市場拡大＆技術進化

コプロセッサーセクターは、2024年以来、著しい成長を遂げ、いくつかの重要な展開によって景色が変わりました。

• ZKコプロセッサの採用: エンタープライズ向けのZKコプロセッサの統合は、2024年末以来215％増加し、金融機関が歴史的な取引の検証の実装をリードしています
• クロスチェーン機能: 主要なプラットフォームは、イーサリアム専用の機能を超えて拡張され、73%が今やマルチチェーンデータ検証をサポートしています
• 標準化されたAPI: 2025年第1四半期に形成されたCoprocessor Standard Allianceは、統一されたインタフェースを確立し、開発者の統合の複雑さを約60%削減しました

技術的な突破

コプロセッサを駆動するコア技術において、重要な進展が現れています。

プロジェクト進化＆競争環境

アクシオム

アクシオムは導入により市場リーダーシップを維持していますAxiomOS, 主要なL2ソリューションと統合されたデータ可用性用のオペレーティングシステムです。彼らのエンタープライズグレードの共同処理スイートは、ZK妥当性証明を使用したリアルタイムデータストリーミングをサポートしています。

ブレヴィス

EigenLayerとの成功した統合に続き、Brevisが展開しましたブレビスネクサス、9つの主要なブロックチェーンネットワーク全体にわたるコプロセッサ機能を接続します。 彼らの並列処理アーキテクチャは現在、5,000以上の同時検証リクエストを処理できます。

ヘロドトス

ヘロドトスは、Starknet 統合を活用して、時間橋、スマートコントラクトが従来の方法より97%低い手数料でクロスチェーンの過去データにアクセスできるようになりました。彼らのパートナーシッププログラムには、現在40以上の主要DeFiプロトコルが含まれています。

新興プレイヤー

新規参入者は特化した垂直アプリケーションに焦点を当てています：

• 量子データシステム: 高頻度取引データ検証用に最適化されました
• ChronosLabs: 規制順守と歴史的な監査トレイルに特化しています
• ZKHistory: 機関投資家向けの組み込み機密機能を備えた歴史データ分析を目指して

Web3インフラストラクチャとの統合

コプロセッサーは、Web3インフラストラクチャーの基本的なレイヤーにますますなっています。

• アカウント抽象化システムとの統合により、過去のユーザーの行動に基づく高度な認証が可能になります
• DeFiプロトコルは、過去のオンチェーンアクティビティに基づいた動的リスク評価のためにコプロセッサを利用しています
• ガバナンスシステムは、歴史的な参加の検証を通じて責任ある投票メカニズムを実装します

概要

2025年までに、コプロセッサの分野は実験的な技術から必須のWeb3インフラストラクチャへと大きく成熟しました。技術の改善によりコストが大幅に削減され、機能が拡張され、歴史的データへのアクセスが主流のアプリケーションにとって実用的になりました。標準化の取り組みが続く中、クロスチェーン機能が拡大するにつれて、コプロセッサはブロックチェーンの現状とその歴史的記録との重要なリンクとして位置付けられ、新世代のインテリジェントで文脈を理解した分散型アプリケーションを実現しています。

2024 Coprocessor トラック解析

この記事では、コプロセッサの開発と起源について包括的にレビューし、現在のトラックにおけるさまざまな競合他者の技術スタックと競争上の優位性を分析し、Axiomを例に挙げてコプロセッサがどのように機能するかを説明しています。

コプロセッサとは何ですか？

Celer NetworkおよびBrevisの共同創設者であるMo Dong氏は、要するに、コプロセッサは「スマートコントラクトにDune Analyticsの能力を与えるツール」であると考えています。

