプリケーション層の拡張に新たな可能性を開きます。

認識されている4つのレイヤー2ソリューションの中で、OP Stackはエコ構築の点でZK Stackよりわずかに優れているようです。OP Succinctが加わることで、ZK Stackのトラフィックと可能性の一部が奪われる可能性があり、OP Succinctが成功すれば、従来のzkEVMベースのロールアップに挑戦状を突きつける可能性さえあるため、馬の取引効果は今後より明白になるかもしれません。ロールアップに挑戦することになるかもしれません。

しかし、これまでに提案された運用ロジックから重要な疑問が浮かび上がってきました。それは、状態遷移関数（STF）を変更したり、新しいプリコンパイルタイムの未知の脆弱性を追加したりすることによって引き起こされるシステム全体のリスクを、開発者がタイムリーに検出できるようにするにはどうすればよいかということです。これは長期的な注目に値する分野です。