영지식 롤업(ZK 롤업)이란 무엇입니까?

간단히 말해서, 영지식 롤업 또는 zk-롤업은 블록체인이 트랜잭션을 더 빠르게 검증하는 동시에 가스 비용을 최소화할 수 있도록 하는 레이어 2 확장성 솔루션입니다. Zk 롤업은 온체인 프로세스와 오프체인 프로세스를 결합하기 때문에 기존 레이어 1 블록체인보다 더 나은 성능을 발휘합니다.

이더리움 메인넷은 거래를 처리하고 블록을 검증하기 위해 온체인 활동을 명시적으로 활용하는 반면, 레이어 2 zk 롤업 솔루션은 오프체인 기능도 도입합니다. 레이어 1 블록체인보다 빠르게 트랜잭션을 성공적으로 검증할 수 있는 주요 구성 요소 중 하나는 머클 트리입니다.

머클 트리는 블록체인이 zk 롤업의 온체인 기록에 있는 데이터를 위조할 수 없도록 보장하는 중요한 수학적 구조입니다. 일반적으로 zk 롤업은 스마트 계약, 즉 온체인에 저장되는 두 개의 머클 트리로 구성됩니다. 한 트리는 계정 저장 전용이고 다른 트리는 모든 잔액을 저장합니다. zk-rollup에 의해 생성되고 사용되는 다른 유형의 데이터는 오프체인에 저장됩니다.

Zk 롤업은 유용성을 높이려는 개발자와 더 빠르고 저렴한 거래 처리를 원하는 투자자 및 거래자 사이에서 점점 인기를 얻고 있습니다.

ZK 롤업 설명

zk-rollup은 Ethereum 메인넷 외부의 트랜잭션을 처리하여 Ethereum의 처리량을 높이는 레이어 2 확장 솔루션입니다. 기본 레이어의 혼잡을 완화하고 확장성을 강화합니다.

영지식 롤업의 세 가지 주요 구성 요소에는 이더리움의 스마트 계약, 증명자 및 검증자 세트가 포함됩니다. 체인 간의 상호 작용은 스마트 계약에 의해 관리됩니다. 제3자 증명자는 레이어 2 체인에서 거래 유효성에 대한 암호화 증명을 생성하고, 검증자는 이러한 증명을 확인하고 스마트 계약에 제출하는 역할을 담당하는 노드 그룹입니다.

사용자는 트랜잭션에 서명하고 이를 검증하고 대기열에 추가하는 증명자에게 제출합니다. 증명자는 주기적으로 수천 개의 트랜잭션을 대기열에서 블록으로 일괄 처리하고 유효성에 대한 영지식 증명을 생성합니다. 이 증명은 거래 정보를 공개하지 않고 단 몇 밀리초 안에 확인할 수 있는 간결한 데이터 조각입니다. 그런 다음 증명자는 상태 루트 및 트랜잭션 루트와 같은 증거와 소량의 데이터를 단일 트랜잭션으로 Ethereum에 제출합니다. 스마트 계약은 증거를 확인하고 그에 따라 상태를 업데이트합니다.

자금을 인출하려면 이더리움 블록에 제출되는 탈퇴 요청이 필요합니다. 그러면 스마트 계약이 잠금을 해제하고 자금을 이체합니다. 출금은 증거로 확인되므로 대기 기간이 필요하지 않습니다.

zk-rollup의 주요 특징은 영지식 증명을 사용하여 상호 작용이나 신뢰 없이 온체인 거래를 확인한다는 것입니다. 이를 통해 높은 확장성, 낮은 대기 시간 및 개인 정보 보호 기능이 가능합니다.

영지식 롤업(ZK 롤업)의 종류

다양한 유형의 무지식 롤업을 차별화하는 요소는 다음과 같습니다.

증명 시스템(Proof System) : 온체인 거래를 검증하기 위해 사용되는 영지식 증명 유형을 의미합니다. 다양한 증명 시스템은 증명 크기, 검증 시간, 증명 시간 또는 신뢰할 수 있는 설정과 같은 고유한 속성과 장단점을 가지고 있습니다. 인기 있는 증명 시스템으로는 zk-SNARKs, zk-STARKs, PLONK 및 Bulletproofs가 있습니다. 다양한 증명 시스템을 사용하는 zk 롤업의 예로는 zkSync(PLONK), StarkWare(zk-STARKs) 및 Aztec(zk-SNARKs)이 있습니다.

회로 설계: 레이어 2 체인의 트랜잭션 인코딩 및 실행과 관련됩니다. 다양한 회로 설계는 확장성, 유용성 및 호환성에 영향을 미칩니다. 기본 회로 설계에는 계정 기반, UTXO 기반 및 ZKVM 기반이 포함됩니다.

