원제: ZK 기술을 활용한 이더리움의 10,000 TPS 로드맵: 초보자 가이드

원저자: 앤드류 펜튼, 코인텔레그래프

원문 번역: imToken

편집자 주: 이더리움은 10,000 TPS 달성이라는 새로운 확장 시대를 향해 나아가고 있으며, 영지식 증명(ZK) 기술이 핵심 동력으로 부상하고 있습니다. 이 글은 "10,000 TPS를 향한 이더리움 로드맵" 시리즈의 첫 번째 글로서, ZK 기술, zkEVM 로드맵, 그리고 이더리움의 L1 확장 계획을 간략하게 분석합니다. 다음 글에서는 ZK 구현의 과제, L2 생태계의 발전, 그리고 이더리움의 경제 구조에 미치는 미래 영향에 대해 자세히 살펴보겠습니다. 2025년 7월 30일, 이더리움은 제네시스 블록 생성 10주년을 맞이했습니다. 10년간의 탐색 끝에 이더리움의 확장 로드맵은 새로운 방향과 비전을 모색하고 있습니다. 최근 ETH 가격 상승은 커뮤니티의 신뢰를 확실히 회복시켰지만, 진정으로 흥미로운 것은 수년간의 레이어 2 확장성 탐색 끝에 이더리움의 레이어 1이 마침내 최대한의 탈중앙화를 유지하면서도 극한의 확장성을 달성할 수 있는 신뢰할 수 있는 경로를 확보했다는 것입니다. 간단히 말해, 이제부터 이더리움의 가스 한도와 거래 처리량(TPS)은 매년 수 배씩 증가할 예정입니다. 검증자는 더 이상 모든 거래를 다시 실행하지 않습니다(편집자 주: 이는 거래의 상태 변경 사항을 처음부터 다시 계산할 필요가 없다는 것을 의미합니다). 대신, 단일 영지식 증명(ZK-proof)을 통해 거래가 올바르게 실행되었음을 증명합니다. 이를 통해 기반 네트워크의 TPS는 초당 수만 건으로 증가할 것입니다.

동시에 레이어 2도 동시에 확장되어 수십만 또는 수백만 TPS에 도달할 것이며, "네이티브 롤업"이라는 새로운 유형의 레이어 2는 프로그래밍 가능한 샤딩처럼 작동하여 레이어 1과 동일한 보안을 제공할 것입니다.

이러한 제안은 아직 이더리움 거버넌스 프로세스의 공식 승인을 받지는 않았지만, 비탈릭 부테린이 2017년부터 탐구하기 시작했고 이더리움 재단의 핵심 연구원인 저스틴 드레이크가 홍보하고 지원해 온 아이디어를 기반으로 합니다.

7월 EthCC 컨퍼런스에서 드레이크는 "이더리움 확장의 중요한 전환점에 서 있습니다. 저는 레이어 1의 GigaGas 시대, 즉 약 10,000 TPS 시대로 곧 진입할 것이라고 확신하며, 이 시대의 열쇠는 zkEVM과 실시간 증명입니다."라고 말했습니다.

드레이크의 궁극적인 목표는 이더리움 생태계가 10년 안에 1,000만 TPS를 달성하는 것이지만, 이는 어떤 단일 블록체인도 이 처리량 요건을 충족할 수 없다는 것을 의미합니다. 미래는 필연적으로 "네트워크들의 네트워크" 아키텍처가 될 것입니다. 서로 다른 L2가 각각 다른 시나리오, 장단점, 그리고 이점을 처리하고, 함께 전체 생태계를 확장하여 전 세계 수요를 충족하게 될 것입니다.

이더리움의 L1은 왜 확장할 수 없었을까요?

