ヴィタリック・ブテリン：GKRはZK技術の「高速道路」となるでしょう

イーサリアム共同創設者 Vitalik Buterin が発表した (10/19) 最新技術長文《A GKR Tutorial》では、「GKR（Goldreich–Kahan–Rothblum）」という新しい証明プロトコルについて詳細に説明されており、この技術が現代の「超高速 ZK 証明」を推進する鍵であることが指摘されています。この記事は数学的な推導に満ちていますが、核心的なメッセージは非常に明確です：GKR は零知識証明を理論から実用へと進め、複雑なオンチェーン計算と AI 検証を実現可能かつ即時、低コストにします。

ゼロ知識証明(ZK)「極速」の時代に突入

ヴィタリックは冒頭で、暗号の世界が「ZK加速」の新しい段階に入っていることを指摘しました。イーサリアムのL1が数十台のコンシューマー向けGPU上で即時に検証されることから、ノートパソコンが毎秒200万回のハッシュ計算を実行できること、さらには大規模言語モデル（LLM）もZK技術を通じて推論プロセスを検証できるようになったこと — これらは一見異なる分野の突破口に見えますが、実は共通の基盤があります：GKRプロトコル。

なぜGKRが必要なのか：膨大な計算を「信頼できる」ものにしながら「重くない」ようにするため

従来のZKシステムは結果の正確性を検証できるが、コストが高い：各計算レベルで暗号コミットメントを構築する必要があり、計算コストが急増する。

ヴィタリックは、GKRがこのモデルを変えたと指摘しました。それは「入力と出力」のみに対してコミットメントを行い、中間層をスキップすることができ、全体の計算の信頼性を確保します。つまり、これは次のことを意味します：

数倍にスピードアップ

コストが大幅に低下

バリデーターは最初と最後だけをチェックすれば、全体のプロセスを信頼できる。

彼はこの構造を「マルチレイヤー、反復処理のために設計された」と表現し、例えば大量のハッシュやAI神経ネットワークの推論を挙げました。

暗号からAIへ：GKRの複数のアプリケーションシナリオ

ヴィタリックはポセイドンハッシュ関数を例に挙げて、GKRが層層と進む計算構造をどのように処理するかを示しました。しかし、この技術の潜在能力は単一のアプリケーションを超えています。

GKRは以下に適用できます：

1. ZK-EVM 検証：イーサリアムメインネット層（L1）の運用を加速し、即時オンチェーン証明を実現； 2. AIモデル検証（ZK-ML）：AI推論結果が暗号的に検証可能であることを保証； 3. バッチ暗号化とデータ検証：取引検証、バッチ署名などの高頻度シーンで効率を向上。

ヴィタリックは強調した：「計算が多層構造として表現でき、各層が低次多項式に簡略化できれば、GKRを直接適用できる。」

コストは大幅に低下しましたが、依然として課題があります。

Vitalik のテストによると、GKR は理論的には約 15 倍の計算コストしかなく、従来の STARK の 100 倍に比べて大幅に削減されています。実装後はさらに 10 倍以内に減少することも可能であり、バッチ構造をさらに最適化すれば、コストはほぼ 0 に近づきます。

ヴィタリックはまた、速度を追求する際にはプロトコルの安全性にも注意する必要があると警告しています。設計が不適切な場合、悪意のある者がFiat–Shamirのランダムチャレンジ値を予測し、証明を操作する可能性があります。開発者にとって、これはZKシステムがエンジニアリング段階に入った後の新しい設計の課題です。

GKRを比喩で表現すると、Vitalikはそれを「ゼロ知識の世界のために建設された高速道路」と考えています — 目的地（正当性の証明）を変えることなく、データがより迅速かつ軽やかに通過できるようにします。ブロックチェーンとAI技術が加速的に融合する時代において、この「高速道路」は効率性だけでなく、Web3の信頼基盤を推進する核心的なインフラでもあります。

この記事は、Vitalik Buterin：GKRがZK技術の「高速道路」となるについて、最初にオンチェーンニュースABMediaに登場しました。