イーサリアム（ETH）のプライバシー機能まとめ！匿名性はどうなった？

イーサリアムは、その分散型アーキテクチャとスマートコントラクト機能により、ブロックチェーン技術の最前線に立っています。しかし、その透明性の高い性質は、プライバシーに関する懸念も生み出しています。本稿では、イーサリアムにおけるプライバシー機能の進化、現在の状況、そして今後の展望について、詳細に解説します。

1. イーサリアムのプライバシーに関する基本的な理解

イーサリアムのブロックチェーンは、すべてのトランザクションを公開台帳に記録します。これは、透明性と監査可能性を高める一方で、トランザクションの送信者、受信者、および金額が誰でも確認できることを意味します。この透明性は、多くのユースケースにおいて利点となりますが、プライバシーを重視するアプリケーションやユーザーにとっては課題となります。

従来の金融システムと比較すると、イーサリアムは擬似匿名性を提供します。つまり、トランザクションは特定の個人に直接結び付けられていませんが、アドレスの活動パターンを分析することで、個人を特定できる可能性があります。この擬似匿名性は、ブロックチェーン分析ツールによってさらに脅かされています。

2. イーサリアムにおけるプライバシー機能の進化

2.1. 初期段階：基本的なプライバシー対策

イーサリアムの初期段階では、プライバシー保護のための機能は限定的でした。ユーザーは、新しいアドレスを頻繁に生成することで、ある程度の匿名性を維持しようと試みましたが、これは根本的な解決策ではありませんでした。また、ミキシングサービスを利用することで、トランザクションの追跡を困難にすることも可能でしたが、これらのサービスは中央集権的な性質を持ち、セキュリティ上のリスクを伴いました。

2.2. zk-SNARKsとzk-STARKsの登場

ゼロ知識証明（Zero-Knowledge Proofs）は、ある命題が真であることを、その命題に関する具体的な情報を一切開示せずに証明できる暗号技術です。zk-SNARKs（Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge）とzk-STARKs（Zero-Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge）は、このゼロ知識証明の具体的な実装であり、イーサリアムのプライバシー保護に大きな影響を与えました。

zk-SNARKsは、証明のサイズが小さく、検証が高速であるという利点がありますが、信頼できるセットアップ（Trusted Setup）が必要であり、セットアップの過程で秘密情報が漏洩した場合、システムのセキュリティが損なわれる可能性があります。一方、zk-STARKsは、信頼できるセットアップを必要とせず、より高いセキュリティを提供しますが、証明のサイズが大きく、検証に時間がかかるという欠点があります。

2.3. リング署名とステルスアドレス

リング署名（Ring Signature）は、署名者がリングと呼ばれるグループのメンバーであることを証明する暗号技術です。リング署名を使用することで、トランザクションの送信者がリングのどのメンバーであるかを特定することが困難になります。ステルスアドレス（Stealth Address）は、受信者の公開鍵から生成されるワンタイムアドレスであり、トランザクションの受信者を隠蔽することができます。

3. イーサリアムのプライバシー機能の現状

3.1. Tornado Cashとその影響

Tornado Cashは、zk-SNARKsを使用してイーサリアム上のトランザクションを匿名化するミキシングサービスです。Tornado Cashを使用することで、ユーザーは自分のETHを匿名化されたプールに預け入れ、別の新しいアドレスから引き出すことができます。これにより、トランザクションの送信者と受信者の間の直接的な関連性を隠蔽することができます。

しかし、Tornado Cashは、マネーロンダリングやテロ資金供与などの違法行為に利用される可能性があるとして、米国財務省によって制裁対象となりました。この制裁は、イーサリアムのプライバシー機能に対する規制当局の監視が強化されていることを示しています。

3.2. Aztec NetworkとMina Protocol

Aztec NetworkとMina Protocolは、プライバシー保護に焦点を当てたレイヤー2ソリューションです。Aztec Networkは、zk-SNARKsを使用してプライベートなトランザクションを可能にし、Mina Protocolは、zk-SNARKsを使用してブロックチェーン全体のサイズを大幅に削減し、プライバシーを向上させます。

これらのレイヤー2ソリューションは、イーサリアムのスケーラビリティ問題の解決にも貢献しており、プライバシーとスケーラビリティの両立を目指しています。

3.3. Railgun

Railgunは、プライバシー保護に特化したプロトコルであり、zk-SNARKsを使用してトランザクションのプライバシーを強化します。Railgunは、ユーザーが自分のETHをRailgunのスマートコントラクトに預け入れることで、匿名化されたトランザクションを実行することができます。

4. イーサリアム2.0とプライバシー

イーサリアム2.0（現在はイーサリアムと呼ばれています）は、プルーフ・オブ・ステーク（Proof-of-Stake）への移行とシャーディングの導入により、スケーラビリティとセキュリティを向上させることを目的としています。これらのアップグレードは、プライバシー機能にも間接的な影響を与える可能性があります。

プルーフ・オブ・ステークは、プルーフ・オブ・ワークと比較して、エネルギー消費を削減し、ネットワークのセキュリティを向上させます。シャーディングは、ブロックチェーンを複数のシャードに分割することで、トランザクションの処理能力を向上させます。これらのアップグレードにより、プライバシー保護のための新しいソリューションの開発が促進される可能性があります。

5. 今後の展望

イーサリアムのプライバシー機能は、今後も進化し続けると考えられます。zk-SNARKsとzk-STARKsの技術は、より効率的で安全なものになり、プライバシー保護のための新しいアプリケーションが開発されるでしょう。また、プライバシー保護に焦点を当てたレイヤー2ソリューションは、イーサリアムのエコシステムにおいて重要な役割を果たすようになるでしょう。

しかし、プライバシーと規制のバランスは、依然として重要な課題です。規制当局は、マネーロンダリングやテロ資金供与などの違法行為を防止するために、プライバシー保護機能を制限しようとする可能性があります。そのため、プライバシー保護技術の開発者は、規制当局との協力関係を築き、プライバシーと規制のバランスを考慮したソリューションを開発する必要があります。

まとめ

イーサリアムのプライバシー機能は、初期段階の基本的な対策から、zk-SNARKsやzk-STARKsなどの高度な暗号技術の導入を経て、現在ではTornado CashやAztec Networkなどのレイヤー2ソリューションが登場するまで、大きく進化してきました。しかし、プライバシーと規制のバランスは依然として課題であり、今後の技術開発と規制当局との協力が重要となります。イーサリアムは、プライバシー保護と透明性の両立を目指し、ブロックチェーン技術の未来を切り開いていくでしょう。