Coinbase: ZK 생태에 대한 자세한 설명

DAOSquare

特邀专栏作者

2024-01-21 07:00

이 기사는 약 3755자로, 전체를 읽는 데 약 6분이 소요됩니다

ZK 생태계의 급속한 발전은 보안, 개인 정보 보호 및 확장 가능한 블록체인 솔루션의 새로운 시대를 열 것으로 예상됩니다.

원제: 영지식 환경의 이해

원작자: 조나단 킹

영지식 증명(ZKP)과 그에 따른 기술은 암호화의 획기적인 영역이며 대체로 블록체인 설계 개념의 궁극적인 목표로 간주됩니다.

오늘날 ZKP는 1) 블록체인 확장성, 2) 개인 정보 보호 애플리케이션, 3) 신뢰할 수 있는 상호 운용성이 필요하지 않음을 포함하여 web3의 문제를 해결하는 가장 유망한 솔루션 중 하나로 점점 더 자리잡고 있습니다.

2023년에 ZK Technology는 Ethereum L1 또는 L2 프로토콜 계층의 확장성과 신흥 인프라 및 개발자 도구에 중점을 두고 4억 달러 이상을 투자할 예정입니다.

ZK 생태계는 3개의 계층으로 나눌 수 있습니다. 1) 인프라(즉, ZK 기본 요소 위에 프로토콜이나 애플리케이션을 구축하는 데 사용되는 도구 또는 하드웨어), 2) 네트워크(즉, ZK 증명 시스템을 활용하는 L1 및 L2 프로토콜) ) 및 3) 애플리케이션(즉, ZK 메커니즘을 활용하는 사용자 단말 제품)입니다.

아직 초기 단계이지만 ZK 생태계의 급속한 발전은 안전하고 비공개이며 확장 가능한 블록체인 솔루션의 새로운 시대를 열 것을 약속합니다.

영지식증명(ZKP)과 그에 따른 기술은 특히 최소한의 신뢰 가정 정보로 검증할 수 있는 온체인 애플리케이션용 솔루션 제공과 관련하여 블록체인 설계의 궁극적인 목표로 간주됩니다. 본질적으로 영지식 증명은 계산을 생성하는 데 사용된 기본 데이터를 노출하지 않고 계산이 유효하다는 것을 한 당사자(증명자라고 함)가 다른 당사자(검증자)에게 증명할 수 있도록 하는 암호화 기술입니다. ZKP는 1985년에 시작되었습니다. 현재 소프트웨어 도구와 하드웨어의 최신 발전을 통해 ZK는 수십 년간의 지연을 극복하고 이론에서 실천으로 발전해 왔습니다.

오늘날 ZKP는 다음을 포함하여 web3의 가장 큰 과제에 대한 유망한 솔루션을 제공합니다.

블록체인 확장성: Ethereum L1이 직면한 가장 큰 과제 중 하나는 확장성입니다. 그러나 L2 네트워크의 출현으로 이더리움의 보안이나 분산 속성을 손상시키지 않으면서 더 빠르고 저렴한 거래가 가능해졌습니다. 높은 EVM 호환성과 개발자 친화성으로 인해 낙관적 롤업이 여전히 지배적인 반면, ZK 롤업의 채택은 꾸준히 증가하고 있습니다. ZKP는 오프체인에서 복잡한 계산을 집계하는 데 도움을 주어 빠르고 비용 효율적인 온체인 검증 및 결제를 위한 L2 설계를 향상시킵니다.
개인 정보 보호 애플리케이션: 현재까지 블록체인 환경의 개인 정보 보호 작업은 주로 거래를 난독화하는 것으로 제한되었습니다. 그러나 연구자들은 퍼블릭 블록체인에서 완전한 거래 익명성과 개인 정보 보호를 달성하기 위해 점차 노력하고 있습니다. 중요한 것은 사용자 개인정보 보호와 규정 준수 달성(예: 불법 활동 차단) 간의 균형을 깨는 것을 목표로 하는 ZKP를 활용하는 새로운 개인정보 보호 개념이 등장하고 있다는 것입니다.
무신뢰 상호 운용성: 기존 블록체인 상호 운용성 프로토콜은 신뢰할 수 있는 시스템(예: 다중 서명 또는 인센티브 유효성 검사기 세트)에 의존합니다. ZKP는 암호화경제적 신뢰 가정을 암호화 증명으로 대체하여 보다 안전하고 강력한 크로스체인 통신을 위한 새로운 길을 열어줄 수 있습니다. 그러나 ZKP의 주요 응용 분야 중 상호 운용성은 가장 새롭게 떠오르는 영역입니다.