簡単に言えば、現在の一般的なスマートコントラクトは歴史データにアクセスできません。たとえば、流動性管理プロトコルに取り組んでいるときに、AMM内で価格範囲を超える頻度とコストを計算するために歴史価格データが必要でした。契約の相互作用だけでは、集計、検索、フィルタリングのタスクを実行することはできませんでした。実際には、標準的なブロックチェーントランザクションデータの索引付けさえも困難です。基本情報以上の複雑なデータを読むことはなおさらです。

流動性管理プロトコルに関して、既存のテストプールやユーザープールの過去のパフォーマンスを評価するには、チェーンホストされたインデックスサービスのAPIを使用する必要があります。 このデータは、その後Excelで手動で計算されます。 このプロセスを簡略化し、Dappスマートコントラクトにこのデータを直接集約、フィルタリング、分析する能力を提供するサービスはありますか？ コプロセッサは、この問題を解決するために設計されています。

なぜそれをコプロセッサと呼ぶのですか？

初期のコンピュータシステムでは、CPUプロセッサーはしばしば基本的な操作しか行えませんでした。性能を向上させるために、浮動小数点演算など特定の種類の計算タスクを実行するために専用の「コプロセッサー」とペアにする必要がありました。

今、私たちはイーサリアムを巨大なスーパーコンピューターと考えることができます。世界中のスマートコントラクトは、現在のブロックからのオンチェーンデータにのみアクセスでき、取引記録や口座残高の変更などの過去のデータにはアクセスできません。これは、イーサリアムの設計がスマートコントラクトにこのような過去のデータにアクセスする方法を提供していないためです。

信頼性を確認するために歴史データにアクセスするには、歴史的な記録を現在のブロックにリンクする暗号化方法が必要です。ただし、スマートコントラクト内でこの証明を計算および検証することは時間がかかり、コストがかかる場合があります。代わりに、ストレージノードを介してクエリを行うことができますが、スマートコントラクトは直接それらと対話することはできず、信頼性の問題があります。では、どのようにしてこの信頼性の問題を解決し、検証可能な計算を可能にすることができるでしょうか？つまり、第三者に計算結果を直接検証させる方法は何でしょうか？その計算自体を再実行する必要なく、正確性を確認することができますか？その解決策は、初期のコンピュータシステムに類似したコプロセッサにあるかもしれません。これにより、イーサリアム上のスマートコントラクトの計算能力が拡張され、歴史データにアクセスし、複雑な計算を実行する新しい能力が与えられるかもしれません。

コプロセッサは通常どのように動作しますか？

一般的に、Ethereumデータを検証するコプロセッサの主なワークフローは次のようになります:

1. オフチェーン環境でサービスを通じて過去のデータをクエリし、関連する計算を実行します;
2. そのサービスは、その運用が信頼できることを証明するための何らかの証拠を生成します;
3. 開発者のdappは、Ethereumに展開されたコプロセッサ契約とやり取りして、証明を検証します;
4. コプロセッサー契約とのやり取りを行い、結果を検証した後、Dappは信頼関係なしに必要な過去データに直接アクセスできます。

CoprocessorまたはBroad Verifiable Computation Spaceのプロジェクト

このセクションでは、コプロセッサー領域の主要なテクニカルスタックと競争上の優位性を主要プレイヤーが分析しています。

アクシオム

共同プロセッサー領域のパイオニアであるAxiomは、オンチェーンデータインフラストラクチャを構築し、スマートコントラクトがオンチェーンデータと簡単にやり取りできるようにしています。 Axiomは、共同プロセッサーの概念を導入したことでも知られています。この記事では、Axiomを例に取り、後で彼らの共同プロセッサーがどのように機能するかについて詳しく説明します。

ラグランジュ

Lagrangeは、クロスチェーンの状態証明と並列処理技術に焦点を当てています。彼らの証明は、zkBridgeやIBCのようなクロスチェーンメッセージングプロトコルに依存せず、クロスチェーンの検証を実現することができます。LagrangeのParallel Proverは、再ステーキングを含む製品に適しており、RaaS（ロールアップサービス）エコシステムでの地位を確固たるものにしています。

