a16z: 영지식 증명을 이해하기 위해 마법 논리를 사용하는 방법

이 기사의 출처는 - a16z입니다.

원저자 - Michael Blau

편집 - 오데일리 아즈마

편집자 주: 확장, 개인 정보 보호 등 여러 방향에서 암호화폐의 발전을 위한 비밀 책으로서 영지식 증명(ZKP)은 업계에서 높은 기대를 받고 있습니다. 그러나 이 개념에 대한 설명 내용의 대부분은 컴퓨터 과학이나 암호학에 대한 특정 기초를 가진 사람들을 대상으로 하기 때문에 대부분의 일반 사용자가 개념 자체를 완전히 이해하는 데에는 여전히 일정한 장애물이 있습니다.

9월 8일, a16z 파트너인 Michael Blau는 영지식 증명에 관한 인기 과학 기사를 게재했습니다. 이 기사는 영지식 증명 개념 자체의 추상적인 수학적 추측 부분을 교묘하게 피하지만 마법 같은 성능을 사용하여 ZKP의 유용성을 구체적으로 보여줍니다.

다음은 Michael Blau의 원문(1인칭 음성)을 Odaily에서 편집한 내용입니다. 읽기의 유창함을 위해 일부 수정했습니다.

2001: 스페이스 오디세이의 저자 클라크는 충분히 발전한 기술은 마법과 구별할 수 없다고 말했습니다.

영지식증명(Zero Knowledge Proof)은 마법의 기술 중 하나이며 실제로는 암호화폐 개념입니다.이는 Web3 확장성과 개인 정보 보호의 두 가지 주요 문제를 해결하는 데 사용될 수 있습니다.

효율성 측면에서 보면,영지식 증명을 사용하면 온체인 거래 수수료를 줄이고 새로운 개인 정보 보호 앱을 설계하여 수십억 명의 사용자에게 암호화폐의 확산을 촉진할 수 있습니다.암호화폐와 상관없이 ZKP는 민감한 데이터를 안전하게 전송하는 데 사용될 수 있는 잠재력을 갖고 있어 불법 금융 시스템에 맞서 싸우거나 사기성 정보의 확산을 막는 데 도움이 됩니다.

그런데 영지식 증명이란 정확히 무엇입니까? 소수의 연구자와 개발자의 경우 인터넷에서 자세한 설명을 많이 찾을 수 있지만 이러한 내용은 컴퓨터 과학이나 신비주의에 대한 경험이 적은 일반 사용자를 위한 것이 아닙니다. 일부 선구자들이 유추 기반의 대중 과학 기사를 쓰기도 했지만, 오늘날에도 일반 사람들이 영지식 증명의 마법을 정확하게 이해하는 데 도움이 되는 영지식 증명과 관련된 예리하고 대중적인 설명을 찾는 것은 여전히 ​​쉬운 일이 아닙니다.

그래서 이 기사에서 나는 암호화폐와 마술에 대한 나의 배경을 결합하여 새로운 비유를 탐구합니다.영지식 증명을 훌륭한 마술이라고 생각해보세요.

첫째, 몇 가지 기본 지식이 필요합니다.

먼저 영지식 증명(특히 고전 알고리즘 zk-SNARK)의 고수준 정의와 주요 특징을 공유한 다음 이러한 구성 요소를 하나씩 마법으로 매핑하겠습니다.

a16z의 연구 파트너인 Justin Thaler는 zk-SNARK를 다음과 같이 정의했습니다.zk-SNARK를 사용하면 누군가(증명자)가 데이터 자체에 대한 정보를 공개하지 않고 일부 데이터를 알고 있다는 것을 신뢰하지 않는다는 것을 다른 사람(검증자)에게 증명할 수 있습니다.”

MIT 커리큘럼은 다음과 같이 정의됩니다.영지식 프로토콜을 사용하면 사실 자체를 말하지 않고도 내가 사실을 알고 있음을 증명할 수 있습니다.” 

이는 다음과 같은 이유로 블록체인의 맥락에서 큰 응용 가치를 갖습니다.

• (개인정보 보호에 해당)영지식 증명은 개인 정보를 보호하는 동시에 다른 사람이 정보의 진위 여부를 확인할 수 있도록 합니다.

• (확장에 대응)영지식 증명은 작업을 단순화하고 저장할 수 있습니다.단순화는 증명의 크기가 데이터 자체보다 작다는 것을 의미하고, 저장은 검증자가 원본 데이터 자체를 분석하는 것보다 증명을 더 효율적으로 테스트할 수 있다는 것을 의미한다. Ethereum에서 이는 스마트 계약이 더 적은 데이터를 처리하므로 사용자의 가스 비용이 낮아진다는 것을 의미합니다. 레이어 2도 이러한 기능을 활용하여 Dapp이 더 적은 비용으로 더 많은 데이터를 처리할 수 있도록 합니다.

