원저자: 에릭, 포사이트 뉴스

11월 1일, 비탈릭은 ZKsync 창립자의 ZKsync Atlas 업그레이드에 대한 트윗을 인용하며 ZKsync가 "이더리움 생태계를 위해 과소평가되지만 가치 있는 작업"을 많이 했다고 칭찬했습니다.

시장은 비탈릭의 발언에 빠르게 반응하여 ZK 가격은 주말 동안 2.5배 이상 상승했습니다. ALT(AltLayer), STRK(Starknet), SCR(Scroll), MINA(Mina)를 포함한 ZK 생태계 내 토큰들도 상당한 상승세를 보였습니다.

ZKsync Altas 업그레이드에 대해 알아보고 나서, ZKsync가 이룬 업적이 실제로 과소평가되었을 수도 있다는 걸 깨달았습니다.

빠르고 작지만 비싼 ZKP

이더리움 재단은 초창기부터 ZKP(영지식증명)를 홍보해 왔는데, 이는 본질적으로 느린 검증 속도와 많은 양의 검증 데이터라는 문제를 해결하는 것을 목표로 합니다.

ZKP는 본질적으로 수학적 확률 문제입니다. 다소 부정확한 예를 들어 그 원리를 설명하겠습니다. 누군가 "사색 정리"를 풀었다고 주장한다고 가정해 보겠습니다. 답을 완전히 공개하지 않고도 이 사람이 실제로 사색 정리를 풀었는지 어떻게 확인할 수 있을까요? 영지식 증명을 사용하는 해법은 그래프의 특정 부분을 선택하고 이 부분에서 인접한 두 픽셀이 같은 색을 공유하지 않음을 증명하는 것입니다. 선택된 부분의 개수가 특정 값에 도달하면 이 사람이 사색 정리를 풀 확률이 99.99%...%에 도달했음을 증명할 수 있습니다. 이 시점에서 우리는 그가 전체 그림을 알지 못하더라도 사색 정리를 실제로 풀었다는 것을 증명했습니다.

사람들이 종종 영지식 증명이라고 부르는 것이 바로 이것입니다. "어떤 일이 어떻게 수행되었는지 알지 못한 채 실제로 수행되었음을 증명하는 것"입니다. 이더리움 생태계에서 ZKP가 적극적으로 홍보되는 이유는 이론적으로 트랜잭션별 증명보다 속도가 훨씬 빠르고, 생성된 증명 자체에 필요한 데이터가 매우 적기 때문입니다.

속도가 빠른 이유는 ZKP가 전체 상황을 알 필요 없이, 단지 문제 해결을 위한 질문만 수행하기 때문입니다. 예를 들어, 이더리움 블록을 검증하기 위해 현재 방식은 각 노드가 각 거래의 실행 주소에 충분한 잔액이 있는지와 같은 기본적인 사항들을 검증합니다. 그러나 ZKP를 통해 각 거래를 검증하고 "증명"을 생성하는 노드가 하나뿐이라면, 다른 노드들은 "증명" 자체의 신뢰성만 검증하면 됩니다. 더 중요한 것은, 이 "증명"에 포함된 데이터의 양이 매우 적기 때문에 전송 및 검증 속도가 매우 빠르고 데이터 저장 비용도 낮다는 것입니다.

이렇게 많은 장점을 가진 이 기술이 널리 채택되지 않는 이유는 단순히 비용이 너무 많이 들기 때문입니다.

ZKP는 전체 프로세스를 재현할 필요는 없지만, 과제 자체에 상당한 컴퓨팅 파워가 소모됩니다. AI 군비 경쟁처럼 GPU를 대량으로 구축하면 더 빠른 속도를 달성할 수 있지만, 누구나 그러한 비용을 감당할 수 있는 것은 아닙니다. 그러나 알고리즘 및 엔지니어링 혁신을 통해 필요한 컴퓨팅 파워와 더 낮은 컴퓨팅 파워로 증명을 생성하는 데 걸리는 시간을 어느 정도 줄일 수 있다면, 기술 혁신으로 인한 이더리움 가격 상승과 노드 구축을 위한 GPU 구매 비용 간의 균형을 이룰 수 있을 것입니다. 이 프로젝트는 잠재력을 가지고 있습니다.