連続的な証明とは異なり、並列証明は数千のスレッドにワークロードを同時に分散させることができます。さらに、EigenLayerでの再ステーキングによってそれらを保護することができます。つまり、この並列コンピューティングと並列証明のアプローチにより、より良い水平スケーラビリティが実現されます。

実際のユースケースの1つは、LagrangeがAltLayerに適用されたものです。AltLayerはRestaked Rollup向けのアクティブな検証サービスを提供し、開発者が分散型シーケンシングを実装し、Rollupの状態の正当性を効率的に検証するのを支援しています。2024年3月、LagrangeはAltLayerと提携し、Rollupの共同処理のために並列プルーバを利用しました。これにより、AltLayerのRaaS顧客に対して検証可能で信頼できるオンチェーンデータと計算結果が得られます。

ヘロドトス

Starkware/Starknetエコシステムと密接に関連しているHerodotusは、Snapshotなどのプロジェクトと提携しています。彼らはそのコプロセッサシステムを「ストレージプルーフ」と呼び、これはZKプルーフと組み合わせて、異なるEthereumレイヤー間でクロスレイヤーデータアクセスを可能にします。

ソース：ヘロドトスのウェブサイト

ストレージ証明システムは、3つのコンポーネントから構成されています:

1. インクルージョンプルーフ: イーサリアムのデータ構造内にデータが本当に存在することを確認してください。
2. 計算の証明: マルチステップワークフローの有効性を特に、データ変換やその他の操作を含むものについて検証します。
3. ZKプルーフ: スマートコントラクトに、すべての基礎データを処理せずに証明の妥当性を確認させる。

イーサリアムのアーカイブノードのオンチェーンデータは、ストレージプルーフシステムを使用して証明することができます。

他の協力プロセッサと同様に、ストレージ証明システムはオフチェーンで生成され、オンチェーンで検証され、オンチェーンリソース消費を最小限に抑えます。また、イーサリアムのレイヤー間で転送されるデータ量を削減し、検証のためにブロックハッシュまたはアキュムレータルートのみを送信します。

ブレビス

Celer Networkによって開発されたBrevisは、ZKコプロセッサを含む様々なオンチェーンデータサービスを構築するためのインフラストラクチャです。 Mo DongとQingkai Liangによって設立された相互運用性プロトコルであるCeler Networkは、2019年にIEO（Initial Exchange Offering）で400万ドルを調達しました。

Celer Networkは、Brevis契約をオンチェーンに展開しました。この契約は、コプロセッサリクエストからの証明を検証し、その結果をコールバック関数を介してdappの契約に中継します。開発者は、Brevis SDKを活用して、dappがオンチェーンの過去データに簡単にアクセスできるようにすることができます。SDKは複雑な回路を抽象化し、開発者がZK証明の事前知識を持つ必要がなくなります。Brevis SDKは、Consensys Lineaチームによって開発されたgnarkフレームワーク上に構築されています。さらに、BrevisはEthereumのZKライトクライアントをサポートしており、任意のEthereum EVM互換ブロックチェーンからのオンチェーンデータと連携できます。

ソース：Brevisドキュメント

Celer Networkは現在、RaaSエコシステムに焦点を当てたブロックチェーンであるcoChainを開発中で、その基盤としてBrevisを使用しています。coChainはProof-of-Stake（PoS）コンセンサスアルゴリズムをベースとしたブロックチェーンであり、Ethereumのステーキングおよびスラッシングサービスを提供することができます。

スラッシングとは、EthereumのPoSエコシステムにおいてルールを犯したバリデータを罰するプロセスを指します。これには罰金やステートの変更が含まれます。歴史的に、Ethereumのステーキングエコシステムにおけるスラッシング率は非常に低く、データによると、バリデータの約0.04%しかスラッシングされていないことが示唆されています。

coChainのユニークな特徴は、コプロセッサの結果の生成をEthereumステーキングの報酬と罰則にリンクさせることです。以下がそのプロセスです:

