이더리움 확장을 위한 많은 아이디어 중 ZK는 가장 복잡하고 중요한 방향입니다.

전체 네트워크를 살펴보면, 비탈릭 부테린과 이더리움 재단은 ZK에 가장 큰 투자를 했습니다. ZK는 이더리움 가족의 막내아들과 같습니다. 가장 많은 투자를 받았지만, 동시에 가장 불확실한 미래를 가진 존재이기도 합니다.

며칠 전, 이더리움 재단은 프라이버시 지갑의 기본 구성 요소에 대한 계획인 코하쿠 로드맵을 발표했습니다. 이 로드맵은 많은 핵심 기능이 여전히 ZK-EVM 또는 ZK-VM 구현에 의존할 것이라고 다시 한번 강조했습니다.

그렇다면 이더리움에 ZK-VM이 왜 그렇게 시급하게 필요한가요?

답은 간단합니다. 성능은 향상되지만 보안은 희생되지 않기 때문입니다.

성과 개선의 병목 현상: 전체 직원 검증 및 GAS 상한

앞서 언급했듯이 이더리움의 성능을 개선하는 가장 즉각적인 방법은 GAS 한도를 높이는 것 , 즉 블록 크기를 늘리는 것입니다.

하지만 문제는 GAS 한도를 늘리는 데에는 비용이 따른다는 점이며, 지나치게 큰 블록은 노드에 큰 부담을 준다는 점입니다.

현재 이더리움은 "전체 구성원 전체 검증"이라는 검증 모델을 사용하는데, 이는 모든 노드가 모든 블록을 완전히 검증해야 하는 방식입니다. 이 메커니즘은 간단하고 안전하지만, 중복성이 매우 높습니다.

GAS 한도가 크게 증가하면 각 노드의 컴퓨팅 파워도 극적으로 증가할 것입니다.

이더리움의 블록 간격이 12초에 불과하고, 여기에 블록 전파와 MEV 정렬에 필요한 시간까지 더해진다는 점을 고려하면, 검증자가 검증하는 데 실제로 사용할 수 있는 시간은 약 4~8초에 불과해, 더 큰 부하를 처리할 여유가 거의 없습니다.

ZK 기반 이더리움: "모두가 모든 것을 검증한다"에서 "모두가 모든 것을 검증한다"로

이더리움 L1이 완전히 ZK화되면 검증 모델은 "모든 구성원이 모두를 검증"하는 것에서 "모든 구성원이 한 번만 검증"하는 것으로 변경됩니다. 이 모델에서는 블록이 조립될 때 ZK 증명이 먼저 생성됩니다.

ZK는 증명 생성 속도가 느리지만 검증 속도가 매우 빠르다는 특징이 있습니다. 따라서 노드는 블록의 모든 트랜잭션을 반복적으로 실행할 필요 없이 증명의 정확성을 한 번만 검증하면 됩니다.

즉, 이더리움은 노드 부담을 크게 늘리지 않고도 GAS 한도를 크게 늘릴 수 있다는 의미입니다.

생생한 비유로 설명하자면, 과거에는 DingTalk에서 휴가 신청(거래 전송)을 할 때 리더(노드)마다 휴가 잔액이 있는지 하나하나 검증해야 했고(전체 직원 검증), 모든 사람이 승인한 후에야 프로세스가 진행되었습니다.

ZK 발급 후, 시스템은 먼저 휴가 기간이 있는지 확인하고 모든 리더에게 증명서(ZK)를 발급합니다. 이때 리더는 해당 증명서를 신뢰하고 신속하게 승인하기만 하면 됩니다(모든 직원이 검증).

ZK 이후에도 휴가를 신청합니다(거래 전송). 시스템에서 남은 휴가가 있음을 확인하면 리더에게 "해당 직원은 휴가가 있습니다"라고 직접 알리고, 리더는 시스템이 실수하지 않을 것이라고 전적으로 신뢰합니다(ZK). 그러면 리더의 승인이 훨씬 빨라집니다(모든 직원이 한 번에 확인).

이것이 이더리움이 ZK화되어야 하는 이유입니다.

암호화의 과제와 사례

물론 이 모든 것을 달성하려면 엄청난 양의 엔지니어링이 필요하고 암호화의 난이도가 매우 높기 때문에 이더리움은 전문가 팀과 협력해야 합니다 .

이더리움 재단의 연구원인 저스틴이 언급한 브레비스 프로토콜은 이 분야의 대표적인 사례 중 하나입니다.

Brevis는 ZK-VM에 중점을 두고 있으며, 최신 Pico Prism 기술은 현재 주어진 조건에서 ZK 증명을 생성하는 가장 빠른 솔루션 중 하나입니다.

테스트 데이터에 따르면, 현재 이더리움 블록 크기가 45M GAS인 경우, Brevis는 64개의 RTX 5090 GPU를 사용하여 12초 이내에 블록 증명의 99.6%를 완료하고, 그 중 96.8%의 블록은 10초 이내에 증명 생성을 완료할 수 있습니다.

분산화를 유지하기 위해 이더리움은 ZK 증명 장비 비용이 10만 달러를 초과할 수 없도록 요구합니다 .

H 200이나 B 200과 같은 고급 GPU는 더 빠른 속도로 증명을 생성할 수 있지만, 이는 진입 장벽을 상당히 높일 것입니다. Brevis의 현재 설계는 이 한계에 갇혀 있습니다.

"10초 커버리지"가 중요한 이유는 무엇일까요? MEV 블록은 일반적으로 1~3초 내에 생성되는데, 10초 검증 시간을 더하면 12초 블록 간격이 채워지기 때문입니다.

요약: 이더리움 ZK 기반 경로 논리

이더리움이 L1 성능을 가속화하려면 GAS 한도를 늘려야 합니다.

GAS 한도를 안전하게 높이려면 ZK 기반 시스템을 구현해야 합니다.

ZK를 우아하게 구현 하려면(10초 이내에 증명을 생성하고 하드웨어 비용이 10만 달러 미만) 암호화 커뮤니티와 암호화 생태계의 공동 노력이 필요합니다.

ZK는 이더리움의 확장 경로에서 가장 복잡하지만 가장 결정론적인 방향입니다.

이는 성능만을 위한 것이 아니라, 이더리움이 보안과 분산화의 균형을 추구하는 궁극적인 솔루션입니다.

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