요약하면, 영지식 증명에는 두 가지 주요 속성이 있습니다.

• 하나는은둔: 귀하가 증명하는 데이터(또는 사실 또는 지식)는 검증자에게 공개되지 않습니다.

• 두 개는확장성: 원시 데이터를 직접 분석하는 것보다 증명을 검토하는 것이 더 효율적입니다.

이것은 영지식 증명에 대한 고전적인 설명이지만 여전히 수수께끼처럼 들립니다. 누군가가 정보를 공유하지 않고 무언가를 알고 있다는 것을 어떻게 증명할 수 있습니까?

다시 한번 정의를 살펴보는데 이번에는 마술을 부리겠습니다.

마법 그 자체는 영지식 증명이다

쉽게 말하면 마술쇼에서는 마술 자체가 영지식 증명이다. 마술사는 마술을 완성하기 위해 그 뒤에 숨은 비밀을 알아야 한다. 이 비밀을 알아야만 공연을 할 수 있지만, 그들은 이 비밀을 관객에게 공개하고 싶어하지 않는다. 이것은 분명히 마법의 효과를 파괴할 것이다.

• Odaily 참고: 따옴표로 묶인 4개의 문자가 있습니다.

비밀은 원본 데이터에 해당합니다.

마법은 증거에 해당합니다.

마술사는 증명자에 해당합니다.

청중은 검증자에 해당합니다.

다음으로, 이전 단락의 영지식 증명의 고수준 정의를 이 마법에 적용하겠습니다.마술사를 증명자로 생각하고 청중을 검증자로 생각하십시오.

마술쇼는 증명자가 검증자에게 증명하는 과정이다.성과가 성공적이면 그것이 효과적이라는 것을 증명하는 것과 같다., 청중은 또한 마술사가 그 뒤에 숨겨진 비밀을 이해해야 함을 확인할 수 있습니다.쇼가 실패하면 증명이 유효하지 않다는 의미입니다., 청중은 실망하고 마술사가 관련 기술을 알지 못할 수도 있음을 깨닫게 될 것입니다.

확실히,매직은 영지식 증명의 프라이버시를 명확하게 보여줍니다., 청중에게는 그 뒤에 숨겨진 비밀이 무엇인지 전혀 알 수 없기 때문입니다. 확장성은 어떻습니까? 이 비유로 계속 돌아가자…

청중이 마술사가 비밀을 마스터했는지 여부(증명자가 원본 데이터를 알고 있는지 여부)를 알고 싶다면 일반 공연을 건너뛰고 마술사에게 그 뒤에 숨겨진 비밀을 공유하도록 요청할 수 있습니다. 그러나 마술 기술은 일반적으로 매우 복잡하고 번거로워서 관객이 이러한 기술을 완전히 익히기는커녕 짧은 시간 내에 그 설계 메커니즘과 구현 효과를 이해하기가 어렵습니다. 관객들도 실망할 것이고, 진품인지 아닌지도 알기 어렵다. 따라서 비밀 자체를 분석하여 증명을 완료하는 데는 오랜 시간과 큰 작업량이 소요되는 경우가 많습니다.

원본 데이터를 직접 분석하는 것이 시간과 노력이 더 많이 소요되는 것처럼 증명을 테스트하는 것이 더 효율적입니다.그 이면에 드러난 것은 영지식 증명의 확장성이다.。 

카드 놀이를 예로 들어보자

간단한 예를 들자면, 내가 역 섞기 기술을 가지고 있고 혼란스러운 카드 한 벌을 원하는 효과로 섞을 수 있다고 자랑한다고 가정해 보겠습니다. 그럼 어떻게 증명할 수 있나요?

가장 효율적인 방법은 내가 직접 특정 패턴의 카드 한 벌을 섞는 것입니다. 이 카드 한 벌을 보면 내가 이 기술을 가지고 있음을 확인할 수 있습니다. 이것은 내 기술을 여러분과 공유할 필요가 없습니다. , 하지만 그것은 당신보다 낫습니다. 스스로 천천히 배우면 더 빨라질 것입니다.

전체적으로 이 비유가 영지식 증명의 신비를 풀는데 도움이 되기를 바랍니다. 마법, 비밀, 마술사, 청중에 대한 이러한 설명은 영지식 증명의 주요 특징을 이해하는 데 효과적인 모델로 사용될 수 있습니다. 영지식 증명 및 더 많은 도움 많은 일반 사용자가 이 개념에 노출됩니다.

다시 한번 강조하고,마술은 본질적으로 영지식 증명이고, 영지식 증명은 마술과 같습니다.