Messari의 딜 스크리너에 따르면, 이더리움 L1/L2 레이어의 확장성과 신흥 ZK 개발자 인프라에 중점을 두고 ZK 분야에 대한 투자는 2023년에 4억 달러를 초과할 것입니다. ZK는 상대적으로 새로운 것이지만 빠르게 성장하는 생태계에는 보다 안전하고 비공개이며 확장 가능한 블록체인 애플리케이션을 가능하게 하는 모범 사례가 통합될 것으로 예상됩니다. 이 프레임워크를 염두에 두고 ZK 생태계를 계층별로 자세히 살펴보고 핵심 플레이어와 새로운 개념을 살펴보겠습니다.

하부 구조

모든 형태의 ZKP는 산술 회로 언어로 작성되어야 하는데, 이는 표현이 제한되어 있고 대부분의 블록체인 기능을 회로 형태로 변환하기가 복잡합니다. 개발자 도구와 하드웨어의 한계로 인해 ZK의 실제 사용 사례는 최근에야 느리게 진행되기 시작했습니다. 오늘날 우리는 개발자가 ZK 암호화 기본 요소 위에 프로토콜과 애플리케이션을 구축할 수 있는 다양한 시스템과 도구의 출현을 목격하고 있습니다.

프로그래밍 프레임워크 및 도구:Leo, Noir, Cairo 및 o 1 js와 같은 도메인 특정 언어(DSL)는 특정 L1/L2 생태계(예: Aleo, Aztec, Starkware 및 Mina)에서 사용됩니다. 또한 개발자가 체인에서 거래 데이터를 마스킹하는 방법에 대한 특정 표준을 정의하고 검증을 위해 ZKP를 사용할 수 있도록 Elusiv 및 Hinkal과 같은 일반 프레임워크가 등장하고 있습니다. ZK 기반 애플리케이션에 대한 개발자 및 최종 사용자의 잠재 수요를 충족하기 위해 채택이 증가할 것으로 예상됩니다.

ZK 보조 프로세서:ZK Coproessor는 개발자에게 비용 효율적이고 신뢰할 수 없는 오프체인 컴퓨팅 기능을 제공하는 동시에 개발자가 기술 스택에서 복잡한 ZK 관련 구성 요소를 사용할 필요성을 제거합니다. RiscZero, Axiom 및 Herodotus와 같은 팀은 임의 프로그램의 실행 및 유효성을 증명하는 증거를 생성하거나 스마트 계약을 통해 추가적인 신뢰 가정을 부과하지 않고 온체인 내역 데이터를 저장, 액세스 및 확인할 수 있는 검증 가능한 컴퓨팅 플랫폼을 제공합니다. 시간이 지남에 따라 ZK 보조 프로세서는 점점 더 발전하는 온체인 애플리케이션의 핵심이 될 것입니다.

증명 네트워크 및 시장:오늘날 대부분의 ZK 네트워크 및 프로토콜은 중앙 집중식 증명 프로세스에 의존합니다. ZK 채택이 계속 증가함에 따라 더 많은 팀이 분산형 증명 레이어를 통해 활성도와 검열 저항성을 높일 것으로 예상됩니다. =nil Foundation, RiscZero, Gevulot 및 Lumoz와 같은 신흥 증명 네트워크 및 마켓플레이스는 애플리케이션이 증명 메커니즘을 제3자 운영자에게 아웃소싱하여 ZKP 인프라 운영 오버헤드를 줄이는 것을 목표로 합니다.

하드웨어 가속:ZKP는 광범위한 수학적 연산이 필요하기 때문에 생성하는 데 비용이 많이 들고 계산 집약적입니다. 그러나 우리는 증명 생성 및 검증 시간을 줄이는 데 도움이 되는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 및 ASIC(주문형 집적 회로)와 같은 특수 하드웨어 사용이 크게 진전되고 있음을 확인하고 있습니다. Ingonyama, Cysic 및 Fabric과 같은 전문 하드웨어 제공업체는 현재 ZK 증명 시스템용 FPGA 및 ASIC 제공에 앞장서고 있으며 앞으로도 ZK 하드웨어 설계에 대한 혁신과 투자가 계속 증가할 것으로 기대합니다.

