Brevisの概要

導入

Brevisは、スマートコントラクトが複数のブロックチェーンの完全な履歴的オンチェーンデータにアクセスし処理するためのゼロ知識（ZK）フルチェーンデータ証明プラットフォームです。カスタマイズされた計算機能を提供することにより、Brevisは分散型ファイナンス（DeFi）、クロスチェーン認証、流動性管理などの革新的なアプリケーションをサポートし、開発者がよりスマートで信頼性の高いブロックチェーンアプリケーションを構築するのに役立ちます。

Brevisの創設者であるDong Moは、コンピューターサイエンスに強いバックグラウンドを持っています。イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校(UIUC)の博士課程では、分散システムとサイバーセキュリティの研究に注力しました。Dong Moは、IOSG Venturesのベンチャーパートナーであり、Celer Networkの共同設立者でもあります。

資金調達

Brevisは、2024年11月12日にPolychain CapitalとBinance Labsを主導とする750万ドルのシードラウンドの完了を発表しました。IOSG Ventures、Nomad Capital、Bankless Ventures、HashKey Capitalなども参加しました。

Brevis’ Funding (Source: ブレビス)

ビジョン

現在、Web 3.0分散型アプリケーション（dApps）は、完全に信頼できる方法でブロックチェーンに保存されたデータの大部分にアクセスすることができません。これは、スマートコントラクトが現在の状態からのデータにのみアクセスでき、完全な履歴データを取得することができないためであり、dAppsの潜在性と機能が制限されています。

Brevis’s vision and goal are to become a ZK full-chain data computation and validation platform, aiming to enable dApps to access, compute, and utilize arbitrary data across multiple blockchains completely trustless. This includes raw data such as asset transfers, contract function calls, contract events, and blockchain state roots, allowing the extraction of valuable information such as asset ownership, user activity profiles, social graphs, and financial relationships.

Brevisの特徴とアーキテクチャ

特徴

• スケールでの高性能

Brevisは、高度なゼロ知識（ZK）暗号アルゴリズムと大規模並列計算を活用して、短期間で大量のトランザクションの複雑な計算を処理します。これにより、Brevisは大規模データを処理する際に効率的なパフォーマンスを発揮し、迅速な応答時間が求められる分散型アプリケーション（dApps）にとって重要です。

• 多様性
  Brevisは、開発者が歴史的な状態、トランザクション、スマートコントラクトのイベントに簡単にアクセスし、プログラミング言語を使用して独自の計算ロジックをカスタマイズできるようにするソフトウェア開発キット（SDK）を提供しています。この柔軟性により、Brevisは幅広い開発ニーズとアプリケーションシナリオに対応することができます。

• オムニ-チェーン
  Brevisは、複数のブロックチェーンにまたがるフルチェーンデータと計算への高速でトラストレスなアクセスをサポートする統一されたユーザーエクスペリエンスを提供します。つまり、開発者は複数のブロックチェーンにまたがるアプリケーションを構築でき、ユーザーはシームレスなインタラクション体験を楽しむことができます。

アーキテクチャ

新しいゼロ知識（ZK）マルチチェーンデータ証明プラットフォームであるBrevisは、分散型アプリケーション（dApps）の信頼できるデータアクセス、計算、利用機能を提供することを目指しています。その中心となるアーキテクチャは、zkFabric、zkQueryNet、zkAggregatorRollupの3つの主要コンポーネントで構成されています。

Brevisのアーキテクチャ（出典：ブレビス)

1. zkFabric: ゼロ知識証明に基づくマルチチェーン相互運用性

zkFabricはBrevisの相互運用レイヤーであり、すべての接続されたブロックチェーンからブロックヘッダーを収集し、これらのブロックヘッダーの妥当性を検証するためのZero-Knowledge Consensus Proofs（ZKコンセンサスプルーフ）を生成する責任があります。これにより、任意のブロックチェーンが他のブロックチェーンの状態に信頼性を持ってアクセスできるようになります。zkFabricを介して、dAppsは安全にマルチチェーンブロックヘッダーや状態のルートにアクセスでき、現在のマルチチェーン相互運用性の信頼性の問題に対処できます。

zkFabricのワークフローは、配送サービスのそれと比較できます。それは、さまざまなブロックチェーンから「パッケージ」（ブロックヘッダー）を収集し、それらを「チェックポイント」（ゼロ知識証明の生成）の一連の手順に通して、パッケージの真正性を検証します。最後に、検証されたブロックヘッダーは「配達」され、中央倉庫（zkAggregatorRollup）に届けられます。具体的なワークフローは以下のとおりです:

