PSE 트레이딩: 영지식 증명의 탈출구는 어디입니까?
원저자:@Calvin，PSE Trading Analyst
“전반적으로 내 생각에는 단기적으로 Optimistic 롤업이 EVM 호환성 측면에서 우위를 차지하는 반면, ZKrollup은 단순 결제 계층, 거래 및 기타 특정 사용 사례에서 더 나을 것으로 예상됩니다.
그러나 중장기적으로 ZK 롤업은 ZK-SNARK 기술의 개선으로 모든 사용 사례에서 승리할 것입니다.
블로그에 V god 입니다An Incomplete Guide to Rollups기사의 원래 단어입니다.
ZK는 ETH의 이상입니다. 이더리움 생태계에 영지식 증명(이하 ZK)을 적용하면 블록체인의 불가능한 삼각 문제(즉, 보안, 확장성 및 분산화)를 중앙집중화 없이 해결할 수 있는 능력이 드러납니다. 전체 거래 세부정보에 액세스해야 하므로 보안을 손상시키지 않으면서 시스템 확장성이 향상됩니다.
ZK의 도입은 ETH 시스템의 분산화를 더욱 강화하고(노드 임계값을 낮춤) 네트워크의 분산화 및 검열 방지 기능을 보장하여 ETH를 바다에 들어가는 용처럼 삭제하기 어렵게 만들었습니다.
그렇게 중요한 ZK를 사용하면서 모든 사람이 그토록 나쁜 경험을 하고, 대규모 구현이 아무런 파장도 일으키지 못하는 이유는 무엇일까요?
1. 영지식 증명 롤업 현재 문제
현재 영지식증명이 여전히 병목상태에 있는 이유는 호환성 문제, 효율성 문제, 데이터 구조 문제 세 가지 측면에서 기인합니다.
1.1 가장 중요하고 시급한 문제: 호환성
EVM(Ethereum Virtual Machine)이 블록체인 공간에서 JavaScript와 유사한 지위로 올라감에 따라 새로운 가치 인터넷의 공용어가 되었습니다. 수많은 도구, 서비스, 라이브러리 및 인프라를 통해 EVM의 광범위한 사용은 현재 기술 환경에서 거의 피할 수 없는 추세가 되었습니다.
인터넷에는 JavaScript로 구현될 수 있는 모든 것은 결국 JavaScript로 구현될 것이다라는 말이 있습니다.
중요하지만 혼란스러운 또 다른 개념은 EVM 호환성과 EVM 동등입니다.
둘 사이의 차이를 밀착성과 구현 방법의 관점에서 이해하려면──
호환 가능: 시스템은 Solidity 또는 기타 EVM 언어로 작성된 스마트 계약을 지원하는 방식으로 EVM 바이트코드를 실행하고 이해할 수 있습니다.
동등: EVM 동등은 더 높은 표준입니다. EVM과 동등한 시스템은 EVM 바이트코드를 실행할 수 있을 뿐만 아니라 동작과 경로에서 EVM과 정확히 일치합니다. Ethereum을 대상으로 하는 모든 도구와 라이브러리는 수정 없이 EVM과 동등한 시스템에서도 작동해야 합니다.
EVM 동등 장점 및 단점:
이점:
전체 도구 체인 및 인프라 지원: Ethereum에는 다양한 개발 도구, 테스트 프레임워크, 코드 라이브러리 및 서비스를 포함하는 대규모 도구 체인 및 인프라 생태계가 있습니다. L2 솔루션이 EVM과 동일하다면 이러한 모든 도구와 서비스는 완벽하게 통합될 수 있습니다. 왜냐하면 그들의 관점에서 볼 때 이 L2 솔루션은 또 다른 Ethereum 네트워크와 같기 때문입니다.
더 쉬운 개발자 유치 및 마이그레이션: Ethereum 개발자는 EVM의 동작과 기능에 익숙합니다. L2 솔루션이 EVM과 동등한 경우 개발자는 새로운 프로그래밍 모델이나 언어를 배우지 않고도 이미 익숙한 언어(예: Solidity)와 도구를 직접 사용하여 이 L2 솔루션을 개발할 수 있습니다.
