ZK-Rollups가 Ethereum의 확장성 문제를 해결하는 방법을 이해하는 기사
이더리움의 높은 가스 수수료는 스케일링 솔루션의 절실한 필요성을 강조합니다.
오늘날의 확장 솔루션은 성공적이지만 구성 가능성 및 조각화 문제가 있습니다.
ZK-Rollups는 향상된 상호 운용성과 보안을 제공하여 기존 레이어 2 네트워크를 개선합니다.
보조 제목
높은 가스 수수료는 이더리움의 주요 문제가 되었습니다.
높은 가스 수수료는 이더리움의 주요 문제가 되었습니다.
거래 수수료는 ETH로 지불하기 때문에 자산의 가격이 오르면 네트워크 사용 비용도 올라갑니다. ETH는 올해 460% 증가했으며 이는 미국 달러 기준 거래 비용도 460% 증가했음을 의미합니다.
거래 수수료는 또한 네트워크가 얼마나 혼잡한지에 따라 달라집니다. 오늘날 Ethereum 블록 공간에 대한 막대한 수요로 인해 가스 요금도 높습니다.
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이더리움: 중간 트랜잭션 가스 가격(출처: Glassnode)
지난 몇 년 동안 Ethereum의 혼잡을 완화하고 거래 비용을 줄이는 데 도움이 되는 여러 확장 솔루션이 개발되었습니다. 2019년에 출시된 Polygon은 상당한 견인력을 얻은 최초의 이더리움 스케일링 솔루션입니다. 이 네트워크는 기본 이더리움 블록체인에서 전용 사이드체인으로 트랜잭션을 오프로드하는 Plasma라는 스케일링 솔루션을 사용합니다. Curve 및 Aave와 같은 많은 이더리움 기반 DeFi 애플리케이션이 올해 Polygon에서 출시되었습니다.
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블록별 상위 25개 폴리곤 검증자(출처: Polygonscan)
지난 1년 동안 롤업이라는 또 다른 스케일링 솔루션이 이더리움 커뮤니티에 큰 파장을 일으켰습니다. 현재 이더리움의 모든 트랜잭션에는 스마트 계약과 상호 작용하는 데 필요한 모든 계산 데이터가 포함되어 있습니다. 제한된 블록 공간으로 이더리움은 쉽게 정체될 수 있으며, 그 결과 트랜잭션 확인이 느려지고 가스 수수료가 높아집니다.
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제로 지식 롤업이란?
롤업에는 낙관적 롤업과 ZK-롤업의 두 가지 형태가 있습니다. 낙관적 롤업은 기본 체인으로 다시 전송된 트랜잭션이 합법적이라고 가정합니다. 누군가가 사기 증거를 제출하여 사기임을 입증한 경우에만 거래가 거부됩니다. 즉, 낙관적 롤업은 트랜잭션 유효성 검사에 대해 "유죄가 입증될 때까지 무죄" 접근 방식을 취합니다.
대신 ZK-Rollups라고도 하는 영지식 롤업은 트랜잭션이 메인넷으로 다시 전송되었을 때 합법적이라는 암호화 증명을 생성합니다. 이더리움은 암호화 증명을 확인한 후에만 거래를 수락합니다. 낙관적 롤업과 달리 ZK-롤업은 검증에 "무죄가 입증될 때까지 유죄" 접근 방식을 사용합니다.
현재 Optimistic Rollup은 애플리케이션 개발이 용이하기 때문에 채택률이 가장 높습니다. 낙관적 롤업은 완전한 스마트 계약을 기능적으로 직접 지원할 수 있으며 개발자는 이더리움의 기본 프로그래밍 언어인 Solidity를 사용하여 애플리케이션을 작성할 수 있습니다. L2beat의 데이터에 따르면 오늘날 최대 규모의 Optimistic Rollup Arbitrum이 DeFi 애플리케이션에 고정된 총 가치가 25억 달러 이상인 것으로 나타났습니다. 이더리움에서 가장 인기 있는 많은 DeFi 애플리케이션을 호스팅합니다.
그러나 낙관적 롤업은 몇 가지 문제에 직면해 있습니다. 이더리움 메인넷으로 다시 전송된 자금은 거래 확인 방법으로 인해 일주일 간의 분쟁 기간이 적용됩니다. 이는 사용자에게 불편을 주고 구성 가능성을 손상시킵니다.
낙관적 롤업은 Polygon과 같은 플라즈마 기반 솔루션보다 향상된 기능을 제공하지만 일반적으로 ZK-롤업보다 열등한 것으로 간주됩니다. Optimistic Rollup은 최대 77배의 확장성 향상으로 논란의 여지가 있는 기간이 있습니다. ZK-Rollup은 분쟁 기간이 없으며 최대 500배 개선을 제공합니다.
그러나 ZK-Rollup은 Optimistic과 동일한 수준의 호환성에 도달하지 못했습니다. ZK-Rollups는 각 트랜잭션에 대한 유효성 증명을 가지고 있기 때문에 기술을 구축하기가 더 어렵습니다. ZK-Rollup은 직접 전송 및 거래와 같은 간단한 작업을 처리하기 위해 개발되었습니다. 스마트 계약 기능을 통합하는 것이 가능하지만 훨씬 더 어려운 것으로 입증되었습니다.
