전문화 vs. 일반화, ZK의 미래는 누구인가?

원작자 : 모

원곡: 루피, 포사이트 뉴스

전문화와 일반화, 어느 쪽이 ZK의 미래인가? 이 질문에 대한 답을 사진으로 보여드리겠습니다.

그림에서 볼 수 있듯이, 미래에는 트레이드오프 좌표계에서 마술적인 최적점으로 수렴하는 것이 가능할까요?

아니요, 오프체인 검증 가능한 컴퓨팅의 미래는 특수 ZK와 범용 ZK 사이의 경계를 모호하게 만드는 연속 곡선입니다. 이 용어들의 역사적 발전과 미래에 어떻게 통합될 것인지 설명하겠습니다.

2년 전만 해도 "독점" ZK 인프라는 circom, Halo 2, arkworks와 같은 낮은 수준의 회로 프레임워크를 의미했습니다. 이러한 프레임워크를 사용하여 구축된 ZK 애플리케이션은 본질적으로 손으로 작성한 ZK 회로입니다. 특정 작업에는 빠르고 저렴하지만 개발 및 유지 관리가 어려운 경우가 많습니다. 이는 NAND 칩, 컨트롤러 칩 등 오늘날 IC(집적 회로) 산업에서 발견되는 다양한 애플리케이션별 집적 회로 칩(물리적 실리콘 웨이퍼)과 유사합니다.

그러나 지난 2년 동안 특화된 ZK 인프라는 점차 '일반화'되었습니다.

이제 우리는 ZK 회로 코드를 한 줄도 작성하지 않고도 다양한 클래스의 ZK 응용 프로그램을 구축할 수 있는 사용하기 쉽고 고도로 프로그래밍 가능한 SDK를 제공하는 ZKML, ZK 보조 프로세서 및 ZKSQL 프레임워크를 보유하고 있습니다. 예를 들어, ZK 보조 프로세서를 사용하면 스마트 계약이 기록된 블록체인 상태, 이벤트 및 트랜잭션에 무신뢰 방식으로 액세스하고 이 데이터에 대해 임의 계산을 실행할 수 있습니다. ZKML을 사용하면 스마트 계약을 통해 AI 추론 결과를 활용하여 다양한 기계 학습 모델을 무신뢰 방식으로 처리할 수 있습니다.

이러한 진화된 프레임워크는 대상 도메인 내에서 프로그래밍 가능성을 크게 높이는 동시에 얇은 추상화 계층(SDK/API)과 베어메탈 회로에 가깝기 때문에 여전히 높은 성능과 저렴한 비용을 유지합니다.

이들은 IC 시장의 GPU, TPU, FPGA와 유사하며 프로그래밍 가능 도메인 전문가입니다.

ZKVM은 지난 2년 동안 많은 발전을 이루었습니다. 모든 범용 ZKVM은 저수준의 특수 ZK 프레임워크 위에 구축된다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 전문적인 회로와 명령어 세트(RISC-V 또는 유사한 WASM)의 조합으로 컴파일할 수 있는 고급 언어(SDK/API보다 사용자 친화적인)로 ZK 애플리케이션을 작성할 수 있다는 아이디어입니다. 이는 IC 산업의 CPU 칩과 같습니다.

ZKVM은 ZK 보조 프로세서 등과 마찬가지로 하위 수준 ZK 프레임워크 위에 있는 추상화 계층입니다.

어느 현명한 사람이 말했듯이 한 추상화 계층은 모든 컴퓨터 과학 문제를 해결하지만 또 다른 추상화 계층을 생성하기도 합니다. 절충안, 그게 핵심입니다. 기본적으로 ZKVM을 사용하면 성능과 다양성 사이에서 균형을 이룰 수 있습니다.

2년 전, ZKVM의 "베어 메탈" 성능은 정말 나빴습니다. 그러나 단 2년 만에 ZKVM의 성능은 크게 향상되었습니다.

왜?

이러한 "일반" ZKVM이 더욱 "전문화"되었기 때문입니다. 성능 향상의 주요 이유는 "사전 컴파일"입니다. 이러한 프리컴파일러는 SHA 2 및 다양한 서명 확인과 같이 일반적으로 사용되는 고급 프로그램을 명령어 회로 조각으로 나누는 일반적인 프로세스보다 훨씬 빠르게 계산할 수 있는 특수 ZK 회로입니다.

따라서 추세는 이제 매우 분명해졌습니다.

전문화된 ZK 인프라는 더욱 범용화되고 있으며, 범용 ZKVM은 더욱 전문화되고 있습니다.

지난 몇 년 동안 두 솔루션의 최적화를 통해 이전보다 더 나은 균형을 이루었습니다. 즉, 다른 지점을 희생하지 않고 한 지점에서 진전을 이룰 수 있었습니다. 양측 모두 "우리가 분명 미래다"라고 느끼는 이유다.

그러나 컴퓨터 과학의 지혜에 따르면 어느 시점에서는 "파레토 최적의 벽"(녹색 점선)에 직면하게 됩니다. 즉, 다른 성능을 희생하지 않고는 한 성능을 향상시킬 수 없다는 것입니다.

따라서 백만 달러 규모의 질문이 제기됩니다. 한 기술이 적절한 시기에 다른 기술을 완전히 대체할 수 있을까요?

IC 산업의 도움을 받아 이해하자면, CPU 시장 규모는 미화 1,260억 달러인 반면, 전체 IC 산업(모든 "전문" IC 포함)의 규모는 미화 5,150억 달러입니다. 나는 미시적인 관점에서 역사가 이곳에서 반복될 것이며 서로를 대체하지 않을 것이라고 확신합니다.

하지만 오늘날 누구도 "이봐, 나는 범용 CPU로 구동되는 컴퓨터를 사용하고 있다"라거나 "이것은 특수 IC로 구동되는 멋진 로봇이다"라고 말하지 않을 것입니다.

네, 우리는 실제로 이 문제를 거시적 관점에서 살펴봐야 합니다. 앞으로는 개발자가 자신의 필요에 따라 유연하게 선택할 수 있도록 하는 트레이드오프 곡선이 있을 것입니다.

미래에는 전용 ZK 인프라와 범용 ZKVM이 함께 작동할 수 있습니다. 이는 다양한 형태로 달성될 수 있습니다. 이제 가장 간단한 방법이 가능해졌습니다. 예를 들어, ZK 코프로세서를 사용하여 블록체인 거래 내역에서 일부 계산 결과를 생성할 수 있지만 이러한 데이터에 대한 계산 비즈니스 로직이 매우 복잡하여 SDK/API로 간단히 표현할 수는 없습니다.

당신이 할 수 있는 일은 데이터와 중간 계산 결과에 대한 고성능 및 저비용 ZK 증명을 가져온 다음 증명 재귀를 통해 이를 범용 VM으로 집계하는 것입니다.

이러한 유형의 논쟁이 흥미롭다고 생각하지만, 우리 모두는 오프체인 검증 가능한 계산을 통해 블록체인을 위한 비동기 컴퓨팅의 미래를 구축하고 있다는 것을 알고 있습니다. 향후 몇 년 안에 대량 사용자 채택에 대한 사용 사례가 등장함에 따라 이 논쟁은 결국에는 진행될 것이라고 믿습니다.