Ethereum은 탈중앙화 애플리케이션(dApps)을 위한 선도적인 블록체인 플랫폼으로, 금융뿐만 아니라 다양한 분야에 걸쳐 혁신을 이루어냈습니다. 그러나 이러한 성공은 한 가지 주요 과제를 드러냈습니다: 바로 확장성 문제입니다. 네트워크 사용자 수가 증가함에 따라 트랜잭션 수수료가 급등하고 처리 시간이 느려지는 문제가 발생합니다.
이더리움 2.0 업그레이드가 단계적으로 진행되고 있는 가운데, 이는 이더리움의 확장성 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대됩니다. 그러나 2층(Layer-2) 네트워크는 이더리움의 탈중앙화 인프라를 주류 채택으로 이끄는 가장 유망한 솔루션으로, 다양한 부문 및 사용 사례에서 dApps를 지원할 수 있습니다.
ZK 롤업은 이러한 문제를 해결하기 위한 희망의 등불로 등장했으며, 탁월한 효율성과 보안을 통해 이더리움의 진정한 잠재력을 열어줄 수 있습니다.
ZK 롤업이란 무엇이며 어떻게 작동하나요?
ZK 롤업은 이더리움과 같은 블록체인의 트랜잭션 처리량을 늘리기 위해 설계된 Layer-2 확장 솔루션입니다. 이는 여러 트랜잭션을 하나로 통합해 네트워크의 부담을 줄이는 방식으로 작동합니다.
혼잡한 거리가 있는 붐비는 도시를 떠올려보세요. ZK 롤업은 우회로와 같아서, 트랜잭션을 오프체인에서 효율적으로 처리하면서도 이더리움 메인넷에서 그 유효성을 보장합니다. ZK 롤업은 '영지식 증명(Zero-Knowledge Proofs)'이라는 강력한 암호화 도구를 활용해 개별 세부사항을 공개하지 않고도 트랜잭션 전체의 무결성을 증명합니다.
이 증명은 매우 간결하고 경량화되어 있으며, 메인넷에 저장되는 데이터를 대폭 줄이고 번개처럼 빠른 트랜잭션 처리를 가능하게 합니다. 영지식 증명(ZKP)은 완전성, 건전성, 영지식이라는 세 가지 핵심 속성을 갖추어 안전하고 효율적인 트랜잭션 검증을 보장합니다.
영지식 증명(ZKP)의 작동 방식에 대해 자세히 알아보세요.
ZK 롤업의 작동 방식
ZK 롤업은 온체인 스마트 계약과 오프체인 가상 머신을 결합하여 다음과 같은 방식으로 작동합니다:
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온체인 스마트 계약: 메인넷의 스마트 계약은 ZK 롤업에서 트랜잭션 규칙을 정의합니다.
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오프체인 가상 머신: 트랜잭션은 별도의 오프체인 가상 머신에서 발생하며, 비용 절감과 속도 향상이 이루어집니다.
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영지식 증명 생성: 트랜잭션 전체 배치의 유효성을 개별 세부정보를 공개하지 않고 입증하는 암호화 증명이 생성됩니다.
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온체인 증명 검증: 이 증명은 메인넷에 제출되고 검증자에 의해 검증되어 오프체인 트랜잭션의 무결성을 보장합니다.
온체인 스마트 계약은 규칙을 정의하고 중요한 데이터를 저장하며, 오프체인 가상 머신은 대부분의 트랜잭션 처리를 수행합니다. 이러한 구조는 트랜잭션 처리량을 크게 향상시키고, 네트워크 혼잡을 줄이며, 트랜잭션 수수료를 낮춥니다.
ZK 롤업 네트워크의 장점
ZK 롤업 네트워크는 이더리움 생태계 내에서 혁신적인 솔루션으로 떠오르며, 이더리움이 직면한 중요한 과제를 해결하고 지속 가능한 Layer-2 환경을 제공합니다.
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확장성과 효율성: ZK 롤업은 여러 오프체인 트랜잭션을 하나로 묶어 데이터를 메인 블록체인에 줄이고, 오프체인 처리와 배치를 통해 가스 수수료를 낮춰 비용 효율적인 트랜잭션을 제공합니다.
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보안성과 속도: ZK 롤업은 실제 데이터를 공개하지 않고도 암호화 증명을 통해 보안을 확보하며, 오프체인에서 묶음 트랜잭션을 검증함으로써 빠른 트랜잭션 최종 승인을 제공합니다.
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사용자 경험과 네트워크 안정성: ZK 롤업은 고속 애플리케이션에 적합한 더 빠르고 저렴한 트랜잭션을 통해 사용자 경험을 향상시키며, 메인 체인에서 트랜잭션을 오프로드하여 네트워크 혼잡을 줄입니다.
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데이터 가용성과 호환성: 일부 Layer-2 솔루션과 달리, ZK 롤업은 온체인 데이터 가용성을 유지하여 신뢰성과 안정성을 높이며, 종종 이더리움 스마트 계약과 호환되어 개발자가 쉽게 마이그레이션하거나 배포할 수 있습니다.
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환경 친화성과 블록체인 상호 운영성 지원: 효율적으로 트랜잭션을 처리하여 에너지 소비를 줄이는 환경 친화적인 기능을 가지며, 일부는 다양한 블록체인 생태계 간 상호운용성을 촉진합니다.
ZK 롤업 vs. 기타 Layer-2 솔루션
ZK 롤업은 Optimistic Rollups와 같은 다른 Layer-2 솔루션과 여러 주요 측면에서 다릅니다. Optimistic Rollups는 기본적으로 트랜잭션이 유효하다고 가정하고, 도전이 제기된 경우에만 검증을 수행합니다. 반면 ZK 롤업은 영지식 증명을 통해 모든 트랜잭션을 검증합니다.
ZK 롤업은 보안성이 높고 트랜잭션 최종 승인이 즉각적으로 이루어지며, Optimistic Rollups의 도전 기간과는 다릅니다. 이는 더 복잡하지만 이더리움 확장을 위한 탄탄한 솔루션을 제공합니다.
ZK 롤업은 Optimistic Rollups를 포함한 다른 Layer-2 확장 솔루션에 비해 다음과 같은 차별화된 장점을 제공합니다:
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강화된 보안: ZK 롤업은 메인넷에서 즉각적인 트랜잭션 최종 승인을 제공하는 반면, Optimistic Rollups는 잠재적 부정행위 감지를 위한 도전 기간을 둡니다.
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경제적 가정 없음: ZK 롤업은 Optimistic Rollups와 달리 신뢰할 수 있는 중개인을 필요로 하지 않습니다.
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향상된 개인정보 보호: 개별 트랜잭션 세부 정보가 증명 내에 숨겨져 있어 Optimistic Rollups에 비해 우수한 개인정보 보호를 제공합니다.
이더리움 생태계의 주요 ZK 롤업 프로젝트
ZK 롤업 시장은 빠르게 진화하고 있으며, 혁신적인 플레이어들이 등장해 새로운 게임의 판도를 만들어가고 있습니다. 여기 이더리움에서 주목해야 할 트렌디한 ZK 롤업 Layer-2 솔루션을 소개합니다:
1. Manta Network (Manta Pacific)
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