1. スマートコントラクトはコプロセッサリクエストを提出し、PoSコンセンサスメカニズムがコプロセッサ結果を生成します;
2. PoSで生成された結果は、「提案」としてブロックチェーンに提出され、ゼロ知識（ZK）証明によって「挑戦」することができます;
3. ZKプルーフチャレンジが成功した場合、ステーキング中にバリデーターの不正行為を示し、対応するバリデーターのステークが直接イーサリアム上で削減されます。逆に、PoSで生成された結果が異議を唱えられない場合、dappはZKプルーフのコストをかけずにコプロセッサの結果を直接利用することができます。この「楽観的」アプローチは、Optimismに似ており、コストを抑えています。

全体として、coChainのアプローチは、コプロセッサーの信頼/検証インセンティブとEthereumステーキングエコシステムを組み合わせています。将来的には、ZKコプロセッサーの証明コストを削減するためにEigenLayerと統合されます。

ネクサス

Nexus zkVMは、チェーン上の計算結果の検証を可能にします。そのユニークな特徴は、折り畳み技術に基づいたZK証明の検証能力です。2022年に設立されたNexusは、zkVM領域の別のプレーヤーです。詳細はまだ広く開示されていませんが、創設者のDaniel Marin（Googleでの前の経験を持つStanford卒業生）は、Stanford Blockchain Clubを通じて初期の研究論文を公表しました。

ZK折りたたみ技術は、zkVMソリューション内の有望な分野と見なされています。ネクサスzkVMは、折りたたみ証明と蓄積スキームの両方の検証をサポートしています。それは拡張可能で、モジュラーで、オープンソースのzkVMを目指しています。彼らの技術スタックには、インクリメンタル検証可能計算（IVC）に基づく大規模並列化された証明集約メカニズムと、Nova、CycleFold、SuperNova、およびHyperNovaなどのさまざまな折りたたみスキームが含まれています。彼らはまた、Nexus zkVM上に構築された大規模並列化された証明マイニングネットワークであるNexus Networkを開発しています。

ソース：ネクサスドキュメンテーション、ネクサスzkVMアーキテクチャ

コプロセッサートラックの技術的アプローチと競争上の優位性の比較表

異なるプロジェクトは、異なるエコシステム（Ethereum EVM、RaaS、クロスチェーン、Ethereumクロスレイヤー）に基づいて、異なる技術スタックを選択しています。それぞれが競争上の利点に関して強みと弱みを持ち、最終的にはインタラクティブなオンチェーン契約、SDK、ステーキング検証ネットワークや大規模検証ネットワークなど、さまざまな目的に向けて設計されたネットワークなど、異なる製品形態を提示しています。

出典: バイオーサー

コプロセッサの具体的な操作：アクションの場合

なぜAxiomを選ぶのですか？

Axiomは、Ethereum向けに構築されたZKプルーフコプロセッサです。これにより、スマートコントラクトが過去のオンチェーンデータにアクセスし、ZKプルーフテクノロジーを介してオフチェーン計算の信頼性を確保できます。Axiomは2022年にJonathan WangとYi Sunによって設立されました。2024年1月25日、AxiomはTwitterで、ParadigmとStandard Cryptoを主導とするシリーズA資金調達で2000万ドルを調達したことを発表しました。これは「コプロセッサ」という概念を提案した最初のプロジェクトであり、また、この分野で最もベンチャーキャピタルに支援されたプロジェクトの1つでもあります。