더 나은 계약 호환성: 기존의 많은 Ethereum 계약은 EVM의 특정 동작에 의존합니다. L2 솔루션이 EVM과 동등한 경우 이러한 계약은 수정 없이 또는 최소한의 수정만으로 해당 L2 솔루션에서 실행될 수 있습니다.
향후 EVM 개선 및 기능: EVM은 여전히 진화하고 개선되고 있으며 새로운 EIP(Ethereum Improvement Proposals)에 새로운 기능이나 최적화가 도입될 수 있습니다. 이러한 개선 사항과 기능은 EVM과 동등한 L2 솔루션에서 쉽게 구현할 수 있습니다.
단점:
기술적으로 더 복잡함: EVM은 동작과 특성에 대한 깊은 이해와 정확한 구현이 필요한 복잡한 가상 머신입니다. L2 솔루션에서 EVM 동등성을 달성하려면 다른 합의 환경이나 네트워크 모델에서 EVM의 동작을 시뮬레이션하는 방법과 같은 몇 가지 기술적 어려움을 해결해야 할 수 있습니다.
성능 및 효율성: EVM은 Ethereum용으로 설계되었으며 해당 설계는 L2 솔루션의 특성 및 요구 사항에 완벽하게 적합하지 않을 수 있습니다. 예를 들어, EVM은 계산에 256비트 정수를 사용하는 반면, 많은 zk 방지 시스템은 소수 필드에서 더 자연스럽게 작동합니다. EVM을 직접 구현하려면 범위 확인과 같은 추가 작업을 도입해야 할 수 있으며 이로 인해 성능과 효율성이 저하될 수 있습니다.
유연성과 혁신의 한계: EVM 동등성을 고집하면 L2 솔루션의 유연성과 혁신 기능이 일부 측면에서 제한될 수 있습니다. 예를 들어, L2 솔루션이 새로운 기능이나 최적화를 도입하려는 경우 이러한 변경으로 인해 EVM 동등성이 손상되지 않도록 해야 합니다.
OP는 EVM 호환성과 EVM 동등성을 탐구하는 기사를 작성했으며 처음에는 OP에서 사용하는 OVM이 나중에 EVM 동등성으로 변경되었습니다. 이것도 OP가 초기 야만적 성장기에 ARB를 하지 않았다고 생각하는 중요한 이유이기도 하다.EVM 동급과 ARB 사이에는 호환성에 차이가 있는데, 지금은 바뀌었고, 심지어 호환성에서는 ARB를 능가한다는 뜻이다. .
이러한 관점에서 우리는 EVM 호환성의 중요성도 이해할 수 있으며, 개발자를 유치하여 사용자를 창출하고 생태계를 만들기 위해서는 동등성도 필요합니다.
1.2 ZK 롤업의 기술 환경은 실제로 미성숙
데이터 검증 가능성의 관점에서 볼 때, 데이터 검증 가능성은 시스템의 투명성과 감사 가능성을 보장하는 블록체인 시스템의 핵심 기능입니다.
ZK Rollup의 증명 구조는 상대적으로 복잡하여 모든 데이터를 체인에서 사용할 수 있어야 합니다. 이는 강력한 보안과 무결성을 보장하지만 OP와는 매우 다른 데이터 저장의 복잡성과 비용도 증가시킵니다.
낙관적 롤업: OP 롤업은 분쟁이 발생하지 않는 한 거래가 유효한 것으로 간주되는 낙관적 전략을 사용합니다. 이 접근 방식에서는 모든 데이터를 온체인에 저장할 필요가 없으며 누구나 거래의 유효성에 대해 이의를 제기할 수 있는 충분한 정보만 필요합니다. 따라서 OP Rollup은 데이터 검증 가능성 측면에서 요구 사항이 상대적으로 낮습니다.
ZK 롤업: ZK 롤업은 영지식 증명(ZK-SNARK)을 활용하여 거래를 압축하고 유효성을 증명합니다. 모든 거래 데이터는 누구나 유효성 증명을 생성할 수 있도록 온체인에서 사용할 수 있어야 합니다. 데이터 규모가 너무 크고 모든 데이터가 메인 체인에 저장되면 용량 병목 현상이 발생할 수 있습니다.
zkSync의 데이터 크기가 커지면 모든 데이터를 메인 체인에 저장하는 것이 불가능해질 수 있습니다. 이를 위해서는 외부 데이터 검증의 도입이 필요할 수 있으며, 이를 통해 기존의 2차 검증 방법을 변경하고 메인 네트워크 데이터에 대한 의존도를 줄일 수 있습니다.
