Breakpoint 2023: zk on Solana: Private Solana Programsセッションのまとめ
この記事はSolana Advent Calendar 2023 10日目の記事です。
本記事ではBreakpoint 2023のzk on Solana: Private Solana Programsセッションの動画をChatGPTでテキスト化を行った記事になります。動画を見る時間がない、視覚優位で動画が苦手、動画の補助としてテキストと両方みたいという方向けになります。
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セッションの概要
このセッションでは、ゼロ知識証明の応用可能性について考察します。セッションの開始としてマットが説明を行い、その後、ニコとスヴェンが各自のプロジェクトにおけるゼロ知識証明技術の採用方法について紹介します。
ここで焦点を当てるのは、プライバシーを重視したアカウント管理と非追跡型の取引が可能な「Elusiv」、ならびにプライベートなSolanaブロックチェーン上でのプログラミングを支援する「Light Protocol」です。これらのプロジェクトにおける、Web3の秘匿性強化とトランザクションのプライバシー保護への貢献を使用例を交えて詳細に論じます。
最後に、zk-SNARKs（ゼロ知識証明の一種）を例に、Web3.0におけるプライバシー保護の将来像とその重要性について深く掘り下げていきます。
セッションのハイライト
プライバシー重視のアプローチ: イントロダクションでは、ゼロ知識証明がセキュリティとプライバシー強化に役立つコア技術として、それが多岐にわたるアプリケーションで利用されていることが強調されています。このセッションでは各プロジェクトがプライバシーへの取り組みを具体的に説明し、その重要性を浮き彫りにします。
多様な用例の提示: プロジェクトの紹介では、ElusivとLight Protocolがゼロ知識証明を使用して、トランザクションのプライバシーを高めている具体的事例が提示されます。Elusivではユーザーがトランザクションでプライバシーオプションを選べるようになり、Light Protocolではプライベートトレードとゲームの新たな経験を提供します。
ゼロ知識証明技術の未来展望: 結論部では、Web 3.0におけるプライバシーとゼロ知識証明の役割が掘り下げられ、Web 2.0との差異が強調されます。ゼロ知識証明証明の基盤となる技術の安全性や、オープンソースソフトウェアとハードウェアに依存しない技術開発の必要性が議論されます。これらは、Web3のプライバシーを向上させる上でとりわけ重要な視点です。
セッション内容
イントロダクション
皆様、こんにちは。私の名前はマットです。本日は、ゼロ知識証明に焦点を当てた議論を展開したいと考えています。
ゼロ知識証明は、知識を開示せずに情報の正当性を証明する方法を指し、セキュリティやプライバシーを重視した分野で非常に有効なコア技術です。一般に、ブロックチェーン技術のスケーラビリティ問題を解決するソリューションとしてロールアップとの関連性で語られることが多いですが、ゼロ知識証明はそれにとどまらず、実に多岐にわたるアプリケーションが存在します。
その例として、Solanaブロックチェーンでは、ロールアップとは全く異なる手法でゼロ知識証明を活用している２つのプロジェクトに注目しています。そこで、ここにいらっしゃるそれぞれのプロジェクト代表の方々に、まず自己紹介をお願いし、ご自身のプロジェクト概要を具体的に説明していただきたいと思います。また、ゼロ知識証明をどのように取り入れているのかについても、その技術的な側面からお話しいただければ幸いです。
これにより、ゼロ知識証明の多様な利用法と潜在的な可能性を、より深く理解する機会が得られることを目的としています。
zk-SNARKsとWeb3におけるプライバシーについての概要
私の名前はニコで、Elusivというプライベートアカウントの作成と既存のスマートコントラクトとの非追跡交換を可能にする企業の共同創業者です。Elusivは、オンチェーンでの資産追跡を行わずに、資産を保管しスマートコントラクトと交換できるというコンセプトに基づいています。
また、私はスヴェンと申します。私はLight Protocolの共同創業者であり、開発者がプライベートなSolanaプログラムを作成できるよう支援する企業を経営しております。このプロトコルは、通常のSolanaプログラムに加え、公開状態とプライベート状態を切り替える機能を持っており、PSP（Private Solana Program）と称しています。
さて、未来の視点から当社の技術がいかに活用されるかについてお話ししましょう。短期的には、Web3のプライバシー機能は、中央集権的なエンティティによって保護されたデータという、Web2のプライバシーとさほど変わらないものになると考えています。多くのユーザーは現状のWeb3にこのレベルのプライバシーがまだ提供されていないことを求めており、これを実現することが非常に重要です。
多くの人々が、ブロックチェーン上でのデータがデフォルトで公開される現状に対し驚きを感じており、私たちもこの点には共感しています。個人は自分の銀行情報を公開したくないし、企業も財務情報を競合に晒したくありません。そのため、ゼロ知識証明を用いたプライバシープログラムによって、現在のWeb3では不可能とされる幅広いユースケースを実現することが短期間で不可欠です。これにはDeFiの基本機能から、使い勝手の良い支払いシステム、分散型出版に至るまでが含まれ、これらのプロジェクトが提供するプライバシーをユーザーが理解しやすくするためにゼロ知識証明プライバシーが重要な役割を担います。
プロジェクトの紹介と使用例
Elusivのゼロ知識証明技術についての詳細に関して、Solanaブロックチェーン上での取引実行におけるプライバシー保護の仕組みが注目されています。標準的なトランザクションにおいて、ユーザーは資産の移動や状態の変更を行う際に、行為の正当性を証明するために自己の身元を明らかにする署名を行います。しかし、この方法ではユーザーの匿名性が損なわれる潜在的な課題が存在します。
