Vitalik이 극찬한 ZKsync는 이미 가장 빠른 zkVM을 만들어냈습니다

원문 저자: Eric, Foresight News

11월 1일, Vitalik은 ZKsync 창립자의 ZKsync Atlas 업그레이드에 대한 트윗을 인용하며 ZKsync가 "저평가되었지만 이더리움 생태계에 매우 가치 있는 작업"을 많이 했다고 칭찬했다.

시장은 Vitalik의 발언에 빠르게 반응했으며, ZK 가격은 주말 이틀 동안 최고 2.5배 이상 상승했고, ZK 생태계의 토큰인 ALT(AltLayer), STRK(Starknet), SCR(Scroll), MINA(Mina) 등도 괜찮은 상승폭을 보였다.

ZKsync Altas 업그레이드를 이해한 후, 우리는 ZKsync가 한 일이 정말로 저평가되었을 가능성이 있음을 발견했다.

빠르고, 작지만 비싼 ZKP

이더리움 재단이 일찍부터 추진해온 ZKP(제로 지식 증명)는 본질적으로 검증 속도가 느리고 검증 데이터 양이 많은 문제를 해결하고자 한다.

ZKP는 본질적으로 수학적 확률 문제이며, 그 원리를 대략 설명하기 위해 완전히 정확하지 않은 예를 들어보자: 어떤 사람이 "사색 문제"를 해결했다고 주장한다면, 그 사람의 해결책을 완전히 공개하지 않고 어떻게 그 사람이 실제로 해결했는지 확인할 수 있을까? 제로 지식 증명의 해결책은 전체 그림에서 일부를 선택하여, 그 부분에서 인접한 두 블록의 색상이 동일하지 않음을 증명하는 것이다. 선택한 부분의 수가 특정 값에 도달하면, 그 사람이 사색 문제를 해결했을 확률이 99.99……%에 이르렀음을 증명할 수 있다. 이때 우리는 전체를 이해하지 못한 채로 그가 "실제로 사색 문제를 해결했다"는 증명을 실현한 것이다.

이것이 바로 사람들이 자주 듣는 "어떻게 했는지 알지 못한 채로 실제로 이 일을 했음을 증명하는" 제로 지식 증명이다. 이더리움 생태계에서 ZKP를 대대적으로 추진하는 이유는 ZKP의 이론적 속도 한계가 거래별 증명보다 훨씬 빠르며, 생성된 증명 자체의 데이터 양이 매우 작기 때문이다.

빠른 속도는 ZKP가 전체를 이해할 필요가 없고, 단지 도전만 하면 되기 때문이다. 예를 들어 이더리움 블록을 검증하는 현재 방법은 각 노드가 각 거래의 실행 주소에 충분한 잔액이 있는지 등의 기본 문제를 검증하는 것이지만, 만약 단 하나의 노드가 ZKP를 통해 각 거래를 검증하고 "증명"을 생성하면, 다른 노드는 "증명" 자체가 신뢰할 수 있는지만 검증하면 된다. 더 중요한 것은 이 "증명" 자체의 데이터 양이 매우 작아 전송 및 검증 속도가 극히 빠르며, 데이터 저장 비용도 더 낮다는 것이다.

이 모든 장점이 있는 기술을 대규모로 사용하지 않는 이유는 너무 비싸기 때문이다.

ZKP는 모든 과정을 재현할 필요는 없지만, 도전 자체가 매우 많은 계산 능력을 소모한다. AI 군비 경쟁처럼 GPU를 미친 듯이 쌓으면 더 빠른 속도를 실현할 수 있지만, 모든 사람이 그런 비용을 감당할 수 있는 것은 아니다. 하지만 알고리즘과 공학 혁신을 통해 필요한 계산 능력과 낮은 계산 능력에서 증명을 생성하는 시간을 어느 정도 줄일 수 있다면, 이더리움이 "기술 혁신을 통해 더 많은 응용을 촉진하여 가격 상승"과 "노드 구축을 위한 GPU 구매 비용"의 균형을 이룰 수 있는 일이 가능해진다.

따라서 이더리움 생태계의 많은 ZK 개념 프로젝트나 오픈 소스 개발자들은 ZKP와 이더리움의 결합에서 주로 더 낮은 비용과 낮은 비용에서 더 빠른 속도로 ZK 증명을 생성하는 데 주력하고 있다. 최근 Brevis 팀은 SP1 Hypercube 솔루션의 절반 비용(64개의 RTX 5090 GPU)만으로 평균 6.9초에 이더리움 블록을 증명하는 데 성공했으며(99.6%의 증명 시간이 현재 이더리움 블록 생성 평균 시간인 12초 이내), 이는 이더리움 커뮤니티가 집단적으로 찬사를 보내는 이유이다.

비록 GPU 비용이 여전히 10만 달러를 초과하지만, 증명 속도가 현재 ZKP가 없는 수준으로 감소한 것은 긍정적인 진전이다. 이후 모두의 과제는 비용을 낮추는 것이다.

Altas 업그레이드로 1초의 ZK 최종성을 실현하다

아마 많은 사람들이 모르겠지만, ZKsync가 출시한 오픈 소스 zkVM ZKsync Airbender는 단일 GPU 검증 속도가 가장 빠른 zkVM이다. Ethproofs 데이터에 따르면, 단일 4090 ZKsync Airbender의 평균 검증 시간은 51초로, 비용은 1센트도 안 된다. 두 가지 모두 zkVM에서 최고의 성적이다.

