이더리움이 ZK-VM이 필요한 이유: 확장의 궁극적인 경로

저자: Ebunker

이더리움 확장의 여러 가지 아이디어 중에서 ZK는 가장 복잡하고도 중요한 방향입니다.

전 세계적으로, 비탈릭과 이더리움 재단이 ZK에 가장 많은 투자를 하고 있습니다. ZK는 이더리움 집안의 막내 아들과 같아서, 가장 많은 정성을 쏟고 있지만, 미래는 가장 불확실합니다.

며칠 전, 이더리움 재단은 Kohaku 로드맵을 발표했습니다. 이는 프라이버시 지갑의 기본 구성 요소 계획입니다. 로드맵은 다시 한번 강조합니다. 많은 핵심 기능은 여전히 ZK-EVM 또는 ZK-VM의 실현에 의존할 것입니다.

그렇다면, 이더리움은 왜 이렇게 ZK-VM이 절실히 필요할까요?

답은 간단합니다: 성능 향상을 위해서이며, 안전성을 희생하지 않기 위해서입니다.

성능 향상의 병목: 전원 검증과 GAS 한도

이전에 언급했듯이, 이더리움 성능을 높이는 가장 즉각적인 방법은 GAS 한도를 높이는 것입니다, 즉 블록을 더 크게 만드는 것입니다.

하지만 문제는, GAS 한도를 높이는 것은 비용이 발생한다는 것입니다. 너무 큰 블록은 노드에 큰 부담이 됩니다.

현재 이더리움은 "전원 전검" 검증 모델을 채택하고 있습니다. 즉, 모든 노드가 각 블록을 완전히 검증해야 합니다. 이 메커니즘은 간단하고 안전하지만, 중복성이 매우 높습니다.

GAS 한도가 크게 증가하면, 각 노드의 계산량이 동기적으로 폭증하게 됩니다.

이더리움의 블록 간격이 단 12초에 불과하며, 블록 전파와 MEV 정렬을 위한 시간도 필요하므로, 검증자가 실제로 검증에 사용할 수 있는 시간은 약 4~8초에 불과하여, 더 큰 부하를 처리할 여지가 거의 없습니다.

ZK화된 이더리움: "전원 전검"에서 "전원 일검"으로

이더리움 L1을 전면 ZK화하면, 검증 모델은 "전원 전검"에서 "전원 일검"으로 바뀝니다. 이 모델에서는 블록이 조립된 후, 먼저 ZK 증명이 생성됩니다.

ZK의 특징은 증명 생성은 느리지만, 검증은 매우 빠르다는 것입니다. 따라서 노드는 증명이 올바른지 한 번만 검증하면 되며, 블록 내의 모든 거래를 반복적으로 실행할 필요가 없습니다.

이는 이더리움이 노드의 부담을 크게 증가시키지 않으면서도 GAS 한도를 대폭 높일 수 있음을 의미합니다.

비유하자면, 과거에 당신이 딩딩에서 휴가 신청 프로세스를 제출할 때(거래 발행), 각 리더(노드)가 당신의 휴가 잔여가 있는지 하나하나 확인해야 했습니다(전원 전검). 모든 리더가 승인해야만 프로세스가 통과되었습니다.

하지만 ZK화된 후, 시스템은 당신이 실제로 휴가가 있음을 먼저 검증하고, 이후 모든 리더에게 증명(ZK)을 발급합니다. 이때 리더는 시스템을 신뢰하고 빠르게 승인하기만 하면 됩니다(전원 일검).

ZK화된 후에도 당신은 여전히 휴가 신청 프로세스를 진행하지만, 시스템이 당신에게 남은 휴가가 있음을 발견하고, 각 리더에게 "이 사람은 휴가가 있습니다"라고 직접 알려줍니다. 리더는 시스템이 오류를 범하지 않을 것이라고 완전히 믿고(ZK), 리더의 승인이 훨씬 빨라집니다(전원 일검).

이것이 이더리움이 ZK화를 추진하는 이유입니다.

암호학의 도전과 사례

물론, 이러한 모든 것을 실현하는 것은 엄청난 공학적 작업이며, 암호학적 난이도도 매우 높기 때문에 이더리움은 전문 팀과 협력해야 합니다.

이더리움 재단 연구원 저스틴이 언급한 Brevis 프로토콜은 현재 이 분야에서 선도적인 사례 중 하나입니다.

Brevis는 ZK-VM에 집중하고 있으며, 최신 Pico Prism 기술은 주어진 조건에서 ZK 증명을 생성하는 가장 빠른 솔루션 중 하나입니다.

테스트 데이터에 따르면, 현재 이더리움 45M GAS의 블록 규모에서 Brevis는 64개의 RTX 5090 GPU를 사용하여 12초 이내에 99.6%의 블록 증명을 완료할 수 있으며, 그 중 96.8%의 블록은 10초 이내에 증명 생성을 완료할 수 있습니다.

탈중앙화를 유지하기 위해, 이더리움은 ZK 증명 장비의 비용이 10만 달러를 초과해서는 안 된다고 요구합니다.

더 고급 GPU(예: H 200 또는 B 200)는 더 빠르게 증명을 생성할 수 있지만, 이는 진입 장벽을 크게 높일 것입니다. Brevis의 현재 설계는 이 제한 내에 적절히 맞춰져 있습니다.

왜 "10초 커버리지"가 그렇게 중요한가요? MEV 블록은 일반적으로 1~3초 이내에 생성되며, 10초의 증명 시간이 더해져 12초 블록 간격을 정확히 채웁니다.

요약: 이더리움 ZK화의 경로 논리

이더리움이 L1 성능 향상을 가속화하려면 GAS 한도를 높여야 합니다;

안전하게 GAS 한도를 높이려면 ZK화를 추진해야 합니다;

그리고 우아하게 ZK화를 실현하기 위해(10초 이내에 증명 생성, 10만 달러 이하의 하드웨어 비용), 암호학계와 암호 생태계의 공동 노력이 필요합니다.

ZK는 이더리움 확장 경로에서 가장 복잡하지만 가장 확실한 방향입니다.

이는 성능뿐만 아니라, 이더리움이 안전성과 탈중앙화 사이에서 균형을 찾기 위한 궁극적인 솔루션입니다.