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많은 사람들이 시스템이 직면한 설계 문제를 논의하기 위해 "불가능한 삼각형" 모델을 사용하기를 좋아합니다. 블록체인도 예외는 아니며 보안, 탈중앙화 및 효율성에 대한 불가능한 삼각형 또는 트릴레마를 들어 보셨을 것입니다.

이 매우 대중적인 속담에서 "효율적"은 실제로 "확장성" 또는 확장성이라고도 하는 "성능"이라고 부르는 것입니다. 이더리움과 비트코인은 설계상 "보안"과 "탈중앙화"라는 두 가지 포인트에 더 중점을 두고 있기 때문에 그다지 "효율적이지" 않을 수밖에 없습니다.

특히 이더리움은 가장 많은 개발자와 어플리케이션을 보유한 블록체인 플랫폼으로, 그 위에서 재미있고 유용한 어플리케이션을 개발하려는 사람들이 점점 늘어나고 있지만 플랫폼이 제공할 수 있는 성능 지원은 극히 제한적이어서 모두가 오랫동안 고함을 질렀습니다. "이더리움 확장 필요"! ! !

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사실 능가하는 방법은 사실 어렵지 않고 불가능한 삼각형의 나머지 두 점만 희생하면 된다.

그러나 대부분의 사람들은 여전히 ​​"보안"과 "탈중앙화"를 포기할 수 없다고 느낄 수 있으며, 그들은 이더리움에 머물기를 선택합니다. 이로 인해 "Ethereum Killers"는 버려지고 황량하고 비참하며 아무도 신경 쓰지 않습니다. 도로에는 비행기를 날릴 수있는 자동차가 없으며 성능 "장점"을 보여줄 여지가 없습니다.

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Ethereum은 현재 성능이 매우 제한적입니다. 일반 블록체인 사용자의 경우 처리 수수료와 거래 확인 시간이 사용자 경험을 크게 좌우합니다. 그러나 현재 Ethereum 사용 경험은 크게 변동합니다. 예를 들어, 전체 네트워크가 유휴 상태일 때는 최근 유행하는 전염병과 같으며 혼잡할 때는 국경일 골든위크 기간의 관광 명소와 같습니다.

성능 매개변수 TPS의 관점에서 볼 때 국제 신용카드 Visa 거래의 처리 속도는 초당 최소 2000건의 거래인 반면 이더리움의 처리 속도는 초당 30건을 초과하지 않습니다. 빅 브라더 Bitcoin의 초당.

또한 이더리움 네트워크에서 혼잡을 유발하는 비용은 매우 낮습니다.

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Ethereum의 당혹스러운 성능 상태는 핵심 개발 팀과 커뮤니티가 다양한 확장 솔루션을 탐색하도록 만들었습니다. 그래서 모든 사람들은 샤딩, 지불 채널, 상태 채널, 플라즈마, 트루비트, ZK-롤업, 낙관적 롤업 등의 일련의 멋진 용어와 개념 레이어 2를 자주 듣습니다.

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확장 방향에서는 개인 정보 보호와 관련이 있는 영지식 증명 기술의 "비공개" 기능에 너무 많은 관심을 기울일 필요 없이 그 "증명" 능력에 중점을 둡니다.

요컨대, 온체인 리소스 또는 대역폭이 제한되어 있고 많은 수의 계산을 오프체인으로 마이그레이션해야 하므로 이러한 계산이 실제로 오프체인에서 발생했음을 "증명"하는 기술이 필요합니다.

영지식 증명에 대한 자세한 배경 지식과 기술적 세부 사항은 여기에서 소개하지 않습니다.""제로 지식"과 "증거"에 대한 최초의 이해". 영지식 증명을 실제로 이해하는 것은 약간 머리를 쓰게 할 수도 있지만 정말 흥미롭습니다. 관심이 있는 경우 시도해 볼 수 있습니다.

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처음에 첫 번째 질문을 검토해 보겠습니다. 블록체인의 성능에 대해 이야기할 때 여전히 블록체인의 두 가지 기반인 "보안"과 "탈중앙화"가 가능한 한 적게 영향을 받기를 바랍니다. 이것을 할 수 있는 확장 계획이 있다면 정말 칭찬할 일이다.

ZK-Rollup은 영지식 증명에 기반한 2계층 확장 솔루션으로 "보안"과 "탈중앙화"의 두 가지 포인트를 희생하지 않고도 블록체인 성능 문제를 진정으로 해결할 수 있습니다!

영지식증명 확장의 대표적인 솔루션인 ZK-Rollup이 정확히 무엇인가요?

우선 롤업이 무엇인지 이해하는 것이 좋습니다.

롤업은 이름에서 알 수 있듯이 "롤업" 및 "요약"을 의미하며 레이어 2 확장 솔루션의 대규모 클래스에 대한 일반적인 용어로 간주될 수 있습니다.