바로 올해 이더리움의 공동 설립자 Vitalik Buterin은 완전히 구성 가능한 ZK-Rollup의 개발에 몇 년이 걸릴 것이라고 예측했습니다. 그러나 개발자는 일정보다 앞서있었습니다. 일부 ZK-Rollup은 롤업 간에도 구성 가능하고 서로 상호 운용 가능한 솔루션을 배포할 준비를 하고 있습니다.
ZK-Rollups의 개발은 유동성을 공유하고 레이어 1 블록체인이 직면한 가장 큰 채택 문제를 극복할 수 있는 이더리움 메인넷과 다중 레이어 2 네트워크 간의 공유 통신 프레임워크를 허용할 것입니다. 분산형 거래소를 통해 효율적인 거래를 제공하기 위해 유동성을 놓고 경쟁하는 대신 ZK-Rollup 기반 네트워크는 Ethereum을 확장하기 위해 협력할 수 있습니다.
ZK-롤업에는 또 다른 고유한 기능이 있습니다. 트랜잭션의 각 배치에 대해 수수료가 계산되는 방식 때문에 더 많은 사람들이 트랜잭션을 사용할수록 트랜잭션이 저렴해집니다. 배치 전송 비용은 크게 변하지 않으므로 더 많은 트랜잭션이 배치로 묶일수록 가스 비용이 더 많은 사용자에게 분산될 수 있습니다. ZK-Rollups는 거의 무제한의 트랜잭션을 묶을 수 있으므로 사용자가 충분하면 트랜잭션의 가스 비용을 페니로 줄일 수 있습니다. 이 기능을 유효성 상각 증명이라고 합니다.
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ZK-롤업 유형
두 가지 다른 유형의 ZK-Rollup이 현재 이더리움 스케일링 솔루션에서 사용됩니다. ZK-Rollup의 첫 번째이자 가장 널리 사용되는 유형은 ZK-SNARK(간결한 비대화형 지식 인수)를 사용합니다. SNARK는 최초로 발견된 영지식 증명으로, 초기 블록체인 프로젝트인 Zcash는 2016년에 이를 사용했습니다. SNARK는 대부분의 ZK-Rollup 개발자 기반 및 게시된 코드를 구성하며 Ethereum 확장 프로젝트를 위한 강력한 옵션으로 간주됩니다.
SNARK의 큰 단점은 트랜잭션에 필요한 증명을 생성하는 데 사용되는 키의 초기 생성 이벤트가 필요하다는 것입니다. 신뢰할 수 있는 설정 이벤트의 키가 폐기되지 않은 경우 새 토큰을 생성하거나 거래를 위조하는 데 사용할 수 있습니다.
현재 가장 잘 알려진 SNARK 기반 스케일링 솔루션은 Matter Labs의 zkSync 프로젝트입니다. 2020년 6월에 출시된 zkSync는 현재 반복에서 초당 2,000개의 트랜잭션을 처리할 것을 약속하며 앞으로 더 높은 처리량을 달성하기를 희망합니다. 5월에 zkEVM 테스트넷 출시와 함께 플랫폼은 EVM 호환 환경에서 스마트 계약 배포 작업을 시작했습니다.
zkSync의 주요 초점은 Ethereum 메인넷에서 가능한 한 쉽게 전환하는 것입니다. zkEVM에서 개발하려는 사람들은 Ethereum의 프로그래밍 언어인 Solidity를 사용하여 스마트 계약을 작성할 수 있습니다. Matter Labs는 최근 zkSync 개발을 지원하기 위해 Andreessen Horowitz가 이끄는 시리즈 B 라운드에서 5천만 달러를 모금했습니다. 또한 회사는 Curve Finance, Aave 및 1inch와 같은 여러 Ethereum DeFi 블루칩과 파트너 관계를 맺었습니다.
또 다른 유형의 ZK-Rollup은 STARK(확장 가능한 투명 지식 매개변수)를 사용합니다. STARK는 전적으로 해시 기능에 의존하고 신뢰할 수 있는 설정이 필요하지 않기 때문에 SNARK보다 유리합니다. 이것은 STARK가 이론적으로 SNARK보다 더 안전하다는 것을 의미하며, 이더리움 재단이 선호하는 것입니다.
StarkWare는 STARK를 사용하여 Ethereum을 확장한 최초의 회사이며 현재 STARK 기반 기술 개발의 주요 원동력입니다(StarkWare 공동 창립자 Eli Ben-Sasson과 Michael Riabzev가 공동 발명함). StarkWare는 STARK 기반 ZK-Rollups를 위해 Cairo라는 튜링 완전 프로그래밍 언어를 만들었습니다. Cairo를 사용하여 첫 번째 제품인 StarkEx 프로토콜을 만들었습니다.
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StarkEx는 행성이고 StarkNet은 별자리입니다(출처: StarkWare)
ZK-Rollups는 암호화 커뮤니티가 Ethereum을 사용하는 방식을 바꾸려고 합니다. zkSync 및 StarkNet과 같은 고속 저비용 네트워크의 실현으로 이더리움 메인넷의 트랜잭션은 점점 더 레이어 2로 아웃소싱될 것입니다. 이를 통해 이더리움은 확장 가능하고 안전하며 분산된 블록체인 네트워크라는 비전에 더 가까워질 것입니다.
