ZK 롤업(Zero-Knowledge 롤업)이란 무엇입니까?

정의 및 핵심 메커니즘

1. ZK 롤업은 오프체인에서 여러 트랜잭션을 묶고 단일 암호화 증명(zk-SNARK)이라는 단일 암호화 증명을 기본 이더리움 블록체인에 제출하는 레이어 2 확장 솔루션입니다.

2. 이 증명은 기본 데이터를 공개하지 않고 모든 번들 트랜잭션이 유효한지 암호화 방식으로 확인하고 개인정보를 보호하며 온체인 계산 부하를 줄입니다.

3. 기본적으로 유효성을 가정하고 챌린지 기간 동안 사기 증명에 의존하는 낙관적 롤업과 달리 ZK 롤업은 수학적 검증을 통해 정확성을 미리 주장합니다.

4. 메인 체인은 트랜잭션 호출 데이터 및 zk-SNARK와 같은 최소한의 데이터만 저장하여 이더리움의 보안 보장을 유지하면서 높은 처리량을 가능하게 합니다.

5. ZK 롤업의 모든 상태 전환에는 유효성 증명이 수반됩니다. 즉, 기본 암호화의 건전성 외에는 신뢰 가정이 필요하지 않습니다.

온체인 데이터 공개 전략

1. ZK 롤업은 보낸 사람, 받는 사람, 금액 및 임시값을 포함한 압축된 거래 데이터를 이더리움의 호출 데이터 공간에 게시하여 재구성 및 감사를 위한 데이터 가용성을 보장합니다.

2. 이 데이터 게시를 통해 운영자가 오프라인 상태가 되거나 악의적인 행동을 하는 경우에도 관찰자는 롤업 상태의 정확성을 확인할 수 있습니다.

3. 압축 기술은 통화 데이터 크기를 크게 줄입니다. 예를 들어, 간단한 ERC-20 전송은 게시된 형식에서 100바이트 이상에서 12바이트 미만으로 줄어들 수 있습니다.

4. 게시된 데이터에는 증명 생성에 사용된 개인 입력이 포함되지 않으므로 애플리케이션 로직에서 요구하는 경우 사용자 기밀이 유지됩니다.

5. 이더리움의 롤업 계약은 최신 상태 루트에 대해 수신 증명을 검증하고 검증이 성공한 경우에만 업데이트합니다.

증명자 인프라와 컴퓨팅 트레이드오프

1. zk-SNARK를 생성하려면 상당한 계산 리소스가 필요합니다. 특히 거래 유형 및 스마트 계약 기능에 따라 회로 복잡성이 증가하기 때문입니다.

2. 증명자는 중앙 집중화되거나 분산화될 수 있습니다. 현재 많은 라이브 배포는 대기 시간 및 비용 제약으로 인해 신뢰할 수 있는 하드웨어나 허가된 증명자에 의존하고 있습니다.

3. 하나의 증명이 다른 증명의 유효성을 입증하는 재귀적 증명은 배치 증명을 보다 효율적으로 수행하고 검증 가스 비용을 낮추기 위해 점점 더 많이 채택되고 있습니다.

4. RISC Zero 및 Cairo와 같은 STARK 친화적인 가상 머신의 발전으로 프로그래밍 가능성이 확장되어 개발자가 원시 제약 시스템 대신 고급 언어를 사용하여 회로를 작성할 수 있습니다.

5. GPU 및 FPGA를 사용한 하드웨어 가속은 증명 생성 시간을 몇 분에서 몇 초로 단축하려는 증명자 운영자 사이에서 일반화되고 있습니다.

보안 모델의 의미

1. ZK 롤업의 최종성은 증거 승인 즉시 즉시 이루어지며 낙관적 롤업에서 일반적으로 발생하는 7일 출금 지연을 제거합니다.

2. 보안 모델은 이산 로그 또는 충돌 저항과 같은 기본 암호화 가정의 견고성과 회로 구현의 정확성에 전적으로 의존합니다.

3. 회로 로직 또는 컴파일러 툴체인의 버그로 인해 유효하지 않은 증명이 허용될 수 있으므로 회로의 공식 검증이 중요한 엔지니어링 관행이 됩니다.

4. 채권 규모와 도전 시점이 안전에 영향을 미치는 사기 방지 기반 설계와 달리 시스템 보안을 위해 경제적 인센티브나 슬래싱 메커니즘이 필요하지 않습니다.

5. 악의적인 증명자가 부정확하지만 유효한 것처럼 보이는 zk-SNARK를 구성하는 경우 Ethereum 검증자 계약은 이를 완전히 거부합니다. 탐지 없이는 자금을 도난당하거나 유용할 수 없습니다.

자주 묻는 질문

Q: ZK 롤업은 임의의 스마트 계약을 지원할 수 있습니까? A: 네, 하지만 제약이 있습니다. zkSync Era 및 Starknet과 같은 플랫폼은 Solidity 또는 기타 언어를 검증 가능한 회로로 컴파일하는 맞춤형 VM(예: zkEVM, Cairo)을 사용합니다. 완전한 EVM 동등성은 여전히 ​​활발한 개발 영역입니다.

Q: 일부 ZK 롤업에 여전히 중앙 집중식 시퀀서가 필요한 이유는 무엇입니까? A: 시퀀싱에는 증명하기 전에 거래를 주문하는 것이 포함됩니다. 이 계층을 분산화하면 조정 오버헤드와 대기 시간 문제가 발생합니다. 많은 프로젝트는 생존성과 낮은 수수료를 최우선으로 생각하며, 메인넷 이후 시퀀서 분산화를 계획하고 있습니다.

Q: 이더리움의 통화 데이터 비용이 ZK 롤업의 병목 현상입니까? A: 중요한 요소입니다. 압축하는 경우에도 대규모 배치를 자주 게시하면 가스 사용량에 영향을 미칩니다. EIP-4844는 이 비용을 낮추기 위해 proto-danksharding을 도입했으며 현재 클라이언트 구현에는 추가 통화 데이터 최적화가 포함되어 있습니다.

Q: ZK 롤업은 계정 추상화 및 지갑 복구를 어떻게 처리합니까? A: 이더리움의 계정 모델을 상속하지만 스마트 계약 지갑을 통해 확장합니다. 복구 메커니즘은 롤업 프로토콜 자체가 아닌 지갑의 논리에 따라 달라지므로 배포된 계정 계약에서 허용하는 대로 소셜 복구, 다중 서명 또는 시간 잠금 업그레이드가 가능합니다.