애플리케이션 체인 인프라:Spire, ProtoKit 및 Lumoz와 같은 RaaS(Rollup-as-a-Service) 제공업체는 개발자에게 ZK 증명 메커니즘을 활용하여 일반 또는 애플리케이션별 L2/L3 체인을 구축, 테스트 및 배포하는 로우 코드 도구를 제공합니다. 시퀀서 측면에서 Espresso, Radius 및 Madara가 제공하는 인프라는 사용자의 트랜잭션을 수락하고 순서를 결정하며 L1 합의 레이어 및 데이터 가용성 레이어에 블록을 게시하는 데 사용됩니다. 우리는 차세대 이더리움 확장성이 모듈식 L2 롤업 스택에 의해 구동될 것이라고 믿으며, 이는 단기에서 중기적으로 이러한 공급자에 대한 수요를 창출할 가능성이 높습니다.

상호 운용성 및 브리징:브리지 시스템은 인간(예: 다중서명 또는 인센티브가 부여된 검증자 세트)에 대한 사용자 의존성을 제거하고 신뢰를 코드(예: 라이트 클라이언트, 릴레이 및 ZKP)로 대체함에 따라 신뢰를 더욱 최소화하고 있습니다. Polyhedra, Lambda Class 및 Polymer Labs와 같은 팀이 이 주제를 탐구하고 있습니다. ZKP의 주요 응용 프로그램 중에서 상호 운용성이 가장 중요하지만 ZK 기본 요소에 대한 액세스가 가속화됨에 따라 설계 개념을 연결하는 데 더 많은 혁신이 있을 것으로 기대합니다.

ZK 기계 학습(ZKML):ZKML은 ZKP를 사용하여 온체인 기계 학습(ML) 모델 추론의 정확성을 입증하는 데 중점을 둔 암호화의 최첨단 분야입니다. 기계 학습 기능을 추가함으로써 스마트 계약은 더욱 자율적이고 역동적이 되어 실시간 온체인 데이터를 기반으로 결정을 내리고 계약이 처음 작성되었을 때 예상하지 못했던 시나리오를 포함하여 다양한 시나리오에 적응할 수 있습니다. 만들어진. Modulus Labs, Giza, Zama 등과 같은 팀은 인공 지능과 암호화의 교차점에서 시너지 균형을 제공하기 위해 우리의 상상력을 열어줄 수 있는 독특한 ZKML 사용 사례를 개척하고 있습니다.

회로망

일부 블록체인은 높은 거래량을 처리하는 데 한계가 있어 수요가 가장 많은 기간 동안 거래 시간이 느려지고 비용이 증가합니다. 또한 비트코인, 이더리움 및 솔라나와 같은 인기 있는 블록체인은 모두 공개 공개 원장을 기반으로 구축되었지만 개인 정보 보호가 부족하여 완전한 거래 개인 정보 보호 및 익명성을 요구할 수 있는 주류 플레이어 사이에서 우려가 제기되었습니다. ZK 증명 인프라의 출현으로 블록체인 확장성 및 온체인 개인 정보 보호와 관련된 문제를 해결하기 위해 새로운 L1 및 L2 네트워크가 등장하고 있습니다.

개인정보 보호에 중점을 둔 L1:Aleo, Mina 및 IronFish와 같은 신흥 L1 네트워크는 ZKP가 지원하는 개인 정보 보호 우선 스마트 계약 기능을 제공하여 해당 생태계 내 dapp에 애플리케이션 수준 개인 정보 보호를 제공합니다. Fhenix 및 Inco와 같은 L1 네트워크는 FHE(완전 동형 암호화)를 사용하여 개발자가 개인 스마트 계약을 작성하고 암호화된 데이터를 기반으로 계산을 수행함으로써 완전한 거래 익명성과 개인 정보 보호를 달성할 수 있습니다. 위에 언급된 L1 중 다수가 인센티브화된 테스트넷을 거치고 개발자가 새로운 프로그래밍 언어를 배워야 한다는 점을 고려하면 대량 채택 및 가치 포착을 달성하는 데 1~2년이 걸릴 수 있습니다.

ZK-EVM：ZK-EVM은 영지식 증명을 활용하여 이더리움과 같은 거래 실행을 위한 암호화 증명을 제공합니다. zkSync Era, Polygon zkEVM, Linea, Scroll 및 Taiko와 같은 다양한 유형의 ZK-EVM이 있으며 각각 EVM 호환성과 성능(즉, 입증된 생산 시간) 간에 서로 다른 설계 상충 관계가 있습니다. 우리는 이더리움 및 이더리움 기반 ZK 롤업을 확장하기 위해 이 분야에서 지속적인 혁신을 기대합니다.

