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🔗 スマートコントラクトの設計とインターフェース定義

このレッスンでは、ゼロ知識証明を使ってNFTをミントするスマートコントラクトZKNFT.solの全体像を設計し、証明を検証するための「窓口」となるインタフェースを定義します。

🏛️ スマートコントラクトのアーキテクチャ​

このプロジェクトのバックエンドは、2つの主要なスマートコントラクトが連携して動作します。役割分担が重要です。

  1. PasswordHashVerifier.sol （検証者コントラクト） 🕵️‍♂️:

    • これは、前のセクションでcircomとsnarkjsを使って自動生成されたコントラクトです。
      私たちはこの中身を直接編集しません。

    • 役割はただ一つ、「提出されたゼロ知識証明が正しいかどうか」を厳格に検証することです。

      verifyProofという関数を持っており、これに証明データを渡すと、有効であればtrueを、無効であればfalseを返します。まさに門番のような存在です。

  2. ZKNFT.sol （NFTコントラクト） 🖼️:

    • こちらが私たちがメインで開発するコントラクトです。

    • OpenZeppelinのERC721標準を継承しており、NFTとしての基本的な機能（所有権の管理、転送など）を備えています。

    • NFTをミントするための特別なsafeMint関数を実装します。

      この関数の内部で、門番であるPasswordHashVerifier.solに「この証明は本物ですか？」と問い合わせます。証明が有効な場合にのみ、NFTのミントが実行される仕組みです。

このように役割を分離することで、検証ロジックとアプリケーションロジックが明確に分かれ、コードが整理されて読みやすく、メンテナンスしやすい状態になります。

✍️ 検証コントラクトのインタフェースを定義する​

ZKNFT.solがPasswordHashVerifier.solのverifyProof関数を呼び出すためには、その関数の仕様（どのような引数を受け取り、何を返すか）を定義した 「インタフェース」 が必要です。インタフェースは、異なるコントラクト同士が安全に通信するための「共通言語」や「取り決め」のようなものです。

まず、pkgs/backend/contracts/interfaceディレクトリを作成しましょう。

mkdir -p pkgs/backend/contracts/interface

次に、pkgs/backend/contracts/interface/IPasswordHashVerifier.solというファイルを作成し、以下のコードを記述します。

// pkgs/backend/contracts/interface/IPasswordHashVerifier.sol
// SPDX-License-Identifier: UNLICENSED
pragma solidity ^0.8.19;

/**
 * @title IPasswordHashVerifier
 * @dev `PasswordHashVerifier.sol`と通信するためのインターフェース。
 * snarkjsによって自動生成された検証コントラクトの`verifyProof`関数を定義します。
 */
interface IPasswordHashVerifier {
    /**
     * @dev Groth16 ZK-SNARKの証明を検証します。
     * @param a 証明のコンポーネント
     * @param b 証明のコンポーネント
     * @param c 証明のコンポーネント
     * @param input 公開入力（このプロジェクトではパスワードのハッシュ値）
     * @return r 検証が成功した場合はtrue、それ以外はfalse
     */
    function verifyProof(
        uint256[2] memory a,
        uint256[2][2] memory b,
        uint256[2] memory c,
        uint256[1] memory input
    ) external view returns (bool r);
}

🔍 コード解説​

  • interface IPasswordHashVerifier:
    これがインタフェースの定義です。ZKNFT.solは、この「取り決め」に従って検証コントラクトと対話します。

  • function verifyProof(...):
    snarkjsが生成したPasswordHashVerifier.solに含まれるverifyProof関数のシグネチャ（関数名、引数、戻り値の型）を正確に定義しています。

    • a, b, c:
      これらはGroth16証明を構成する主要なデータです。クライアント（フロントエンド）から証明として提供されます。
    • input:
      これは証明の**公開入力（public input）**です。
      私たちの回路では、パスワードのハッシュ値がこのinputに対応します。
    • returns (bool r):
      関数がbool型（trueまたはfalse）の値を返すことを示します。

このインタフェースを定義することで、ZKNFT.solはPasswordHashVerifier.solの複雑な内部実装を一切知らなくても、verifyProof関数を安全に呼び出すことができるようになります。

準備は整いました！ 次のレッスンでは、このインタフェースを使って、ZKNFT.solコントラクト本体をステップバイステップで実装していきます。

🙋‍♂️ 質問する​

ここまでの作業で何かわからないことがある場合は、Discordの#zkで質問をしてください。

ヘルプをするときのフローが円滑になるので、エラーレポートには下記の3点を記載してください ✨

  1. 質問が関連しているセクション番号とレッスン番号
  2. 何をしようとしていたか
  3. エラー文をコピー&ペースト
  4. エラー画面のスクリーンショット