이러한 변화는 새로운 과제를 제기했습니다. 메인 체인 데이터에 대한 의존도를 줄이면서 시스템 보안을 보장하는 방법은 무엇입니까?
따라서 STARK가 SNARK보다 외부 검증 가능한 데이터를 사용하는 데 더 적합하기 때문에 zkSync를 STARK로 변환하는 것도 부분적으로 이에 의해 촉발됩니다.
위의 설명에 따르면 ZK 롤업 구현은 DA 레이어 및 EVM 개선과 같은 보다 ZK 친화적인 개선을 위해 여전히 ETH에 의존해야 합니다.
1.3 ZK 롤업 외에도 효율성 문제와 같은 몇 가지 다른 문제가 있습니다.
블록체인 분야에서는 시퀀서의 속도(보통 초당 트랜잭션 수, TPS로 측정)가 ZK 시스템의 성능을 평가하는 핵심 지표입니다. Sequencer는 트랜잭션의 정렬 및 처리를 담당하며 처리 용량은 전체 체인의 처리량을 직접적으로 결정합니다.
그러나 현재 구현(Zksync)에서 단일 시퀀서의 처리 능력은 초당 약 수백 트랜잭션에 불과하므로 상당한 성능 병목 현상이 발생하는 제한이 있습니다.
TPS를 확장하기 위해 고려해야 할 두 가지 주요 방법은 단일 시퀀서의 성능을 지속적으로 향상시키는 것이지만 그렇게 하면 시스템의 중앙화 위험이 증가할 수 있으며, 다른 하나는 더 많은 시퀀서를 도입하여 처리를 분산시키는 것입니다. 분산화가 강화되었지만 여러 시퀀서를 조정하면 대기 시간이 늘어나고 전체 TPS가 줄어들 수 있습니다. 이번 문제는 성능 향상과 분산화 유지 사이의 올바른 균형을 찾는 신중한 과제를 강조합니다.
zkSync가 보여준 것처럼 ZK 기술의 개발 방향은 분산형 시퀀서의 프로세스를 촉진하는 경향이 있습니다. 이러한 선택으로 인해 성능은 ZK 기술 개발에 있어 계속해서 중요한 병목 현상이 될 것입니다. 여러 시퀀서를 사용하고 모듈식 설계를 하면 일부 솔루션이 제공되지만 실제로는 복잡한 조정 및 동기화 문제가 포함될 수 있습니다. 이는 시스템의 응답 시간과 처리량에 영향을 미칠 뿐만 아니라 새로운 보안 및 안정성 문제를 야기할 수도 있습니다.
성능 문제는 해결해야 할 주요 과제로 남아 있습니다. 향후 연구 개발에서는 분산화 원칙을 희생하지 않고 알고리즘, 조정 전략 및 하드웨어 지원을 최적화하여 ZK 시스템의 성능과 확장성을 향상시키는 방법에 초점을 맞춰야 할 수도 있습니다.
2. 영지식 증명은 ETH의 궁극적인 이상입니다.
지금까지 ZK의 현재 문제와 그가 직면하고 있는 어려움에 대해 이야기했는데, ZK가 사망한 이유는 무엇일까요?
2.1
이더리움 프로토콜은 원래 고도로 범용적인 프로그래밍 언어를 통해 고급 기능을 제공하는 암호화폐의 업그레이드 버전으로 고안되었습니다. 이더리움 프로토콜은 통화 그 이상입니다.
ETH의 미래는 가치 전달 플랫폼에만 국한되지 않고, 궁극적인 이상은 신뢰할 수 있고 확장 가능하며 개인 정보 보호가 보장되는 새로운 디지털 세계를 만드는 것입니다.
그리고 영지식 증명은 ETH가 더 높은 목표를 향해 나아갈 수 있도록 돕는 핵심 단계이며, 영지식 증명은 ETH의 기술적 진보일 뿐만 아니라 문화와 철학의 구현이기도 합니다. 이는 개인 정보 보호, 보안 및 확장성에 대한 새로운 이해와 추구를 나타냅니다.
