イーサリアムが「再実行」を必要としなくなったとき：ブレビス・ピコのリアルタイム証明革命

潘志雄著

イーサリアムコミュニティでは最近、「リアルタイム証明」（RTP）について議論されています。簡単に言えば、これはすべてのイーサリアムノードがすべてのトランザクションを再実行するために膨大なリソースを費やす代わりに、小さな証明をより安価かつ迅速に検証できることを意味します。しかし、これを実現するのは非常に困難です。これまでは、最も強力な技術でさえ、10秒以内にブロックの約40%しか検証できず、ハードウェアコストは数十万ドルに達していました。

今回、Brevisチームの新しいPico Prismテクノロジーがこのボトルネックを打破しました。手頃な価格のコンシューマー向けグラフィックカード（RTX 5090 64枚）を使用し、Ethereumの最新メインネットブロック（4500万ガス）の96.8%に対し、10秒以内に有効な証明を生成するという、初めての成果を達成しました。これは平均わずか6.9秒です。これにより、ハードウェアコストは競合製品の半分にまで削減されます。これは、Ethereumメインネットが分散性を犠牲にすることなく大幅な容量拡張を実現し、トランザクションをより安価、高速、そして安全にする可能性があることを意味します。

どのような問題を解決していますか?

現在、イーサリアムは12秒ごとにブロックを生成しています。世界中の数万のノードがすべての計算をやり直し、トランザクションを繰り返し検証しなければなりません。想像してみてください。送金通知を受け取るたびに、銀行のすべての台帳を再計算しなければなりません。これは非常に非効率的でコストがかかります。これがイーサリアムの現状です。

イーサリアム財団は、新たなアプローチとしてリアルタイムプルーフ（RTP）を提案しました。各ノードにトランザクション実行プロセスを再実行させるのではなく、専用マシンがコンパクトな「プルーフファイル」を効率的に計算します。他のノードは、このプルーフファイルをダウンロードして検証するだけで済みます。これにより、コストが削減され、効率が向上します。

しかし、課題は膨大です。イーサリアムのトランザクションは本質的に計算量が複雑であり、数学的に厳密な証明を生成するには、標準的な実行よりも数十倍、あるいは数百倍もの計算量が必要になります。そのため、過去2年間、世界中の多くのzkVMテクノロジー企業がコスト削減とレイテンシ短縮に継続的に取り組んできました。

ブレビスとピコプリズムの特徴

2025年以前、業界で最も強力なリアルタイム証明ソリューションは、SuccinctチームのSP1 Hypercubeでした。36Mガスブロックでは、約40.9%のブロックに対して10秒以内に証明を生成しましたが、160枚のRTX 4090グラフィックカードが必要で、約25万6000ドルの費用がかかりました。

同じ条件下で、Brevis の Pico Prism は 10 秒以内にブロックの 98.9% の証明生成を達成しました。これは平均わずか 6.04 秒で、コストは半分です (64 台の RTX 5090、総コストは約 128,000 米ドル)。

さらに印象的なのは、イーサリアムが2025年7月にメインネットブロックのガス制限を4500万に引き上げた後でも、Pico Prismが以下の成果を達成したことです。

ブロックの 99.6% は 12 秒以内に証明されます。

ブロックの96.8%は「10秒以内」という厳格なリアルタイム基準内で証明されました。

平均校正時間はわずか6.9秒です。

これは、Brevis のエンジニアリング設計が大きく進歩したことを示しています。

Pico Prism はどのようにそれを実現するのでしょうか?

Pico Prismがイーサリアムブロックのゼロ知識証明を驚くほど短時間で完了できるのは、単一のアルゴリズムのブレークスルーによるものではなく、システム全体にわたるエンジニアリングの革新によるものです。チームは証明パイプライン全体を再構築し、CPUとGPU間のタスク分担を最適化しました。軽量なスケジューリングと準備作業はCPUによって並列処理され、高負荷の暗号化と計算作業はすべてGPUにオフロードされるため、各グラフィックカードはほぼフル稼働できます。この極限のリソース利用率こそが、Pico Prismが同等のハードウェア上で競合製品を凌駕する主な理由です。

さらに重要な革新は、マルチGPU、マルチマシンの協調アーキテクチャにあります。従来の証明システムは、多くの場合、単一マシン、単一GPU環境に限定され、ビデオメモリと帯域幅の制約を受け、パフォーマンスはすぐに頭打ちになります。Pico Prismはタスクのシャーディングと通信方法を再設計し、異なるサーバー上のGPUがまるで組立ラインのように連携できるようにします。データは複数のノード間で非常に効率的にスライス、転送、集約され、ほぼ線形のスケーラビリティを実現します。つまり、GPUを追加することは、もはや単なるリソースの追加ではなく、速度が比例して向上するということです。

