블록체인 확장성을 위한 경쟁
암호화폐 사용이 확대됨에 따라 블록체인 네트워크의 확장성 과제를 해결하는 것이 중요해졌습니다. 혼잡한 블록체인은 거래 속도를 늦추고 수수료를 증가시킬 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 두 가지 주요 접근 방식이 있습니다. 레이어 1 및 레이어 2 솔루션입니다.
- 1계층 솔루션: 1계층 솔루션은 블록체인 자체의 핵심 아키텍처를 수정하여 시스템의 전반적인 처리량을 향상시키는 것을 포함합니다. 샤딩은 이 접근 방식의 두드러진 예입니다. 블록체인을 별도의 세그먼트로 분할함으로써 샤딩은 시스템의 용량을 높이고 동시 트랜잭션 처리를 용이하게 합니다.
- 2계층 솔루션: 2계층 솔루션은 기존 블록체인 인프라 위에서 작동합니다. 이 프레임워크에서 거래는 오프체인으로 처리된 다음 메인 블록체인에 기록되기 전에 집계됩니다. 2계층 내의 주목할 만한 기술로는 상태 채널, 사이드체인, 롤업이 있습니다. Zk-롤업은 영지식 증명을 활용하는 특정 유형의 롤업입니다.
Zk-Rollup이란?
zk-롤업을 이해하려면 먼저 롤업과 영지식 증명의 개념을 이해해야 합니다.
롤업이란?
롤업을 통해 블록체인은 거래 데이터를 통합하고 오프체인으로 처리할 수 있습니다. 처리가 완료되면 결과가 메인 체인에 커밋됩니다. 이러한 동시 처리로 블록체인 혼잡을 방지하고 더 빠르고 비용 효율적인 계산이 가능합니다. 롤업은 낙관적 롤업과 zk-롤업의 두 가지 유형으로 분류할 수 있습니다.
- 낙관적 롤업: 낙관적 롤업은 모든 묶음 거래가 유효하다는 가정 하에 작동합니다. 이러한 거래가 블록체인에 기록되기 전에 네트워크가 잠재적으로 의심스러운 거래에 대해 분쟁을 제기할 수 있는 대기 단계를 거칩니다.
- Zk-롤업: 낙관적 롤업과 달리, zk-롤업은 제로 지식 기반 유효성 증명을 사용하여 각 거래를 검증합니다. zk-롤업을 구현하는 것이 더 복잡하지만, 분쟁 해결 단계가 필요 없으므로 거래 처리 속도가 더 빨라집니다.
영지식 증명이란 무엇인가?
영지식 증명(ZKP)은 한 당사자(증명자)가 다른 당사자(검증자)에게 특정 주장이 사실임을 입증할 수 있도록 하는 암호화 메커니즘으로, 해당 주장과 관련된 기밀 세부 정보를 공개하지 않습니다.
ZKP는 세 가지 특성을 가져야 합니다. 영지식 증명(ZKP)은 세 가지 필수 특성을 가지고 있습니다.
완전성: 진술이 정확하고 양측이 정직하다면 증거는 지속적으로 그 진실성을 확증할 것입니다.
건전성: 거짓 증명자는 매우 드문 경우를 제외하면 정직한 검증자를 속여 거짓 진술을 유효한 것으로 받아들이게 할 수 없어야 합니다.
영지식: 이것은 가장 중요한 측면입니다. 프로세스가 끝나면 검증자는 진술의 유효성에 대해서만 알게 되고, 실제 내용에 대한 통찰력은 얻지 못합니다.
ZKP는 어떻게 작동하나요?
ZKP 프로세스는 세 가지 핵심 단계로 나눌 수 있습니다.
- 증인: 초기 단계에서 증명자는 "증인"이라고 하는 비밀 정보를 검증자와 공유합니다. 그 목적은 증명자가 직접 공개하지 않고도 특정 데이터에 액세스할 수 있음을 입증하는 것입니다. 이 증인은 합법적인 증명자만이 정확하게 답할 수 있는 일련의 질문을 만듭니다.
