Vitalik Shanghai Talk: The History of Cryptography and the Significance of ZK

この記事は、イーサリアムの共同創設者であるヴィタリック・ブテリンが2025年10月23日に上海のブロックチェーンウィークで行った講演の原稿です。この講演では、ヴィタリックが暗号技術の半世紀にわたる発展の歴史を振り返り、署名と暗号化アルゴリズムの起源から始めて、暗号技術がどのようにブロックチェーン技術の進化を推進してきたかを述べました。彼は、zk-SNARKsと完全同型暗号化がスケーラビリティ、安全性、プライバシー保護の面で達成した突破口を重点的に分析し、これらの新技術がどのようにしてブロックチェーンシステムに効率性、低コスト、開発者フレンドリーな特性を同時に実現させることができるかを示しました。講演は、ZKがプライバシー計算、ハードウェアの信頼できる実行、およびWeb3インフラストラクチャにおける応用の可能性を深く探討し、「あなたのシリコン（ハードウェア）でなければ、あなたの秘密鍵ではない」という新しいセキュリティ観を提案しました。

ヴィタリックは、ZK技術のコストが低下し、性能が向上するにつれて、将来のブロックチェーンの発展は「なぜZKが必要なのか」から「なぜZKを使用しないのか」に変わると強調しました。彼は、世界中の開発者に対し、基盤となる暗号技術の研究から分散型アプリケーションの開発に至るまで、ZKエコシステムの構築に積極的に参加することを呼びかけ、暗号化検証に基づく信頼できるコンピューティング時代を共に形作るよう訴えました。

暗号の歴史

Vitalik：皆さん、こんにちは。この度のブロックチェーンのイベントにご参加いただきありがとうございます。この10年の間に、ブロックチェーンと暗号技術の業界は多くの進展を遂げました。ブロックチェーン技術は最初の頃は特に初期のものでしたが、今では10年前と比べてブロックチェーンの価値提案（違い）は非常に大きくなっています。

今日の私の講演のテーマは：ブロックチェーンと暗号技術の長期的な未来について考えることです。もしブロックチェーンとZK、FHE、その他のすべての技術が（第一に）スケーラブルで、第二に開発者に優しく、第三に安価で、これらの技術に多くの欠点がない場合、私たちはこれらの技術で何ができるでしょうか？

実際、暗号技術の技術は多くの部分に分かれており、現在すでに存在する部分は第一に署名、第二に暗号化です。

暗号化は HTTP と HTTPS の違いです。皆さんは、20年前には HTTPS がなかったことを覚えているべきです。HTTPS という技術は存在していましたが、誰も使っていませんでした。しかし今、20年後、すべてのウェブサイト、すべてのアプリ、すべてのアプリケーションは HTTPS に基づき、署名に基づいて作られています。

第2部は署名です。なぜ20年前にこの状況がなかったのか？なぜ今この状況があるのか？それは、署名と暗号化のコストが今やほぼゼロだからです。実際、50年前に署名と暗号化のこれらの技術は理論的には存在していました。1976年と1978年以前には、Diffie-HellmanやRSAなどのいくつかの重要な論文があり、彼らは最初の現代的な署名と暗号化のアルゴリズムを発明したと言えます。

おおよそ1980年代と1990年代の頃、1989年からデジタル署名の機能が登場しました。おおよそ1992年にはPCPがあり、現在ではさまざまな新しい技術が登場し、おおよそ2015年にはこの技術が豊富になり、どこにでも存在し、非常に安価で簡単（に使用できる）ようになりました。（みんなは）この技術の欠点について考える必要がなくなりました。

ゼロ知識証明(ZK)の重要性

最近10年間、私は暗号技術の分野でいくつかの新しい暗号化技術に取り組み始めました。一つはzk-SNARKs、二つ目は完全同型暗号化、そしてもう一つは現在初期段階にある非常に新しい技術です。

現在、1秒間に約200万以上のハッシュを証明することができるので、この技術の効率は特に高く、安全性もますます高まっており、開発者の体験も特に良好です。

完全同型暗号化この技術は2023年と2025年の間に10倍に向上する可能性があります。

現在私たちには L2 の安全な拡張を助ける Blobs もあり、現在 6 つの Blobs があり、2、3 年以内に 500 つの Blobs を作る予定です。

L1のガスリミットは、今年3000万から4500万に引き上げられましたが、さらに引き上げる計画があり、10倍、100倍の引き上げが可能です。この技術のコストが非常に低くなり、開発者のUXが向上すると思います。（全体として）ブロックチェーンも同様の進歩があります。

「豊かさ」の結果は何ですか？もしあなたが今 ZK 技術を考えているのなら、ZK に対する態度が「なぜ ZK が必要なのか？」というものである可能性があります。私たちは ZK を避けることができるのでしょうか？実際、多くの場合において、ブロックチェーンについても同様です。なぜブロックチェーンが必要なのか、ブロックチェーンの必要性を避けることができるのでしょうか？

新しい技術が非常に新しく、しかも高価な時、皆がそれを信じるとは限らないのは普通のことだ。しかし、5年後、私は多くの人がブロックチェーン、ZK、新技術に対して「なぜZKを加えないのか？なぜブロックチェーンを加えないのか？」という態度を持つだろうと推測している。

