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zk롤업.png

CONTENTS
1. 블록체인 확장성
2. zk롤업이란?
3. zk롤업 작동방식
4. zk롤업 장단점

 

1️⃣ 블록체인 확장성

CK_ti436a36709_n_l (1).jpg

zk롤업을 설명하기에 앞서 블록체인 확장성에 관하여 간단히 설명하자면, 블록체인 확장성이 낮을 경우 속도가 느려지고 거래 수수료가 높아지며 사용자 경험이 나빠지게 됩니다.

이는 계층1(ex. 샤딩) 및 계층2(ex.롤업) 솔루션으로 잠재적으로 해결가능합니다.

그중 zk-롤업은 계층 2에서 영지식 증명이라는 암호화 기술을 활용하는 롤업 구현 유형입니다.

영지식 증명을 통하여 기본 데이터를 공개하지 않고도 검증이 가능하기 때문에 거래 개인 정보 보호 및 보안이 보장됩니다.

가상자산이 더욱 광범위하게 발전함에 따라 블록체인 네트워크의 확장성 문제 해결이 더욱 중요해졌습니다.

블록체인이 혼잡하게되면 속도가 느려지고 거래 수수료가 높아집니다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 레이어 1 솔루션과 레이어 2 솔루션이라는 두가지 기본 프레임워크를 가지고 있습니다.

◼레이어1 솔루션

레이어 1 솔루션은 블록체인의 기본 구조를 직접적으로 개선하여 전체 시스템이 더 높은 처리량을 경험할 수 있도록 합니다. 대표적인 예는 샤딩으로, 블록체인을 별개의 섹터로 분할함으로써 시스템 용량을 늘리고 동시 트랜잭션 처리를 허용합니다.

◼레이어2 솔루션

레이어 2 솔루션은 블록체인 위에서 작동하며, 트랜잭션이 오프체인으로 처리되고 일괄적으로 기본 체인에 커밋됩니다. 주요 기술에는 상태 채널, 사이드체인 및 롤업이 포함됩니다. ZK롤업은 영지식 증명을 활용하는 롤업의 한 형태입니다.


2️⃣ zk롤업이란?

CK_pc004106744_l.jpg

zk롤업을 이해하기 위해서는 롤업 및 영지식 증명을 이해해야 합니다.

롤업을 사용하면 블록체인이 거래 데이터를 하나로 묶어 오프체인에서 처리할 수 있습니다.

처리가 되면 최종 결과가 기본 체인에 정식으로 커밋됩니다. 많은 트랜잭션을 동시에 처리하면 블록체인이 팽창할 가능성이 줄고, 더욱 빠르고 저렴한 계산이 가능합니다. 롤업은 낙관적 롤업과 zk롤업으로 분류됩니다.

◼ 낙관적 롤업

낙관적 롤업이란 롤업된 모든 트랜잭션이 합법적이라는 가정하에 작동합니다. 거래는 블록체인에 커밋되기 전에 대기 기간을 거칩니다. 이 대기 기간동안 네트워크에서 의심스러운 거래에 이의를 제기할 수 있습니다.

낙관적 롤업에는 옵티미즈미 아비트럼 등이 있습니다.

◼ zk롤업

낙관적 롤업과 달리 zk롤업은 영지식 기반 유효성을 증명을 통하여 모든 단일 트랜잭션을 검증합니다.

구현하기가 비교적 복잡하지만 ZK롤업은 낙관적 롤업에서 볼 수 있는 분쟁 해결 기간을 우회하고 이론적으로 트랜잭션을 더 빠르게 처리가능합니다.


영지식 증명은 진술에 대한 복잡한 세부 정보를 공개하지 않고도 한 증명자가 다른 검증자에게 특정 진술이 사실임을 증명할 수 있는 암호화 도구입니다.

✅ 영지식 증명에는 3가지 특성이 존재합니다.

1. 완전성(Completeness) : 진술이 사실이고 양측 모두 진실이라면 증거는 항상 그 진실성을 확인합니다.

2. 건전성(Soundness) : 거짓된 증명자는 아주 드문 상황을 제외하고는 거짓 진술의 타당성에 대하여 정직한 검증자를 설득할 수 없어야 합니다.