• ブロックヘッダー同期：ブロックヘッダーリレーネットワークは定期的に様々なブロックチェーンからブロックヘッダーを同期し、安全なブロック確認遅延後にブロックヘッダーを選択してフォーク選択の問題を回避します。
• ブロックヘッダの送信: ブロックヘッダリレーネットワークは、ブロックヘッダをzkFabricプルーバネットワークに送信します。
• 有効性証明の生成：プロバーネットワークは、チェーン固有のZKP回路（軽量クライアントプロトコルを実装）を使用して、ブロックヘッダーのための有効性証明を生成します。
• 証明の返却：プルーバーネットワークは妥当性の証明をリレーネットワークに返却します。
• ロールアップへの提出：証明を受け取った後、中継ネットワークは証明と対応するブロックヘッダをzkAggregatorRollupに提出します。

zkFabricの技術的核心は、暗号化された「レシート」のように機能し、機密情報を公開することなくブロックヘッダーの真正性を証明するゼロ知識証明を生成および検証する能力にあります。多項式演算に基づく回路を実装することで機能し、効率的で安全な証明生成を可能にします。さらに、zkFabricのプルーフはzkAggregatorRollupで再帰的に検証できるため、一度検証されると、その真正性を毎回再検証することなく、複数のブロックチェーンで繰り返し確認することができ、チェーン間の相互運用性を大幅に向上させることができます。

例えば、Ethereum PoSでは、zkFabricはまずEthereum同期委員会のコミットメントを計算します。これにはSHA-256ハッシュと公開鍵の集約という複雑なプロセスが関与します。次に、ブロックのBLS署名を検証して、ブロックが承認された委員会によって署名されていることを確認します。これらの手順を完了した後、zkFabricは、すべての検証手順が正しく実行されたことを確認するためのゼロ知識証明を生成します。この証明は、他のシステムコンポーネントで使用するために、zkAggregatorRollupにブロックヘッダーと共に提出されます。このように、zkFabricはブロックチェーン間の相互運用性だけでなく、データのセキュリティと完全性も保持し、クロスチェーンアプリケーションの構築のための堅牢な基盤を提供します。

zkFabricアーキテクチャ（ソース：Brevis)

2. zkQueryNet: オープンZKクエリエンジンネットワーク

zkQueryNetは、様々なデータクエリのニーズをサポートし、クエリの結果をZKプルーフに変換するオープンマーケットプレイスです。分散アプリケーション（dApps）のための高効率で柔軟性のある、信頼できるデータクエリと計算のフレームワークを提供することを目的としています。

zkQueryNetは、一連のゼロ知識クエリエンジンを介して実装されており、開発者は中央集権的な仲介者や信頼できる第三者に依存することなく、複数のブロックチェーンにわたってデータをクエリすることができます。具体的なワークフローには、dAppsからのクエリリクエストの受信、クエリの解析、対応する計算結果の生成が含まれます。各クエリエンジンは、特定のニーズに基づいて異なるクエリインターフェイスを提供し、単純な資産転送データから複雑な市場分析まで、さまざまなユースケースをサポートします。生成されたクエリ結果にはゼロ知識証明が添付され、ユーザーのプライバシーを保護しながら、その信頼性と有効性が保証されます。

zkQueryNetを介して、開発者はクロスチェーンデータに簡単にアクセスでき、より柔軟かつ効率的な分散型アプリケーションを構築し、Web3エコシステムの成長を推進することができます。

例えば、分散型取引所（DEX）は、ユーザーの異なるブロックチェーン間の取引量に基づいて流動性マイニング報酬を動的に調整したい場合があります。zkQueryNetを介してクエリリクエストを開始し、ネットワーク内のクエリエンジンがデータを収集し計算し、結果の正確性と信頼性を確保するためにゼロ知識証明を生成します。検証済みのデータは、報酬メカニズムを調整するためにDEXスマートコントラクトに返されます。このプロセス全体は信頼性があり、データのセキュリティと透明性を保証します。