これに対してゼロ知識証明は、命題の証明に際して、その内容の真偽のみを明かし、その他の情報は開示せずに検証できる技術です。これにより、ユーザーは自分の権限を証明しながらも、個人情報を守ることが可能になります。
Elusivは、ユーザーが自分のトランザクションにおいて署名を用いて資産の使用を証明する従来の方法か、もしくは匿名性を高めたゼロ知識証明を用いるかを選択できる構造を提供しています。プライバシーを保ちたい転送時には、このゼロ知識証明技術がユーザーの身元情報を保護します。
今後、Elusivにおけるこれらの技術の導入によってプライベートトランザクションとパブリックトランザクションの間で、ユーザーがいつでも自由に選択し、プライバシーを保ちつつ安全な資産移動を実現できるようになることが期待されています。
プライバシーの未来とWeb3におけるzk-SNARKs
Light Protocolは、その柔軟な実装方式とプライバシー保護機能により、新たな可能性を切り開く技術です。これはSolanaの開発ネットワーク上でプライベートなSolanaプログラムを作成することが可能であるという点で注目されています。とくに、Solanaメインネットでのローンチは、今後リリースされるSolanaランタイムの特定のCISコールに依存しており、それらが含まれるバージョン1.17が来年初めに予定されています。
この技術は、さまざまな用途に応じたソリューションの構築を可能にします。とくに注目されるのは、DeFi分野での暗号化された入札と要求のマッチング、秘密の決済によるプライベートトレードの展開です。これにより、Light Protocolが提供する新たな機会を享受できます。
ゲーム産業においても大きな影響を与えると考えられます。例えば、「霧の戦争」やプレイヤー同士の対戦を要素に含んだゲームで、オンチェーンでの完全なゲーム体験が提供できます。これまでWeb2.0サーバーが担っていた役割を、Private Solana Programによりオンチェーンで実行することが可能になるのです。
さらに、「ワンナイト人狼」や「マフィア」といったゲーム、ポケモンや遊戯王のトレーディングカードゲームにおいても、秘密保持が必要な情報を暗号化し、オンチェーンでの実装が可能となります。
ポーカーにおいては、ディーラーを介さず公平なシャッフルが可能となります。プレイヤーがシードを提供することで、信頼性のあるシャッフルが保証され、効率的なブロックチェーンであるSolanaを活用した信頼性の高いポーカーゲームの実現に向けて、重要な一歩となります。これらの進展についてさらに議論を深め、その可能性を模索する価値があるでしょう。
結論と最終的な考察
本稿では、Web 2.0におけるプライバシーの維持方法と、Web 3.0におけるそれとの差異に関する議論を展開いたします。Web 2.0では、プライバシーは信頼される第三者の存在に依存し、例えば、銀行や企業がデータを取り扱うことで給与などの機密情報の秘匿を保っています。しかしながら、Web 3.0では、ブロックチェーン技術や分散台帳技術を基盤として、ソフトウェアコードによるプロセス管理と、仲介者の排除によりプライバシーの保護を図ります。
Web 3.0におけるプライバシーの核心要素は、ゼロ知識証明にあり、これは暗号理論に基づいて個人データを守る手段です。一例として、GRTH16アルゴリズムを使用するゼロ知識暗号学やzk-SNARKsが挙げられます。このようなアルゴリズムは、業界の信頼に背くことなく構築されるべきであり、一般的な暗号基盤であるハッシュ関数や楕円曲線問題にその安全性を依存しています。
技術に精通するユーザーにとって、ソースコードのオープンソース化は、実装の正確性を検証するために不可欠です。また、プライバシーの観点から、サーバー依存のデータ生成ではなく、ASICなどの専用ハードウェアに頼らず高いプライバシーを維持する方向に技術開発が進むことが求められています。
以上の技術的背景を踏まえ、ゼロ知識証明技術の普及を進めるためには、ユーザーがこの技術を選択する明確なメリットや、Solanaプラットフォーム上でのトランザクションのように暗号化することの利点を理解し、製品開発者はアプリケーションの機能強化に向けゼロ知識証明技術の詳細な調査を検討すべきです。
セッションのまとめ
このセッションでは、Solanaブロックチェーンにおけるゼロ知識証明技術の応用に焦点を当てました。特に、ElusivとLight Protocolというプライバシーを重視する革新的なプロジェクトが取り上げられ、これらの技術を使用してユーザーの身元情報を守りながらも、資産の転送やスマートコントラクトとのインタラクションを実現する方法について解説されました。
将来に向けて、Web3の領域におけるプライバシー対策は、ゼロ知識証明技術によって強化されることが期待されています。とくに、個人のトランザクションのプライバシー保護、分散型金融（DeFi）における秘匿性の高いトレードの実行、ゲーム業界における透過的なシャッフルや秘密情報の保持など、広範囲な応用が予測されています。Solanaプラットフォームにおけるこれらの技術の導入は、ユーザーと開発者に新たな利点を提供すると考えられています。
個人的にゼロ知識証明と秘密計算によってトークン送信などで秘匿性を保てることは知っていましたが、応用範囲がこれだけ広いことには知りませんでした。
とくに、Solanaのプログラムではソースコードを公開しない限りブラックボックスになるため、ユーザーがプログラム上で完全なランダムを実現できてるかわからない。そこでゼロ知識証明でシードを渡してランダム性を保証し、信頼できるプログラムを作るという観点は目から鱗でした。
どのブロックチェーンでもゼロ知識証明というワードが飛び交っていますが、たしかにこれは基礎技術として重要なものとわかるとてもよいセッションでした。
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