これらすべては、最終的に明確な結果へと収束します。リアルタイム証明が一般の人々にとってアクセス可能になったのです。かつてはイーサリアムブロックの証明生成にはクラウドベースのスーパーコンピューティングクラスターが必要でしたが、今では市販のRTX 5090 GPUで同じタスクを実行できます。Pico Prismの成功は、単一のアルゴリズムの奇跡によるものではなく、証明プロセス全体の再構築と産業的最適化によるものです。ゼロ知識証明は、効率的かつ費用対効果の高い方法であり得ることを実証しており、イーサリアムがリアルタイム証明時代へと向かう道のりにおける重要な一歩です。

可視化プラットフォーム Ethproofs

2025年、イーサリアム財団は、様々なチームによってリアルタイムに生成されたイーサリアムメインネットブロックのプルーフを表示するための「Ethproofs」と呼ばれるパブリックプラットフォームを立ち上げました。Ethproofsプラットフォームの特徴は以下の通りです。

リアルタイム データを提供して、さまざまなチーム間での証明生成の速度とコストを公開的に比較します。

エコシステムにおける透明な競争を奨励し、業界における継続的な進歩を促進します。

ブロック証明ファイルをダウンロード用に提供し、一般の人々が自分で真正性を検証できるようにします。

Pico Prism は Ethproofs に組み込まれており、生成された証明をオンラインでリアルタイムに表示し、ブラウザで検証することもできます。

一般ユーザーにとって何を意味するか

Pico Prismが実現するリアルタイム証明技術は、イーサリアムの利用コストをさらに削減し、将来的にトランザクション速度を向上させることを意味します。ネットワークがすべてのノードにすべてのトランザクションを再実行させる必要がなくなり、シンプルな証明文書の検証のみで済むようになると、オンチェーンの混雑は大幅に緩和されます。一般ユーザーにとって、資金の送金、NFTの購入、DeFiへの参加といった日常的な操作がより効率化され、手数料も大幅に削減されます。

同時に、リアルタイム証明の普及は、イーサリアムネットワークの分散化をさらに促進するでしょう。これまで、各ブロックの検証には膨大なハードウェアリソースと高額な電気代が必要であり、一般家庭が参加することは事実上不可能でした。しかし、Pico Prismは、一般的なコンシューマーグレードのGPUを用いてメインネットブロックのリアルタイム検証が可能であることを証明しました。これは、将来的には一般家庭でもイーサリアムノードを簡単に実行し、ネットワークの検証と保護に参加できるようになることを意味します。

さらにエキサイティングなのは、この技術が全く新しい応用シナリオを生み出す可能性です。例えば、クロスチェーン取引はより安全になり、追加の信頼できる当事者が不要になります。モバイルウォレットは真のライトクライアントとなり、リモートノードが不要になります。AIによる推論や大規模なオフチェーン計算によってコンパクトな証明ファイルを生成し、ブロックチェーンに簡単に送信して信頼できる検証を受けることができます。これらの新しいシナリオは、ブロックチェーンエコシステム全体に新たな活力をもたらすでしょう。

私たちの最終目標からどれくらい離れているのでしょうか?

イーサリアム財団は明確な目標を設定しています。

ブロック証明の 99% 以上は 10 秒以内に完了します。

10キロワット以下の電力と10万ドル以下のハードウェアで動作できます。

すべてのコードは完全にオープンソースであり、第三者による複製を許可する必要があります。

現在、Pico Prismはこの目標ラインに近づいています（ハードウェアコストは12万8000ドル、パフォーマンスはブロックの96.8%が10秒の要件を満たしています）。Brevisチームの次の計画は、GPUの数をさらに16未満に減らし、Ethereum Foundationが定めた「ホームレベル」の基準を完全に満たすことです。

要約

イーサリアムコミュニティは、従来の「すべてのトランザクションの再実行」から「リアルタイムの検証と証明」への移行という、大きな技術的飛躍を遂げています。Brevisチームが立ち上げたPico Prismは、この重要な転換を推進する重要なツールの一つです。彼らはマルチGPU並列アーキテクチャを採用し、イーサリアムメインネット上の最新の4500万ガスブロックのリアルタイム証明を、標準的なコンシューマー向けグラフィックカードで初めて実現しました。ブロックの96.8%が10秒以内に検証され、平均時間はわずか6.9秒でした。また、ハードウェアコストは従来の最先端ソリューションと比較して半減しました。

この画期的な進歩は、分散化やセキュリティを犠牲にすることなく、イーサリアムネットワークが将来的に大幅に拡張できることを意味し、結果として取引コストの低減、ネットワークパフォーマンスの強化、そして一般家庭でもブロックチェーン検証への参加が容易になります。イーサリアム財団が立ち上げた透明性の高いプラットフォーム「Ethproofs」は、これらの進展をリアルタイムで追跡・検証しており、一般の人々が最新の技術進歩を常に把握し、様々なチームが作成したリアルタイムの証明を自ら検証することを可能にします。

したがって、Brevis と Pico Prism は、Ethereum にとって技術的なマイルストーンであるだけでなく、暗号エコシステム全体に新たな展望を開くものであり、引き続き注目に値します。