다른 블록체인들이 더 강력한 하드웨어와 컴퓨팅 파워를 사용하여 처리량을 늘리는 실험을 오래전부터 시작했지만, 이더리움은 항상 탈중앙화에 대한 거의 이념적이고, 심지어 일부는 "유토피아적"이라고까지 여기는 집착을 가지고 있었습니다. ETH 극대주의자들의 관점에서 볼 때, 솔라나와 같은 "데이터센터 체인"은 수백만 달러에 달하는 중앙 집중식 위험 요소를 안고 있어 정부가 거래 검열을 위해 이러한 노드를 직접 표적으로 삼을 수 있습니다. 수이처럼 하드웨어 요구 사항이 낮은 체인조차도 엄청난 비용과 대역폭 요구 사항을 가지고 있어 탈중앙화를 저해합니다. 반면, 라즈베리 파이에서도 구동 가능한 이더리움은 15,000~16,000개 이상의 공개 노드와 수백만 개의 검증자를 갖춘 낮은 진입 장벽의 네트워크를 갖추고 있어 검열이 거의 불가능하고 네트워크가 공격에 매우 강합니다. 물론, 그 대가로 매우 느린 속도가 발생합니다. 현재 솔라나의 TPS가 약 1,500인 반면, 현재 초당 약 18~20건의 거래를 처리하고 있습니다.

어떤 면에서 블록체인 아키텍처는 본질적으로 비효율적입니다. 마치 Google 스프레드시트와 비슷합니다. 셀을 수정할 때마다 전 세계 복사본을 가진 모든 컴퓨터가 전체 스프레드시트를 다시 계산하고 정확한지 확인해야만 업데이트가 가능합니다.

ZK 기술 회사 Succinct Labs의 공동 창립자인 우마 로이는 "이더리움은 누구나 네트워크를 따라가고 모든 거래를 다시 실행할 수 있도록 설계되었습니다."라고 설명했습니다. 이는 모든 거래가 누군가 재계산해야 하기 때문에 거래량을 무한정 늘릴 수 없다는 것을 의미합니다.

메인넷의 확장 공간이 제한되어 있으면서도 탈중앙화를 유지하기 때문에 이더리움은 2020년에 논란의 여지가 있는 레이어 2(L2) 확장을 선택해야 했습니다.

ZK는 블록체인의 불가능한 삼각형을 어떻게 해결할까요?

이더리움의 창시자 비탈릭 부테린은 퍼블릭 블록체인이 보안, 확장성, 탈중앙화라는 딜레마를 해결하는 데 어려움을 겪는 이유를 설명하기 위해 "블록체인의 불가능한 삼각형"이라는 용어를 만들어냈습니다.

거의 모든 확장 솔루션은 이 중 두 가지만 동시에 달성할 수 있기 때문에 세 번째는 불가피하게 희생됩니다.

지금까지는 그렇습니다.

드레이크가 "달의 수학(Moon Math)"이라고 묘사한 기술인 영지식 증명(ZK-Proofs)은 거래 세부 정보를 공개하지 않고도 수많은 복잡한 거래가 올바르게 실행되었음을 수학적으로 증명할 수 있습니다.

ZK 증명을 생성하는 것은 복잡하지만, 유효성 검증은 빠르고 가볍습니다. 따라서 이더리움의 미래 비전은 다음과 같습니다. 여러 개의 약한 라즈베리 파이 노드가 모든 거래를 하나씩 재계산하는 대신, 검증자는 작은 ZK 증명의 수학적 결과만 간단히 확인할 수 있습니다. Succinct Labs의 공동 창립자 우마 로이는 "모든 사람이 모든 거래를 재실행하는 대신, 해당 작업이 발생했다는 증명만 제공하면 누구나 계산을 다시 할 필요 없이 이 증명을 검증할 수 있습니다."라고 설명했습니다. 드레이크는 미래에는 ZK 증명 검증의 계산 복잡도가 매우 낮아져 일반 라즈베리 파이 성능의 1/10에도 미치지 못하는 7달러짜리 라즈베리 파이만으로도 처리할 수 있게 되어 대규모 데이터 센터가 필요 없게 될 것이라고 농담까지 했습니다.

zkEVM: 10,000 TPS 달성을 위한 로드맵

이더리움 재단의 소피아 골드가 최근 블로그에 올린 글은 커뮤니티에서 뜨거운 논쟁을 불러일으켰습니다. 내년 안에 L1 메인넷에 영지식 증명 기반 이더리움 가상 머신(zkEVM)이 통합될 가능성이 있다는 것입니다.

