원래 제목: "이더리움에 ZK-VM이 필요한 이유: 확장을 향한 궁극적인 길"

원래 저자: Ebunker Chinese

이더리움의 확장에 대한 여러 접근 방식 중에서 ZK는 가장 복잡하면서도 가장 중요합니다.

전체 네트워크에서 Vitalik Buterin과 이더리움 재단은 ZK에 가장 큰 투자를 했습니다. ZK는 이더리움 가족의 막내아들과 같습니다. 가장 많은 노력을 받지만 가장 불확실한 미래이기도 합니다.

며칠 전, 이더리움 재단은 프라이버시 지갑의 기본 구성 요소에 대한 계획인 Kohaku 로드맵을 발표했습니다. 로드맵은 많은 핵심 기능이 여전히 ZK-EVM 또는 ZK-VM 구현에 의존할 것이라고 반복해서 강조합니다.

그렇다면 이더리움에 ZK-VM이 왜 그토록 시급하게 필요한 걸까요? 답은 간단합니다. 보안을 희생하는 것이 아니라 성능을 위해서입니다. 성능 병목 현상: 완전 검증 및 GAS 한도 앞서 언급했듯이 이더리움의 성능을 개선하는 가장 즉각적인 방법은 GAS 한도를 높이는 것입니다. 즉, 블록 크기를 늘리는 것입니다. 그러나 문제는 GAS 한도를 높이면 비용이 발생한다는 것입니다. 지나치게 큰 블록은 노드에 큰 부담을 줍니다. 현재 이더리움은 모든 노드가 모든 블록을 완전히 검증해야 하는 "완전 검증"이라는 검증 모델을 사용합니다. 이 메커니즘은 간단하고 안전하지만, 중복성이 매우 높습니다. GAS 한도가 크게 증가하면 각 노드의 연산 작업 부하도 급증하게 됩니다.

이더리움의 블록 간격이 12초에 불과하고, 블록 전파 및 MEV 정렬에도 시간이 필요하다는 점을 고려하면, 검증자는 실제로 검증에 약 4~8초밖에 할애할 수 없어 더 큰 부하를 처리할 여유가 거의 없습니다.

ZK 기반 이더리움: "모두에 의한 모든 검증"에서 "하나에 의한 모든 검증"으로

이더리움 L1이 완전히 ZK 기반이라면, 검증 모델은 "모두에 의한 모든 검증"에서 "하나에 의한 모든 검증"으로 변경됩니다. 이 모델에서는 블록이 조립될 때 ZK 증명이 먼저 생성됩니다.

ZK는 증명 생성 속도가 느리지만 검증 속도가 매우 빠르다는 특징이 있습니다. 따라서 노드는 블록 내의 모든 트랜잭션을 다시 실행할 필요 없이 증명의 정확성을 한 번만 검증하면 됩니다. 즉, 이더리움은 노드의 부담을 크게 늘리지 않고도 가스 한도를 크게 늘릴 수 있습니다. 예를 들어, DingTalk에서 휴가 요청(트랜잭션 전송)을 제출할 때 각 리더(노드)는 휴가 잔액을 개별적으로 검증해야 하며(전체 검증), 모든 리더가 승인한 후에만 프로세스가 진행됩니다. ZK를 사용하면 시스템은 먼저 휴가가 있는지 확인한 후 모든 리더에게 통합 증명(ZK)을 발급합니다. 리더는 휴가를 신뢰하고 신속하게 승인합니다(전체 검증). ZK 인증 후에도 휴가를 신청(트랜잭션 전송)할 수 있습니다. 시스템은 남은 휴가를 감지하고 모든 리더에게 "이 사람은 휴가가 있습니다."라고 직접 알립니다. 리더는 시스템이 실수하지 않을 것이라고 확신(ZK)하므로 승인 속도가 훨씬 빨라집니다(전체 직원 검증). 이것이 바로 이더리움이 ZK 인증을 받아야 하는 이유입니다. 암호화 과제 및 사례 연구: 물론 이 모든 것을 달성하려면 막대한 엔지니어링 노력과 높은 암호화 난이도가 필요하므로 이더리움은 전문가 팀과 협력해야 합니다. 이더리움 재단 연구원인 저스틴이 언급한 브레비스 프로토콜은 이 분야의 대표적인 사례 중 하나입니다.

Brevis는 ZK-VM을 전문으로 하며, 최신 Pico Prism 기술은 현재 주어진 조건에서 ZK 증명을 생성하는 가장 빠른 솔루션 중 하나입니다.

테스트 데이터에 따르면, 현재 Ethereum 블록 크기가 45M 가스일 때, 64개의 RTX 5090 GPU를 사용하는 Brevis는 12초 이내에 블록 증명의 99.6%를 완료할 수 있으며, 블록의 96.8%는 10초 이내에 증명됩니다.

탈중앙화를 유지하기 위해 Ethereum은 ZK 증명 장비 비용이 10만 달러를 초과할 수 없도록 요구합니다. H200이나 B200과 같은 고급 GPU는 훨씬 더 빠르게 증명을 생성할 수 있지만, 이는 진입 장벽을 상당히 높일 것입니다. Brevis의 현재 설계는 이 한계에 갇혀 있습니다."10초 커버리지"가 왜 그렇게 중요할까요? MEV 블록은 일반적으로 1~3초 내에 생성되고, 10초 증명 시간은 12초 블록 생성 간격을 완벽하게 채우기 때문입니다. 요약: 이더리움의 ZK(Zero Key Knowledge)화를 향한 논리적 경로 L1 성능을 가속화하려면 이더리움이 가스 한도를 높여야 합니다. 가스 한도를 안전하게 높이려면 ZK화가 촉진되어야 합니다. 그리고 ZK화(10초 이내에 증명을 생성하고 하드웨어 비용이 10만 달러 미만)를 우아하게 달성하려면 암호학 커뮤니티와 암호화폐 생태계의 협력이 필요합니다. ZK는 이더리움의 확장성 경로에서 가장 복잡하지만 동시에 가장 확실한 방향입니다.

이는 성능뿐만 아니라, 이더리움이 보안과 탈중앙화 사이의 균형을 찾는 궁극적인 해결책이기도 합니다.

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