롤업은 구체적으로 복잡한 계산 및 상태 유지 관리를 체인에서 수행한 다음 컨트랙트를 통해 상태 변경과 관련된 데이터를 호출하고 저렴한 CALLDATA를 사용하여 체인에 데이터를 저장하고 많은 수의 트랜잭션을 패키지로 "롤업/요약"하는 것을 말합니다. .트랜잭션은 결국 "데이터 가용성"을 전제로 TPS를 높입니다.

롤업 방식의 공통적인 특징은 체인의 "데이터 가용성"에 중점을 두는 것입니다. 즉, 누구나 체인에 저장된 데이터를 기반으로 글로벌 상태를 복원할 수 있으므로 데이터 가용성 문제로 인한 보안 위험이 제거됩니다.

이 기능은 롤업 체계(데이터 온체인)를 Plasma와 같은 데이터 오프체인 체계보다 더 간결하고 구현하기 쉽게 만듭니다.

Layer-2의 개념은 실제로 매우 좋습니다. 왜냐하면 이러한 종류의 계획의 설계 아이디어는 Ethereum의 맨 아래 레이어는 변경이 거의 필요하지 않고 맨 아래 레이어는 여전히 평소와 같이 트랜잭션을 처리하므로 영향을 미치지 않기 때문입니다. 하단 레이어의 보안을 통해 다양한 Massive 트랜잭션이 두 번째 레이어에서 처리되도록 하여 기본 체인에 대한 압력을 줄입니다.

Plasma는 지난 2년 동안 이더리움의 가장 인기 있는 2층 확장 개념입니다.전체 커뮤니티는 이를 논의하고 구현하는 데 많은 에너지를 소비했습니다.그 과정에서 Plasma MVP, Plasma Cash, 플라즈마 데빗, 플라즈마 프라임.... ....

Plasma 제품군에는 많은 중간 솔루션이 있으며 모두 이론적으로 실현 가능하지만 오랫동안 구현되지 못했습니다. 그 핵심 이유는 Plasma의 다양한 솔루션이 "데이터 가용성"을 보장하지 않아 프로토콜을 더 복잡하고 구현하기 어렵고 매우 비현실적으로 만들기 때문입니다.

ZK-Rollup 체계는 2018년 하반기에 시작되었으며 Barry Whitehat과 Vitalik이 차례로 제안했습니다.

핵심은 ZK(Zero Knowledge)에 있습니다.모든 상태 변경은 영지식 증명을 제공해야 하며, 이는 메인 체인의 계약에 의해 검증됩니다.검증이 통과된 경우에만 상태가 변경될 수 있습니다. 즉, 각 상태 전환은 암호화 증명에 엄격하게 의존합니다.

ZK-Rollup 체계는 현재 가장 널리 사용되는 영지식 증명 기술인 zkSNARK를 활용하여 체인의 계산량을 압축하면서 데이터의 정확성을 보장합니다.

Merkle Tree는 계정 상태를 저장하는 데 사용되며 계약은 Merkle Root만 저장합니다. 운영자(운영자)는 사용자 트랜잭션을 수집하고 이러한 트랜잭션을 일괄 처리하며 zkSNARK 인증서를 생성합니다. 이는 특히 이전 및 다음 상태에서 트랜잭션(예: 서명 확인) 및 Merkle Root의 적법성을 증명할 것입니다.

운영자는 Merkle Root를 각 트랜잭션 데이터 및 zkSNARK 증명과 함께 컨트랙트에 제출하고 새로운 상태는 컨트랙트가 검증된 후에야 작성됩니다.

모든 트랜잭션의 계산 과정이 컨트랙트에서 실행될 필요가 없기 때문에 컨트랙트 저장소에 많은 양의 상태를 쓸 필요가 없으며 zkSNARK 증명 크기(작음)와 검증 시간(매우 빠름)이 일정합니다. 트랜잭션 수의 증가를 따르지 않으므로 ZK-Rollup은 트랜잭션 TPS를 크게 향상시킬 수 있습니다.

ZK-Rollup의 온체인 성능 한계는 데이터를 저장하는 CALLDATA 비용에만 의존합니다. Ethereum Istanbul의 업그레이드로 CALLDATA의 비용은 원래의 1/4로 줄어들고 ZK-Rollup의 성능은 4배 향상되며 TPS는 거의 2000에 도달할 수 있습니다!

ZK-Rollup의 원리인 TLDR은 실제로 한 문장으로 설명할 수 있습니다. 복잡한 계산과 증명 생성은 오프체인에서 수행되고 증명 검증과 주요 상태 유지는 온체인에서 수행됩니다.

Rollup은 위에서 언급되었으며 일부 학생들은 다음과 같이 질문할 수 있습니다. ZK-Rollup과 다른 Rollup 솔루션의 핵심 차이점은 무엇입니까?

실제로 다른 많은 롤업 방식이 있습니다.예를 들어, Optimistic Rollup은 가장 인기 있는 방식 중 하나입니다.이와 ZK-Rollup의 핵심 차이점은 상태 변경의 정확성을 보장하는 방법에 있습니다.