2.2
전통적인 사회 구조는 신뢰를 구축하기 위해 중앙 집중식 기관에 의존합니다. 영지식 증명을 통해 상호 지식 없이도 신뢰를 구축할 수 있습니다. 이 분산형 신뢰 모델은 기존의 사회, 금융, 정부 구조를 뒤집어 사회 혁명을 촉발할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
현재 이더리움 구조는 보안과 편의성을 위해 개인정보 보호를 희생합니다. ETH는 영지식 증명을 도입하여 개인 정보 보호의 개념을 재정의합니다. 사람들은 더 이상 개인 정보 보호와 보안 중 하나를 선택할 필요가 없으며 두 가지 권리를 동시에 누릴 수 있습니다.
ZK를 구현하면 ETH 노드가 전체 데이터를 알지 못하더라도 거래의 유효성을 확인할 수 있는 간단한 검증 프로세스가 가능해집니다. 이를 통해 노드 운영을 위한 컴퓨팅 및 스토리지 요구 사항을 줄여 네트워크 참여 임계값을 낮출 수 있습니다. V God의 원문에 따르면 휴대폰은 ETH 노드 운영에 참여할 수 있습니다라고 되어 있습니다.
ZKP는 노드 실행에 필요한 하드웨어 및 유지 관리 요구 사항을 줄여 더 많은 참가자가 네트워크에 참여할 수 있도록 지원합니다. 이는 네트워크의 분산 특성을 증가시켜 분산화를 향상시킵니다.
2.3
ZK를 구현하면 거래의 개인 정보를 보호하여 중앙 기관이 특정 거래를 추적하고 방해하는 것을 방지할 수 있습니다. 또한 분산화는 단일 실패 지점이 없도록 보장하여 네트워크가 공격을 받거나 종료되기가 더 어려워집니다.
개인정보 보호는 개인이든 조직이든 더 많은 사람들의 참여를 유도하여 이러한 개방형 생태계가 중앙 당국의 제약 없이 자유롭게 성장할 수 있도록 합니다.
결국 ZK는 프라이버시와 분산화의 통합을 통해 ETH를 바다에 들어가는 용처럼 지울 수 없는 무한한 잠재력과 탄력성을 갖춘 진정한 글로벌 네트워크로 만듭니다.
3. 영지식은 향후 구현을 위한 합리적인 경로를 입증합니다.
필요성은 목적지이고, 문제는 현상 유지이므로, 길은 무엇입니까?
먼저 결론에 대해 이야기하겠습니다. EVM과 동등한 ZK 롤업을 수행하고 현재 이더리움이 ZK 친화적인 EVM을 업그레이드할 때까지 기다리는 것입니다. 양측이 ZK 기술과 ETH의 완벽한 통합을 돕기 위해 협력합니다.
3.1 V God이 언급한 ZKrollup의 네 가지 유형
유형 1(이더리움 전체와 동일)
유형 1 ZK-EVM은 타협 없이 이더리움과 완전히 동등한 것을 목표로 합니다. 증거 생성이 어려워지더라도 아무 것도 변경되지 않습니다.
장점: 완벽한 호환성.
단점: 교정 시간이 길다.
누가 개발하고 있나요? : ZK-EVM 커뮤니티 에디션.
유형 2(완전한 EVM 동등)
Type 2 ZK-EVM은 EVM과 완전한 동등성을 추구하지만 외부 데이터 구조가 일부 변경되었습니다.
장점: 가상 머신 수준에서 정확히 동일합니다.
단점: 개선되었지만 여전히 교정 시간이 느립니다.
누가 개발하고 있나요? : 스크롤 및 다각형 Hermez.
유형 3(EVM과 거의 동일)
Type 3 ZK-EVM은 EVM과 거의 동일하지만 증명 시간과 개발 용이성을 더욱 향상시키기 위해 일부 절충이 이루어졌습니다.
장점: 구축이 더 쉽고 교정 시간이 더 빠릅니다.
단점: 비호환성이 더 높습니다.
누가 개발하고 있나요? : 스크롤 및 다각형.
유형 4(고급 언어에 해당)
유형 4 시스템은 EVM을 통해 실행되지 않고 고급 언어에서 직접 컴파일하여 작동합니다.