ZKは非常に大きな影響を持っています。現在、ethproofs.orgというサイトがあり、ここでは多くのZK EVMを見ることができます。彼らは現在、リアルタイムでイーサリアムL1を証明することができます。これは2年前には完全に不可能でした。2年前、皆はおそらく5年、10年かかると考えていました。しかし、今ではそれが可能です。現在、約50台のGPUでほぼすべてのイーサリアムブロックをリアルタイムで証明できます。これは私たちの新しいガスリミット（ブロック容量）が3000万ではなく、4500万のことを意味します。したがって、私たちが長期的に拡張する際には、よりスケーラブルでより分散化されたネットワークを同時に作成できます。なぜなら、すべてのノードがブロックチェーン内のすべての取引を直接検証する必要はないからです。私たちはほとんどのノードでZKを使用し、ZK証明を用いて検証することができれば、わずか1ミリ秒で、非常に速くできます。

ZKのプライバシー属性

ZKにはもう一つの利点があり、それはプライバシーです。したがって、今年私たちはプロジェクトのスローガンを「私たちはすべてのイーサリアムプライバシーの要素を考える必要がある」とすることができます。これには、オンチェーン取引のプライバシー、オフチェーン取引のプライバシー、さまざまなアプリケーションが含まれ、今すぐにでもこれを実現できます。2年前には少ししかできませんでしたが、今できることは本当に以前よりも多くなりました。もう一つ重要な問題は、暗号技術とブロックチェーンとハードウェアの関係です。私たちのブロックチェーン分野には「あなたの秘密鍵でなければ、あなたのコインではない（Not your keys, not your coins.）」という言葉があります。これは、あなた自身がウォレットの秘密鍵を制御していない場合、あなたの秘密鍵は他の誰かが制御しているという意味です。他の人が制御している場合、あなたは自分のコインが安全かどうかを確認することができません。2030年には、私たちはもう一つの言葉を加えると思います。「あなたのシリコン（ハードウェア）でなければ、あなたの秘密鍵ではない（Not your silicons, not your keys.）」です。なぜなら、すべてのブロックチェーンで行われていることは暗号技術に依存しており、暗号技術はすべて秘密鍵に依存していて、アルゴリズムはハードウェア内で実行され、秘密鍵はハードウェア内に保存される必要があるからです。したがって、もしあなたが自分のハードウェアを信じることができなければ、ハードウェア上で起こるすべてのことを信じることはできません。

最近、実際に多くの分野でこの問題があることに気づきました。ブロックチェーンにはデジタル資産とデジタルアイデンティティがありますが、IoTにもこの問題があります。すべてのデバイスにコンピュータがあるなら、どう信じることができますか？医療分野でもこの問題があり、医療におけるプライバシーも非常に重要です。

私たちは最近、興味深いプロジェクトを始めました。もしあなたがDEVCONやシンガポールに来たなら、空気の質を見ることができる比較的小さなデバイスを見かけるかもしれません。このデバイスは二酸化炭素やAQIなど、多くの異なる指標を示すことができます。このようなデバイスがあれば、空気中で何が起こっているのかをよりよく理解でき、将来の医療分野にとって非常に重要です。しかし、ここには重要なプライバシーの問題もあります。10年後、20年後には、物理的な世界で知る情報は今の1000倍以上になるかもしれません。プライバシーをどう守るか？安全性をどう確保するか？そこで私たちが今行っているのは、このデバイスの未来のバージョンを作ることで、暗号技術を加えます。私たちは、データの中で知りたい情報を知ることができる一方で、各個人や各場所のプライバシーを暴露することなく行うことができます。ZKは非常に使いやすく、SAT（ブール可満足性問題）も非常に使いやすいです。

第一に、私たちは暗号技術が非常に重要であることを知っています。そして、今、私たちは暗号技術が実際に使えることを発見しました。第二に、オープンソースで検証可能なハードウェアも重要です。実際、ブロックチェーン分野と多くの他の分野で私たちは同じ問題を抱えています。

ZKエコシステムに参加する方法

私が先ほど話したすべての分野は現在多くの発展がありますが、あなたはどうやって参加できますか？

私は三つの答えがあると思います：

第一、起業、今あなたはZK、FHE、ブロックチェーンを使ってZKIDなどのアプリケーションを作ったり、サポートしたりすることができます。

第二に、基盤となる暗号技術の研究開発と最適化です。私たちはイーサリアム財団に Lean チームがあり、多くの協力の機会があります。ethproofs.orgでも、皆さんはイーサリアムのチームに連絡できます。

第三、現在のこれらの技術に基づくアプリケーション、例えば Scroll、Taiko、Lighter（高頻度の DEX）、Intmax、Aztec など、さらに ZK 投票に関するいくつかのアプリケーション、例えば ZKPassport は約2年前から存在しており、Aragon は今年の初めに ZK 投票を使用することを発表しました。他にもいくつかのウォレットがあります。現在、これらの分野に参加するための多くの方法が存在しています。

私は、5年後、10年後に考えるべき問題は、今やHTTPSやSignalなど、多くの技術が署名、暗号化などのシンプルな暗号技術を使用しているが、それらの技術を知らないということだと思います。これらの技術は非常に非常に安価で、直接使用でき、コストを考える必要はなく、ユーザー体験の問題を考える必要もありません。もしZK、迅速なブロックチェーン、L1、L2、FHEがこの効率のレベルに達することができれば、すべてのことがZKを使用することになります。もしそうであれば、この技術で何ができるのか？この答えは簡単ではなく、今から実験を始める必要があります。毎年、ますます多くのアプリケーションを作成できるようになり、おそらく毎年（この答えを）少しずつ知ることになります。この技術開発のプロセスに皆さんと一緒に参加できることを嬉しく思います。これからの10年間、皆さんと一緒に参加できることを楽しみにしています。