따라서 이더리움 생태계의 많은 ZK 컨셉 프로젝트와 오픈소스 개발자들은 ZK 증명을 더 빠르고 저렴한 비용으로 생성하여 ZKP와 이더리움을 결합하는 데 집중하고 있습니다. 이러한 이유로 Brevis 팀은 최근 이더리움 블록당 평균 6.9초의 증명 시간을 달성했습니다(증명 시간의 99.6%가 현재 이더리움 평균 블록 시간인 12초보다 빠름). 이는 SP1 Hypercube 솔루션(RTX 5090 GPU 64개)의 절반 비용으로 달성되었으며, 이더리움 커뮤니티의 폭넓은 찬사를 받았습니다.

GPU의 비용이 여전히 10만 달러를 넘지만, 최소한 속도가 ZKP 이전 수준으로 떨어졌다는 것을 증명하며, 이제 과제는 비용을 줄이는 것입니다.

알타스 업그레이드는 1초의 ZK 확정성을 달성합니다.

많은 사람들이 ZKsync의 오픈소스 zkVM인 ZKsync Airbender가 단일 GPU 검증에서 가장 빠른 zkVM이라는 사실을 모르고 있을 수 있습니다. Ethproofs 데이터에 따르면, 4090 ZKsync Airbender 하나를 사용할 때 평균 검증 시간은 51초로, 1센트 미만의 비용이 소요되어 zkVM 중 가장 우수한 성능을 보입니다.

ZKsync가 제공한 데이터에 따르면, 재귀를 제외하고 Airbender가 단일 블록 H100과 ZKsync OS 스토리지 모델을 사용하여 이더리움 메인넷을 검증하는 데 걸린 평균 시간은 17초입니다. 재귀를 포함하더라도 총 평균 시간은 약 35초에 불과하며, ZKsync는 수십 개의 GPU를 사용하여 12초 안에 검증을 완료하는 것보다 훨씬 빠르다고 생각합니다. 그러나 현재 두 개의 GPU를 사용한 평균 22.2초에 대한 데이터만 제공되므로 실제 성능은 아직 확실하지 않습니다.

이 모든 것이 Airbender 덕분만은 아닙니다. 알고리즘 및 엔지니어링 최적화는 그 중 일부에 불과합니다. 성능 극대화의 핵심은 ZKsync 기술 스택과의 긴밀한 통합에 있습니다. 더 중요한 것은, 단일 GPU를 사용하여 이더리움 메인넷에서 실시간 증명을 구현하는 것이 가능함을 보여준다는 것입니다.

6월 말, ZKsync는 Airbender를 출시했고, 국경일 전날 Atlas 업그레이드가 출시되었습니다. Airbender를 통합한 이 업그레이드는 ZKsync의 처리량, 확인 속도, 그리고 비용을 크게 향상시켰습니다.

처리량 측면에서 ZKsync는 정렬기에 엔지니어링 최적화를 적용했습니다. 독립적인 비동기 구성 요소를 사용하여 동기화 오버헤드를 최소화하고, 가상 머신에서 필요한 상태, API에서 필요한 상태, L1 계층에서 제로 지식 증명을 생성하거나 제로 지식 증명을 검증하는 데 필요한 상태를 분리하여 불필요한 구성 요소 오버헤드를 줄였습니다.

ZKsync의 현장 테스트에 따르면, 고빈도 가격 업데이트의 경우 TPS가 23,000, 결제 시나리오에서의 스테이블코인 전송의 경우 15,000, 기본 ETH 전송의 경우 43,000에 도달했습니다.

또 다른 중요한 도약은 Airbender에서 비롯되었는데, 이를 통해 ZKsync는 1초 블록 확인과 거래당 $0.0001의 비용을 달성할 수 있었습니다. 메인넷 블록 검증과 달리 ZKsync는 상태 전환의 유효성만 검증하므로 훨씬 적은 연산이 필요합니다. ZK 최종성을 달성하는 거래는 L1 최종성을 달성하기 위해 메인넷에서 검증되어야 하지만, ZK 검증 자체가 거래의 유효성을 입증하기 때문에 L1 최종성은 절차적 보장에 가깝습니다.

즉, ZKsync에서 실행된 거래는 ZKP 검증만 거치면 유효하다는 것이 완전히 확인됩니다. 대폭 절감된 비용과 더불어, ZKsync는 Airbender만이 제공할 수 있는 다음과 같은 애플리케이션 시나리오를 실현합니다.