장점: 교정 시간이 매우 빠릅니다.
단점: 비호환성이 더 높습니다.
누가 개발하고 있나요? : ZKSync 및 Nethermind의 Warp 프로젝트. (참고로 StarkNet은 EVM과 호환되지 않으며 논의에서 제외됩니다)
다양한 유형의 ZK-EVM은 호환성과 효율성 사이에 복잡한 균형을 이루고 있습니다.
Type 1은 완전한 호환성을 목표로 하지만 긴 증명 시간을 거쳐 이더리움이 ZK 친화적인 설계를 고려하지 않았다는 현실적인 문제를 드러냅니다.
유형 2와 유형 3은 완전한 호환성과 증명 효율성 사이의 균형을 추구하며 기존 기술 조건에서 실용적인 솔루션을 탐구하고 타협하는 모습을 보여줍니다.
유형 4는 효율성 추구를 주요 목표로 삼지만, 호환성을 희생하여 생태적 발전을 다소 어렵게 만듭니다.
3.2 EVM과 ZK의 공동 업그레이드: 최종적으로 만나기 위해 협력
ETH가 ZK를 구현하는 가장 좋은 방법은 ZK EVM에 상응하는 영지식 증명을 구현하는 것뿐만 아니라 더 중요한 것은 EVM 자체를 업그레이드하고 변환하는 것입니다.
EVM의 ZK 친화적인 수정
EVM의 ZK 친화적인 변환은 복잡하지만 필요한 프로세스입니다. EVM은 ZK-EVM과 동일해야 할 뿐만 아니라 ZK-SNARK ASIC의 향후 개발 가능성도 고려해야 합니다.
ZK-EVM과 EVM 간의 양방향 협업
ZK-EVM과 EVM 간의 협력은 기술 수준의 호환성과 효율성에 있을 뿐만 아니라 개발자 도구의 통합, 사전 컴파일 지원 및 기타 측면도 포함합니다.
Type 1 미래를 향한 발걸음
ZK-EVM과 이더리움 자체의 지속적인 개선을 통해 Type 1을 점차적으로 실현하는 것이 많은 사람들의 비전입니다. 그 과정은 느리지만 미래를 향한 명확한 길을 보여줍니다.
3.3 생태계 내 공동의 노력과 협력이 빛이다
이더리움에서 영지식증명(ZK)을 구현하는 과제는 단순한 기술적인 문제가 아니라 이상과 현실 사이의 최선의 길을 찾기 위한 탐구입니다. 이 프로세스는 기존 인프라와의 호환성을 유지하면서 더 빠르고 효율적인 솔루션을 점진적으로 도입하는 방법을 보여줍니다.
이러한 탐색 과정에서 이상적인 솔루션은 기존 EVM과 완전히 동일한 ZK 솔루션을 구축한 다음 EVM 자체의 ZK 친화적인 업그레이드를 기다리는 것입니다. 이 프로세스의 핵심은 양 당사자가 협력하여 중간 지점에서 만나기 위해 함께 앞으로 나아가는 것입니다.
이러한 공동 노력의 아이디어는 기술적 구현뿐만 아니라 이더리움의 고유한 가치와 기존 생태계를 유지하는 기반에서 전체 커뮤니티가 보다 안전하고 확장 가능한 방향으로 발전하도록 안내하는 방법에도 반영됩니다. 이 프로세스에는 기술적 통찰력, 전략적 계획, 전체 생태계의 역학에 대한 예리한 이해가 필요합니다.
따라서 ZK 기술의 이더리움 상륙은 단순한 기술 혁신이 아니라 생태계 전체가 참여하는 변화의 여정이라고 볼 수 있습니다. 이 여정은 혁신과 안정성, 속도와 호환성의 균형을 이루는 블록체인 환경을 추구하면서 이더리움의 미래를 형성할 것입니다.
4. 요약
ZK 시대의 개막은 이더리움 생태계의 새로운 장일 뿐만 아니라 역사적인 도약을 의미합니다. 이러한 흐름 속에서 이더리움은 어떤 측면에서는 기존 인터넷 시스템을 능가할 것으로 예상될 뿐만 아니라, 새롭고 더욱 발전된 연결 방식의 탄생을 예고하고 있습니다.