3. zkAggregatorRollup：クロスチェーン証明集約層

zkAggregatorRollupは、zkFabricとzkQueryNetの集約およびストレージレイヤーとして機能します。両モジュールによって提出された証明を検証し、ゼロ知識（ZK）検証されたステートルートをすべての接続されたブロックチェーンに送信する責任があります。このプロセスにより、分散型アプリケーション（dApps）は、スマートコントラクト内でこれらのZK検証済みクエリ結果を直接利用できます。複数の証明を集約し、一度に各ブロックチェーンに送信することにより、zkAggregatorRollupはクロスチェーン通信および検証のコストを大幅に削減しながら、データのセキュリティと完全性を確保します。

デザイン的に言えば、zkAggregatorRollupは信頼できる「データ集約ポイント」を意図しています。それは異なるソースからゼロ知識証明を集約し、それらをすべての接続されたブロックチェーンに提出し、クロスチェーンのデータ共有と利用を可能にします。

技術的には、Verkleツリーなどの効率的なデータストレージソリューションを使用して、高速なデータの検索と証明生成をサポートしています。さらに、zkAggregatorRollupには、各証明がデータが格納され、提出される前に厳格なゼロ知識証明検証を受ける強力な検証ロジックがあります。これにより、データの正確性と信頼性が保証されます。この設計により、zkAggregatorRollupは堅牢な信頼基盤となり、分散型アプリケーションに信頼性のあるクロスチェーンデータアクセスおよび利用プラットフォームを提供します。

Brevisの使用例

• データ駆動型DeFi（分散型金融）

Brevisは、ゼロ知識証明(ZKP)を使用して、DeFiアプリケーションの新しい開発パラダイムを導入しています。例えば、DeFiアプリケーションは、Brevisを活用して過去の取引データにアクセスして検証し、ロイヤルティプログラムなどの報酬を管理することができます。これにより、アプリケーションはユーザーの過去の取引行動に基づいて報酬とインセンティブを調整できるため、ユーザーエンゲージメントとプラットフォームリテンションが向上します。さらに、Brevisは、プロトコルが過去のブロックチェーンデータを検証して取得することを可能にしており、これは過去のブロックチェーンの状態に依存するアプリケーションにとって重要です。

• zkBridges（ゼロ知識ブリッジ）

Brevisは、ゼロ知識証明を使用して異なるブロックチェーンネットワーク間で資産と情報の安全な転送を保証するクロスチェーンブリッジの作成をサポートしています。たとえば、BrevisはCosmosからEthereumへのエンドツーエンドのプロトタイプブリッジを実装することができ、大規模な証明回路の正当性を証明することが含まれます。この設計により、ブリッジのセキュリティが確保され、クロスチェーン通信の効率とスケーラビリティが向上します。

• zkDID（ゼロ知識アイデンティティ）

Brevisは、ゼロ知識アイデンティティシステムを構築するために使用することができ、ユーザーはプライバシーを保護しながら、自分のアイデンティティと行動を証明することができます。例えば、DIDシステムを通じて、ユーザーは機密情報を公開せずに、より詳細な社会データを相互作用のために紹介することができます。このアイデンティティ検証方法は、ソーシャルネットワーク、金融サービスなど様々な用途に適用することができ、ユーザーデータのプライバシーとセキュリティを確保します。

Brevis Use Case Demonstrations (Source: ブレビス)

結論

Brevisは、イノベーティブなゼロ知識（ZK）フルチェーンデータ証明プラットフォームとして、分散型アプリケーション（dApps）に前例のないクロスチェーン相互運用性を提供するだけでなく、強力なZK証明技術によって信頼性の問題を解決し、Web3エコシステムの発展を推進します。zkFabric、zkQueryNet、zkAggregatorRollupという3つのコアコンポーネントを備えたBrevisは、効率的で安全かつ信頼性のあるデータアクセスと計算を可能にし、分散型ファイナンス（DeFi）、クロスチェーンの身元確認、流動性管理などの革新的なアプリケーションをサポートします。

将来の計画に関して、Brevisはクロスチェーンのサポートを拡大し、ZK計算アーキテクチャを最適化してプラットフォームのパフォーマンスとスケーラビリティをさらに向上させることに取り組んでいます。今後数ヶ月、Brevisは新しいZK Coprocessorアーキテクチャを発表し、複数のブロックチェーンやLayer 2ネットワークとの互換性を進化させ、さまざまなユースケースに対応していきます。さらに、Brevisはソフトウェア開発キット（SDK）を強化し、開発者が複雑なデータ計算やビジネスロジックを実装しやすくする予定です。新たな技術革新を通じてZK計算のコストとレイテンシーを削減する取り組みも行います。