ZK-Rollups：ZK-Rollup은 계산을 오프체인으로 이동하고 ZKP를 사용하여 온체인 상태 변경을 증명하는 L2 확장 솔루션입니다. 예를 들어 Aztec은 거래 비용을 낮게 유지하면서 거래 데이터를 암호화하도록 설계된 이더리움의 개인 정보 보호 엔진을 제공합니다. Zeko는 애플리케이션이 서로 재귀적으로 확인하고 결합할 수 있도록 Mina를 기반으로 구축된 곧 출시될 ZK 롤업 스택인 반면, ImmutableX와 LayerN은 각각 게임 및 고성능 DeFi 사용 사례를 위한 애플리케이션별입니다. 낙관적 기반 롤업이 전체 L2 시장 점유율의 거의 90%를 차지하지만, 기본 기술에 대한 접근성이 높아짐에 따라 ZK 롤업에 대한 수요도 증가할 것입니다.

애플리케이션

ZK 인프라 및 네트워크 계층 위에는 온체인 결제, 신원 확인, 비공개이지만 규정을 준수하는 DeFi 및 소비자 사용 사례에 ZKP를 활용하는 새로운 최종 사용자 애플리케이션 세트가 있습니다.

Elusiv와 같은 팀은 주소를 마스킹하여 개인 결제 및 DeFi 거래를 위한 사용자 친화적인 인터페이스를 제공하는 동시에 식별된 불법 행위자의 거래를 해독하는 규정 준수 메커니즘을 사용합니다. 신원 측면에서는 zCloak, ZKPass 및 zkp-ID가 ZKP를 사용하여 사용자가 개인 정보를 노출하지 않고 제3자에게 검증 가능한 데이터를 증명할 수 있도록 합니다.

Lumina 및 Panther와 같은 DeFi 프로토콜은 규정을 준수하는 비공개 분산 교환을 구축하는 데 중점을 둡니다. Renegade는 다자간 계산 MPC 및 ZK를 사용하여 주문서를 숨기고 대규모 기관이나 고래 거래자가 주문을 더 넓은 시장에 노출하지 않고 실행할 수 있도록 하는 온체인 거래 장소인 다크 풀 거래를 제공합니다.

Sealcaster 및 Dark Forest와 같은 소비자 애플리케이션은 소셜 및 게임 애플리케이션에서 ZKP를 활용하여 다른 온체인 참가자로부터 사용자 신원과 게임 전략을 보호합니다.

ZK의 미래

ZK의 미래에는 주로 속도 우선의 새로운 영지식 증명 설계, 하드웨어 요구 사항 감소, 개발자 도구 개선 및 분산형 증명 생성 지원이 포함됩니다. Optimistic 및 ZK 확장 솔루션은 모두 집계된 트랜잭션을 확인하는 데 사용되지만 각 솔루션에는 보안, 대기 시간 및 계산 효율성 간의 설계 상충 관계가 있지만 중장기적으로는 두 가지 모두 다양한 솔루션을 수용하기 위한 스택의 융합을 보게 될 것입니다. 다양한 온체인 애플리케이션. 마지막으로, ZK 애플리케이션 레이어는 현재 초기 단계에 있지만 퍼블릭 블록체인의 개인 정보 보호에 대한 최종 사용자 요구가 증가함에 따라 계속해서 성장할 가능성이 높습니다. 추가적으로, ZK 연구가 주로 이더리움의 맥락에서 탐구되었다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 그러나 기밀 전송(예: ZKP 암호화폐 토큰 잔액 및 SPL 토큰 전송 금액을 활용하는 개인 정보 보호 기능)이 포함된 Solana의 토큰 22 프로그램과 같은 새로운 개념은 ZK의 적응성과 특정 생태계 외부의 잠재력을 보여줍니다.

요약하면, ZK의 혁신적인 잠재력이 나타나고 있으며 블록체인 솔루션의 보안, 개인 정보 보호 및 확장성의 향상을 예고하고 있습니다. ZK 공간에서 Coinbase Ventures는 새로운 형태의 온체인 유틸리티를 잠금 해제할 수 있는 신흥 ZK 개발자 인프라(예: 보조 프로세서, 증명 시장, 애플리케이션 체인 인프라) 및 애플리케이션(예: 개인 결제 및 DeFi)에 투자하고 있습니다. 최고의 ZK 암호화 인재를 갖춘 팀(희귀하고 작은 인재 풀이 될 것임)이 이끄는 팀이 될 것입니다. 이러한 영역을 구축하는 데 참여하고 계시다면 여러분의 의견을 듣고 싶습니다. JK의 DM은 열려 있습니다!

성명

다음 Coinbase Ventures 포트폴리오 회사가 위에 표시됩니다. Aleo, Anoma, Aztec, Consensys, Espresso, Elusiv, Mina, Polygon, Polymer Labs, Starkware, Sunscreen, zCloak, zkLink, zkSync