가장 먼저 떠오르는 애플리케이션은 온체인 오더북, 결제 시스템, 거래소, 그리고 자동화된 마켓 메이커입니다. Airbender는 시스템이 매우 빠른 속도로 검증 및 결제를 수행할 수 있도록 하여 이러한 애플리케이션의 온체인 롤백 위험을 줄여줍니다.

두 번째는 현재 많은 L2 블록체인이 달성하지 못하는 부분입니다. 바로 제3자 없이 퍼블릭 시스템과 프라이빗 시스템(예: ZKsync의 Prividiums) 간의 상호운용성을 지원하는 것입니다. Prividiums는 ZKsync가 기업의 프라이빗 블록체인 구축을 지원하기 위해 출시한 인프라입니다. 기업에게 블록체인은 빠른 결제와 개인정보 보호라는 두 가지 요건을 충족해야 합니다. 빠른 결제는 말할 필요도 없으며, ZKP의 고유한 개인정보 보호 기능은 퍼블릭 블록체인과 상호 운용될 때 블록체인 자체의 원장 정보를 노출하지 않고도 거래 유효성을 검증할 수 있도록 합니다. 이 두 가지 요소의 조합은 온체인 증권 및 외환 거래 규정 준수 요건에 명시된 결제 시간 요건까지 충족합니다.

이는 ZKsync가 이더리움에 이어 두 번째로 큰 토큰화된 RWA 자산 발행 네트워크가 된 이유를 설명할 수 있습니다.

ZKsync는 이 모든 것이 Atlas 업그레이드를 통해서만 가능하다고 자랑스럽게 말합니다. 정렬기는 저지연 거래 패키징을 제공하고, Airbender는 1초 안에 증명을 생성하며, Gateway는 크로스 체인 메시지를 검증하고 조정합니다.

L1과 L2를 연결하세요

Vitalik이리트윗했듯이 , ZKsync 창립자 Alex는 Atlas 업그레이드 이후 Zksync가 Ethereum 메인넷에 대한 연결을 실제로 달성했다고 믿고 있습니다.

현재 ZKsync의 거래 최종 확인 시간(약 1초)은 이더리움 메인넷 블록 생성 시간(평균 12초)보다 짧습니다. 즉, ZKsync에서 수행되는 기관 및 RWA 거래는 이더리움 메인넷의 확인 대기 상태와 기본적으로 동일합니다. 또한 ZKsync는 L2에 유동성 허브를 반복적으로 구축할 필요가 없으며, 메인넷의 유동성을 직접 활용할 수 있습니다. ZK Rollup은 OP Rollup처럼 메인넷과의 크로스체인 거래에 7일간의 챌린지 기간이 필요하지 않으며, Atlas 업그레이드를 통해 이 프로세스가 더욱 가속화되기 때문입니다.

이를 통해 최근 이더리움 커뮤니티에서 논의되었던 L2 단편화 문제가 개선되었습니다. L2와 L1은 더 이상 두 개의 별개의 체인이 아니라, 빠른 확인 및 검증을 통해 하나로 연결됩니다. 이로써 L2는 처음으로 진정한 "확장 네트워크"라고 불릴 수 있게 되었습니다.

ZKsync와 Scroll이 메인넷에 처음 출시되었을 당시, 거래 확인 속도와 가스비는 메인넷과 크게 다르지 않았거나 오히려 더 높았습니다. 이는 출시 당시 ZKP 알고리즘과 엔지니어링에 대한 체계적인 최적화가 이루어지지 않았기 때문입니다. 이로 인해 검증 속도가 느리고 비용이 많이 발생했으며, 이는 당시 ZK Rollup에 대한 신뢰 위기를 초래했습니다. 현재 Optimism과 Arbitrum은 OP Rollup에서 ZK Rollup(또는 둘의 조합)으로 점진적으로 전환하고 있습니다. ZKSync를 비롯한 다른 ZK Rollup과 Scroll의 탈중앙화 ZKP를 통해 비용과 속도가 더욱 향상되면서, "말도 안 되는" 수준에서 기대되는 수준으로 발전했습니다.

ZK는 만인의 비난을 받던 상황에서 높은 수요를 가진 기업으로 거듭나며 희망의 빛을 보았습니다. ZK의 다중 서명 기능과 크로스체인 브릿지가 완전한 탈중앙화를 달성함에 따라, Dragonfly의 매니징 파트너인 하셉 쿠레시가 "악할 수 없다"라고 표현했던 것을 실제로 이룰 수 있을지도 모릅니다.