ZK 기술에 대한 많은 실질적인 탐구가 실제로 L2 네트워크에서 시작된다는 점은 주목할 만합니다. 예를 들어, 이더리움 공동 창립자 조 루빈이 소유한 컨센시스(Consensys)가 인큐베이팅한 Linea는 EVM과 100% 호환되는 ZK Rollup 퍼블릭 체인입니다. 이더리움에서 실행 가능한 모든 애플리케이션은 Linea에서도 원활하게 실행될 수 있습니다.Linea는 스스로를 이더리움의 확장으로 여기며, 최근 L1으로의 가치 환원을 지원하기 위해 ETH 거래 수수료의 20%를 폐지하겠다고 발표했습니다. Linea 대표 Declan Fox는 ZK 기술이 블록체인의 "불가능한 삼각형"에 대한 해결책을 제시한다고 설명했습니다. "ZK의 마법은 연산량 증가로 인해 검증 복잡성이 증가하지 않고도 L1의 가스 한도를 크게 높일 수 있다는 것입니다." 그는 ZK 증명 생성의 지연 시간과 비용이 지속적으로 감소함에 따라 검증 하드웨어 요구 사항을 매우 낮게 유지하면서도 더 높은 처리량을 처리할 수 있다고 덧붙였습니다. 심지어 스마트워치만으로도 이러한 작업을 처리할 수 있습니다. 하지만 커뮤니티는 지나치게 낙관해서는 안 됩니다. zkEVM이 내년 안에 L1에 성공적으로 통합된다 하더라도, 첫날부터 10,000 TPS를 달성하지는 못할 것입니다.

한 번에 한 단계씩, 그리고 한꺼번에

이더리움은 현재 네트워크 실행에 사용할 수 있는 5개의 주요 소프트웨어 클라이언트를 보유하고 있습니다. 즉, 단일 클라이언트에 문제가 발생하더라도 솔라나처럼 네트워크가 즉시 중단되지 않습니다.

향후 업그레이드에서 이더리움은 ZK 검증을 지원하는 2~3개의 수정된 클라이언트를 출시할 계획입니다. 이를 통해 검증자는 모든 트랜잭션을 다시 실행하는 대신 영지식 증명(ZK 증명)을 확인하여 검증을 완료할 수 있습니다.

처음에는 소수의 검증자만 새로운 검증 모드로 전환하여 잠재적인 문제를 조기에 해결하고 수정할 수 있습니다.

이더리움 재단 프로토콜 조정 팀의 라디슬라우스는 "snarkified EVM으로의 전환은 점진적일 것"이라고 말했습니다. 프로세스"—여기서 "스나크화"는 SNARK 유형의 영지식 증명 사용을 의미합니다.)

사용자는 주로 L1 가스 한도의 점진적인 증가를 경험하게 될 것이며, 이는 네트워크의 경제 활동 증가로 이어집니다. L1에서 ZK 검증으로의 전환에는 시간이 걸리겠지만, 가스 한도 확대는 거의 임박했습니다.

지난주 L1 가스 한도는 22% 인상되어 4,500만 TPS가 되었습니다. 연구원 Dankrad Feist는 클라이언트가 가스 한도를 연 3회 자동으로 늘리도록 권장하는 EIP를 제안했습니다.이 계획에 따르면 이더리움 메인넷은 4년 안에 약 2,000 TPS를 달성할 수 있을 것입니다.

저스틴 드레이크는 더 나아가 이 속도를 2년 연장하여 2031년까지 처리량을 1기가바이트로 늘리고 약 10,000TPS를 달성하자고 제안했습니다.

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