다양한 회로 설계를 사용하는 zk 롤업의 예로는 zkSync(계정 기반), StarkWare(UTXO 기반) 및 ZkPorter(ZKVM 기반)가 있습니다.

데이터 가용성 솔루션: 오프체인 전체 블록 데이터의 저장 및 액세스를 의미합니다. 다양한 데이터 가용성 솔루션은 분산형 스토리지 네트워크(예: IPFS), 데이터 가용성 위원회(예: Celestia) 또는 데이터 가용성 샘플링(예: Validium)과 같은 다양한 장단점을 제공합니다. 다양한 데이터 가용성 솔루션을 사용하는 zk-롤업의 예로는 zkSync(IPFS), StarkWare(Validium) 및 ZkPorter(Celestia)가 있습니다.

ZK-롤업에서 "지식 제로"는 무엇을 의미합니까?

zk-rollup에서 "영지식"이라는 용어는 상호 작용이나 신뢰가 필요하지 않은 온체인 거래 확인을 위해 영지식 증명을 사용하는 것을 의미합니다. 영지식 증명은 진술 자체에 대한 정보를 공개하지 않고도 진술의 진실성을 입증할 수 있는 암호화 증명입니다.

ZK-롤업의 이점

1. 낮은 가스 요금: 트랜잭션 배치에 대한 영지식 증명을 생성하고 최소한의 온체인 데이터를 제출함으로써 zk-롤업은 효율성을 높이고 가스 비용을 줄입니다.

2. 더 높은 처리량: 기본 계층 정체 및 제한을 우회함으로써 zk-rollup은 더 빠른 트랜잭션 속도와 확인 시간 단축을 달성합니다. 일부 추정에 따르면 zk 롤업은 처리량을 최대 100배까지 늘릴 수 있다고 합니다.

3. 더욱 빨라진 확인 시간: 사용자는 더 이상 기본 계층에서 블록 확인을 기다릴 필요가 없습니다. 이는 네트워크 상태에 따라 몇 분 또는 몇 시간이 걸릴 수 있습니다. 대신 레이어 2 체인에 대한 즉각적인 피드백과 최종성을 받습니다.

4. 개인정보 보호 기능: Zk 롤업은 영지식 증명을 사용하여 정보를 공개하지 않고 온체인에서 검증함으로써 거래 개인정보 보호를 강화합니다. 이는 최소한의 데이터가 체인에 게시되고 거래에 대한 정보가 유출되지 않음을 의미합니다. Zk 롤업은 거래 금액이나 수신자를 숨기는 등의 개인 정보 보호 기능도 제공합니다.

5. 보안 및 무결성: Zk 롤업은 Ethereum의 합의 메커니즘과 검증자 네트워크의 견고성과 신뢰성을 상속받습니다. 사용자는 거래를 처리하거나 데이터를 저장하기 위해 제3자나 중개자를 신뢰할 필요가 없습니다.

ZK-롤업의 과제 또는 한계

1. 증명 생성 비용: 거래 배치에 대한 영지식 증명을 생성하는 비용은 거래의 복잡성, 증명 시스템 및 회로 설계에 따라 달라집니다. 일부 사용 사례에서는 증명 생성 비용이 높아 잠재적으로 zk-rollup의 확장성과 유용성에 영향을 미칠 수 있습니다. 증명 생성 비용을 줄이는 데는 보다 효율적인 증명 시스템이나 회로 설계를 사용하거나 증명자에게 보조금을 지급하거나 인센티브를 제공하는 것이 포함됩니다.

2. 회로 복잡성: 이는 회로 설계 및 트랜잭션 기능에 따라 레이어 2 체인에서 트랜잭션을 인코딩하고 실행하는 복잡성을 나타냅니다. 높은 회로 복잡성은 특정 사용 사례에 대한 zk-rollup의 확장성과 유용성에 영향을 미칠 수 있습니다. 회로 복잡성을 줄이려면 보다 최적화되거나 전문화된 회로 설계를 사용하거나 트랜잭션을 단순화하거나 표준화해야 합니다.

3. 호환성 문제: Zk-롤업은 Ethereum에서 실행되는 기존 스마트 계약 및 도구와 완전히 호환되지 않으므로 변경이나 조정이 필요합니다. 개발자는 zk-rollup에 대한 스마트 계약을 작성하기 위해 다양한 언어, 프레임워크, 라이브러리 또는 표준을 사용해야 할 수도 있습니다. 사용자는 zk-rollup과 상호 작용하기 위해 다양한 지갑, 브라우저 또는 인터페이스가 필요할 수도 있습니다. 호환성 문제를 해결하려면 보다 상호 운용성이 뛰어나거나 보편적인 솔루션을 사용하거나 개발자와 사용자에게 교육 및 지원을 제공해야 합니다.