3. 영지식(Zero-Knowledge) : 가장 중요한 특징으로, 프로세스가 끝나면 검증자는 진수에 대한 다른 정보를 얻지 않고 진술의 유효성만 학습합니다.

✅ 영지식 증명 작동 방법론은 3가지로 분류합니다.

◼ 증인(Witness) : 첫 번째 단계에서 증명자는 비밀 정보, 즉 '증인'을 검증자에게 제공합니다. 여기서의 아이디어는 증명자가 어떤 정보에 대해 명시적으로 언급하지 않고도 특정 데이터에 접근할 수 있다는 것을 검증자에게 증명하는 것입니다. 증인은 합법적인 증명자만 답변 가능한 정보에 대한 일련의 질문을 설정합니다.

◼ 도전 : 이 단계에서 검증자는 세트에서 무작위 질문을 선택하면 증명자에게 도전합니다.

◼ 응답 : 증명자는 검증자의 질문에 성공적으로 답변하여 신뢰성을 입증합니다.


3️⃣ zk롤업 작동방식

CK_ti436a36704_n_l (1).jpg

zk롤업은 2가지 핵심 구성 요소가 있습니다.

◼ 온체인 계약 : 스마트컨트랙트는 zk롤업 프로토콜이 작동하는 규칙을 정의합니다. 주요 계약과 검증자 계약으로 구성되며, 주요 계약은 롤업 블록을 저장하고 예금을 추적하며 중요한 업데이트를 수행합니다. 검증자 계약은 생성된 영지식 증명을 검증합니다.

◼ 오프체인 가상 머신 : 이 머신은 L2의 기본 이더리움 블록체인에서 벗어나 트랜잭션 실행을 처리합니다. 오프체인 가상 머신은 이더리움 체인과 독립적으로 작동합니다.

ZK롤업은 비록 독특한 계층에 있지만 이더리움 블록체인과 복잡하게 얽혀있습니다. 그들은 매 순간마다 모든 거래의 세부사항을 남기는 것으로 이더리움을 넘치게 하지 않는 대신, 번들 요약을 제공하여 기본 레이어를 깔끔하고 효율적으로 유지합니다.


4️⃣ zk롤업 장단점

CK_cb174005222_l (1).png

✅ ZK롤업 장점

◼ 처리량 증가 : ZK롤업은 트랜잭션 실행을 기본 계층에서 더욱 효율적인 컴퓨팅 환경으로 오프로드합니다. 트랜잭션은 온체인에서 개별적으로 처리되지 않기 때문에 전체 처리량이 향상됩니다.

◼ 혼잡 감소 : ZK롤업은 블록체인 팽창을 줄여서 레이어 1이 효율적일 수 있도록 돕습니다. 전체 노드는 전체 데이터 대신 영지식 증명만 저장하면 됩니다.

◼ 수수료 절감 : 혼잡 감소로 인해 ZK롤업은 전체 수수료를 줄이는데 도움이 됩니다.

◼ 보안 측정 : ZK롤업에는 롤업 네트워크에 문제가 있는 경우에도 사용자가 자금을 인출할 수 있는 보안 조치가 포함되어 있으며, 이는 네트워크 장애 시 자금을 손상시킬 수 있는 사이드체인에 비해 뚜렷한 이점입니다.

◼ 더 빨라진 트랜잭션 챌린지 기간 : ZK롤업을 사용하면 롤업 내의 유효성 증명만 확인하면 되므로 트랜잭션 챌린지 기간이 단축됩니다.

 

✅ ZK롤업 단점

◼ 복잡성 : ZK롤업이 가장 큰 단점은 본직절인 복잡성입니다. 낙관적 롤업보다 실행하기가 더욱 복잡합니다.

◼ 기본 계층의 제약 : 효율성에도 불구하고 ZK롤업은 여전히 기본 계층의 제한 사항에 묶여있습니다.

◼ 유동성 단편화 : 모든 레이어2는 생태계에서 유동성의 분산을 초래합니다. 기본 계층 프로토콜의 유동성이 낮으면 잠재적인 문제가 발생할 수 있습니다.

 

 

 

 

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