Optimistic Rollup 방식은 2019년 하반기에 형성되었으며 John Adler가 처음 제안했으며 이후 Plasma Group은 주로 Plasma, ZK-Rollup, 그림자 체인 및 기타 방식에서 차용하여 더욱 개선하고 확장했습니다.

ZK-Rollup과의 가장 큰 차이점은 각각의 상태 전이를 엄격하게 검증할 필요가 없고, 각각의 전이가 맞다고 가정하는 것이 낙관적이라는 점, 이것이 Optimistic이라는 단어의 어원입니다. 그러면 일정 시간 내에 특정 변형에 도전할 수 있으며, 도전에 성공하면 이전 제출에 문제가 있음을 증명하고 제출자는 처벌을 받으며 상태는 롤백됩니다. Optimistic Rollup은 궁극적으로 상태의 올바른 전환을 제한하기 위해 경제적 인센티브와 게임에 의존한다고 생각할 수 있습니다.

두 체계의 차이점은 증명 모델의 관점에서도 비교할 수 있습니다. ZK-Rollup은 유효성 증명(정확성 증명)이며 "정확성 증명"을 제공하는 상태만 메인 체인 계약에 기록됩니다. Optimistic Rollup은 Fraud Proof(사기 증명)이므로 사용자는 챌린지 기간 동안 예외에 대해 "사기 증명"을 제공해야 하며 잘못된 상태를 보고할 책임이 있습니다.

이더리움을 따르는 학생들은 플라즈마에 익숙해야 합니다.

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현재 여러 팀이 ZK-Rollup 솔루션을 기반으로 차세대 제품을 개발했으며 ZK-Rollup이 현재 가장 빠르고 가장 유망한 2계층 확장 솔루션이며 많은 확장 솔루션 중 최고라는 것은 의심의 여지가 없습니다. .

예를 들어, 루프링 팀은 ZK-Rollup 기반의 탈중앙화 거래소(DEX) 런칭에 앞장서서 사용자가 자산을 담보로 할 필요는 없지만 그 성능은 중앙화 거래소(CEX)에 버금가는 수준입니다. 더 이상 기본 체인의 성능에 의해 제한되지 않음 주문 트랜잭션 TPS는 놀라운 2025년에 도달했습니다!

또한 Matter Labs는 신뢰할 수 없는 확장 및 개인 정보 보호 솔루션인 ZK Sync를 출시했습니다.

ZK Sync의 최하위 계층도 ZK-Rollup에 의존하여 보안을 보장하면서 트랜잭션 성능을 향상시키는 것을 목표로 합니다. 제품 경로는 먼저 단순 전송의 성능과 사용 편의성을 개선하는 데 중점을 둔 다음 일반 스마트 계약의 확장을 실현하고 마지막으로 개인 정보 보호를 추가하는 것입니다. 현재 용량 확장 목표도 거의 달성되었으며 개인 정보 보호는 여전히 영 지식 증명 기술에 의존합니다.

ZK Sync에는 또한 새로운 SNARK 방식 Redshift와 영지식 증명 계약 프로그래밍 프레임워크인 Zinc가 포함되어 있으며, 둘 다 향후 일반 개인 정보 보호 스마트 계약을 실현하는 데 핵심이 될 수 있습니다.

이더리움 확장 방향에서 영지식 증명의 구체적인 개발 동향은 무엇입니까?

이 모든 것은 최근 몇 년간 영지식 증명 기술의 급속한 발전에서 비롯되었으며, 이더리움 팀은 약 4~5년 전에 기본 체인 수준에서 이 모든 것을 위한 기술 준비를 하여 필요한 암호화 컴퓨팅 지원을 제공했습니다.

영지식 증명 기술은 이더리움의 확장을 이론에서 실제로 가져왔으며, 앞으로 이 방향에서 더 많은 새로운 돌파구가 있을 것이라고 믿습니다.

이더리움 커뮤니티는 스마트 계약의 보편성을 해결하고, 영지식 증명 애플리케이션 개발의 어려움을 줄이고, 더 많은 유형의 애플리케이션을 시도하는 측면에서 확장을 더 모색할 가능성이 있습니다.

Layer-2 확장 개념에 따라 모든 종류의 일반 또는 성능 추구 트랜잭션은 두 번째 레이어에서 효율적으로 실행될 수 있으며 응답 속도가 빠르고 사용 비용이 저렴하며 첫 번째 레이어인 메인 체인은 더 ​​높은 운반을 담당합니다. 거래를 평가하고 이에 대해 더 높은 비용을 지불합니다.

또한 영지식 증명만이 블록체인 프라이버시 문제를 해결할 수 있는 유일한 솔루션입니다. 이더리움 커뮤니티도 이 분야에서 큰 진전을 이루고 있습니다.

ZK-Rollup은 보안 측면에서 더 많은 이점이 있다고 생각합니다.

그래서 이더리움이 2.0으로 업그레이드 되지 않아도 몇년은 싸울 수 있다고 생각합니다.