- 과제: 이 단계에서는 검증자는 확립된 질문 세트에서 무작위로 추출한 질문을 증명자에게 제시합니다.
- 응답: 증명자는 검증자의 질문에 올바르게 대답하여 신뢰성을 확인합니다.
Zk-Rollup은 어떻게 작동하나요?
Zk-롤업은 두 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다.
- 온체인 계약: 스마트 계약은 zk-rollup 프로토콜의 운영을 관리합니다. 여기에는 롤업 블록을 저장하고, 입금을 추적하고, 키 업데이트를 구현하는 주 계약과 생성된 ZKP를 검증하는 검증자 계약이 포함됩니다.
- 오프체인 가상 머신: 이 가상 머신은 메인 블록체인에서 떨어진 곳에서 거래를 실행합니다. 기본 체인과 독립적으로 작동하여 더 큰 효율성을 제공합니다.
Zk-rollup은 블록체인과 복잡하게 연결되어 있으며, 독특한 방식으로 작동합니다. 모든 거래 세부 정보로 블록체인에 부담을 주지 않고 대신 집계된 요약을 제공하여 기본 계층을 간소화하고 효율적으로 유지하는 데 도움이 됩니다.
Zk-Rollups 사용의 장단점: Zk-Rollups는 어떤 이점을 제공합니까? 이점을 살펴보겠습니다.
zk-Rollups의 장점
처리량 증가: Zk-rollup은 트랜잭션 실행을 보다 효율적인 컴퓨팅 환경으로 오프로드하여 전체 처리량을 향상시킵니다. 트랜잭션이 메인 체인에서 개별적으로 처리되지 않으므로 이 접근 방식은 용량을 크게 개선합니다.
혼잡 감소: 블록체인 블로트를 최소화함으로써 zk-rollup은 메인 레이어에서 더 원활한 운영에 기여합니다. 전체 노드는 전체 데이터 세트가 아닌 영지식 증명만 저장하면 되므로 효율성이 향상됩니다.
수수료 절감: 혼잡이 감소함에 따라 zk-rollup은 네트워크 전반의 거래 수수료를 낮추는 데 도움이 됩니다.
강화된 보안 조치: Zk-롤업에는 롤업 네트워크 내에서 문제가 발생하더라도 사용자가 자금을 인출할 수 있는 보안 프로토콜이 포함되어 있습니다. 이는 네트워크 중단 시 사용자 자금을 위험에 빠뜨릴 수 있는 다른 솔루션과 비교할 때 주목할 만한 이점입니다.
더 빠른 거래 이의 신청 기간: zk-rollup에서는 유효성 증명만 검증하면 되므로 거래 이의 신청 프로세스가 가속화됩니다.
zk-Rollups의 단점
복잡성: zk-rollup의 주요 단점은 복잡성에 있습니다. 낙관적 롤업에 비해 구현하기가 상당히 복잡합니다.
기본 계층의 제약: zk-rollup은 여러 장점에도 불구하고 여전히 기본 계층의 기능에 의해 제한됩니다.
유동성 단편화: 모든 레이어 2 솔루션은 생태계 내에서 단편화된 유동성으로 이어질 수 있습니다. 기본 레이어 프로토콜의 유동성이 부족하면 잠재적인 문제가 발생할 수 있습니다.
마무리 생각
확장성은 종종 블록체인 기술의 "성배"로 여겨진다. 최적의 기능을 하지 못하면 시스템은 비효율적이다. 낙관적 롤업과 ZK 롤업은 모두 오랜 확장성 문제에 대한 우아한 솔루션을 제공한다. 특히 ZK 롤업은 더 빠른 거래 속도, 감소된 혼잡, 향상된 보안을 약속한다. 복잡성이 있지만 잠재적인 이점은 상당하다. 디지털 통화의 미래에 관심이 있는 사람들에게 ZK 롤업을 이해하는 것은 필수적이다. 블록체인 성능 개선을 목표로 하기 때문에 지금은 ZK 롤업의 약속을 탐구하기에 완벽한 시기이다.
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