ソース：アキシオム公式Xアカウント

アクシオムの歴史

2017年、Yi SunはMITで数学の博士号を取得し、一定期間、ハイフリークエンシートレーディング会社で働いていました。彼は暗号通貨の分野に没頭し、ZKプルーフがブロックチェーンのスケーラビリティの鍵であることに気づきました。しかし、当時、ZKテクノロジーはまだ初期段階にあると考えていたため、彼はこの分野を観察し続けることを選択しました。ZKテクノロジーは2021年末になってから本格的に普及し始め、インフラストラクチャや開発ツールも徐々に成熟し始めました。さらに、Yi SunはDeFiプロトコルを構築する際に書いたスマートコントラクトで過去のデータにアクセスする問題に直面しました。これらすべての要因がAxiomの誕生につながりました。

アクシオムはどのZKプルーフテクノロジーを使用していますか？

Axiomは現在、Halo2とKZGバックエンドに基づくSNARK証明システムと、ルックアップテーブル（LUTs）などのZK証明ツールを使用しています。過去、ZK証明は複雑で監査が難しかったです。ルックアップテーブルは、プローバーが値が存在することを検証者に効率的に証明するための事前計算された値のセットです。

Axiom V2の動作原理

2024年1月、Axiom V2がEthereumメインネットで稼働開始し、スマートコントラクトから取引、領収書、契約ストレージ、ブロックヘッダーなどのデータにアクセスできるようになりました。これにより、Ethereumメインネット上のすべての過去のデータにアクセスできるようになりました。

Axiomによって開発されたSDKツールを使用すると、開発者はTypescriptでAxiom回路を記述し、データ要求を発行し、計算をカスタマイズできます。Axiomは、スマートコントラクトがオンチェーンデータにアクセスしやすくするため、先を行く存在です。

1. 開発者は、Axiom Typescript SDKを使用して、Axiom回路を記述し、Ethereumの過去データに対するZK検証計算リクエストを発行します;
2. Axiomは要求された計算を実行し、データと計算結果の正確性を証明するZK証明を生成します;
3. 開発者は、ZK証明結果とともに、Ajsonから送信されたデータを検証および実行するために、スマートコントラクトにコールバック関数を実装します;
4. アクシオムは、チェーン上でトランザクションを送信して問い合わせ、返された結果はZKプルーフによって暗号化され、その信頼性を確保しています。

ただし、ヘロドトスとは異なり、アクシオムは現在、他のEthereum EVMネットワークやL2ネットワークからの過去のデータをクエリすることをサポートしておらず、イーサリアムメインネットに焦点を当てています。関連する機能の将来のサポートは排除されていません。

Axiom V2の応用

アプリケーションレイヤーでは、アクシオムは、次の機能の実装においてdappsを支援することができます。

• ユーザーのオンチェーンアクティビティレコードに基づいてリワードとロイヤルティプログラムを提供する
• ユーザーのオンチェーン動向に基づいて説明責任を実施する
• アイデンティティ、ガバナンス、および決済ニーズに応じてカスタマイズ可能なオラクルを確立します

結論

現在のコプロセッサー領域のリーダーであるAxiomは、Succinctなどのライトノードプロジェクトと補完関係にあります。Succinctは、Ethereumのコンセンサス自体を証明しようとしていますが、Axiomは、コンセンサス結果が受け入れられると仮定して、コンセンサスに基づくオンチェーンの歴史データを証明します。

ZK証明の分野は、折り返し証明、蓄積方式、および大規模ルックアップテーブルなどの革新的な発明とともに急速に発展しています。この成長により、NexusなどのプロジェクトがZK証明技術の最新の進歩をサポートすることに注目が集まっています。ZK証明が主流になる一方、Lagrangeなどの他のプロジェクトも、並列プルーバーを通じてRollup用の証明を提供することで、市場の隙間を埋めているため注目されています。

進行中のテクノロジーの進歩により、さまざまな知識証明のパフォーマンスが向上し、そのサイズと検証コストが縮小されています。そして、これにより、それらの潜在的な使用範囲が広がっています。この文脈において、モジュール化によって提供される柔軟性が認識されつつあり、特にコプロセッサの領域内で注目されています。