ZKsync가 제공한 데이터에 따르면, 재귀를 제외하고 Airbender는 단일 H100과 ZKsync OS 저장 모델을 사용하여 이더리움 메인넷을 검증하는 평균 시간이 17초이다. 재귀를 포함하더라도 총 평균 시간은 약 35초에 불과하며, ZKsync는 이것이 수십 개의 GPU가 필요해 12초 이내 검증을 실현하는 것보다 훨씬 낫다고 생각한다. 그러나 현재 두 개의 GPU로 평균 22.2초의 데이터만 있기 때문에 실제 성과는 아직 결론이 나지 않았다.

그리고 이 모든 것이 Airbender의 독립적인 공로가 아니라, 알고리즘과 공학의 최적화가 그 중 하나일 뿐이며, ZKsync 기술 스택과의 깊은 통합이 효과 극대화의 핵심이다. 더 중요한 점은 단일 GPU를 사용하여 이더리움 메인넷의 실시간 증명이 가능하다는 것을 나타낸다는 것이다.

6월 말 ZKsync는 Airbender를 출시했고, 국경일의 이틀 전에는 Altas 업그레이드를上线했다. Airbender가 통합된 이번 업그레이드는 ZKsync의 처리량과 확인 속도 및 비용을 크게 향상시켰다.

처리량 측면에서 ZKsync는 정렬기를 공학적으로 최적화했다: 독립적인 비동기 구성 요소를 통해 동기화로 인한 소비를 최대한 줄였다; 가상 머신에 필요한 상태, API에 필요한 상태 및 제로 지식 증명을 생성하거나 L1에서 제로 지식 증명을 검증하는 데 필요한 상태를 분리하여 구성 요소의 불필요한 오버헤드를 줄였다.

ZKsync의 현장 테스트에 따르면, 고빈도 가격 업데이트, 결제 시나리오의 스테이블코인 송금 및 원주 ETH 송금에서 TPS는 각각 23k, 15k 및 43k에 도달했다.

또 다른 큰 질적 변화는 Airbender에서 비롯되며, 이는 ZKsync가 1초의 블록 확인과 단일 거래 0.0001달러의 비용을 실현하도록 도왔다. 메인넷 블록을 검증하는 것과는 달리, ZKsync는 상태 전환 유효성만 검증하므로 계산량이 메인넷 블록을 검증하는 것보다 훨씬 적다. ZK 최종성을 실현한 거래는 여전히 메인넷에서 검증된 후 L1의 최종성을 실현해야 하지만, ZK 검증이 있으면 해당 거래의 유효성을 나타내므로 L1의 최종성은 일종의 프로세스 성격의 보증처럼 된다.

즉, ZKsync에서 실행되는 거래는 ZKP 검증만으로 완전히 거래 유효성을 확인할 수 있으며, 대폭 낮아진 비용 덕분에 ZKsync는 그들 스스로의 말처럼 Airbender만이 가져올 수 있는 응용 시나리오를 실현했다:

첫 번째는 자연스럽게 체인 상의 주문서, 결제 시스템, 거래소 및 자동 시장 조성자와 같은 응용이다. Airbender는 시스템이 극히 빠른 속도로 검증 및 결제를 수행할 수 있게 하여 이러한 응용이 체인 상에서 롤백될 위험을 줄였다.

두 번째는 현재 많은 L2가 실현할 수 없는 것으로, 공공 시스템과 개인 시스템(예: ZKsync의 Prividiums)이 제3자 없이 상호 운용할 수 있도록 지원한다. Prividiums는 ZKsync가 기업이 개인 체인을 구축하는 데 도움을 주기 위해 출시한 인프라이다. 기업에게 블록체인에 대한 요구는 빠른 결제와 프라이버시이다. 빠른 결제는 더 이상 말할 필요가 없고, ZKP의 자연적인 프라이버시는 기업의 개인 체인이 공공 체인과 상호 운용할 때 체인 자체의 원장 정보를 노출하지 않고도 거래 유효성을 검증할 수 있게 한다. 두 가지의 결합은 심지어 체인 상의 증권 및 외환 거래에서 규정된 결제 시간 요건을 충족할 수 있다.

이것이 아마도 ZKsync가 이더리움에 이어 두 번째로 큰 토큰화된 RWA 자산 발행 네트워크가 된 이유일 것이다.

ZKsync는 또한 이 모든 것이 Altas 업그레이드 하에서만 실현될 수 있다고 자랑스럽게 밝혔다: 정렬기가 낮은 지연의 거래 패키징을 제공하고, Airbender는 1초 이내에 증명을 생성하며, 그 후 Gateway가 검증하고 크로스 체인 메시지를 조정한다.

L1과 L2를 연결하다

Vitalik이 리트윗한 트윗처럼, ZKsync 창립자 Alex는 Altas 업그레이드 이후 ZKsync가 진정으로 이더리움 메인넷을 연결했다고 생각한다.

현재 ZKsync의 거래 최종 확인 시간(약 1초)은 이더리움 메인넷 블록 생성 시간(평균 12초)보다 짧아, ZKsync에서 이루어지는 기관 및 RWA 거래는 본질적으로 이더리움 메인넷에서 이루어지는 거래와 일치하며, 이더리움 메인넷의 확인을 기다리기만 하면 된다. 이는 ZKsync가 L2에서 유동성 센터를 반복적으로 구축할 필요가 없고, 직접 메인넷의 유동성을 사용할 수 있음을 의미한다. ZK 롤업 자체가 메인넷과의 크로스 체인이 OP 롤업처럼 7일의 도전 기간을 필요로 하지 않으며, Altas 업그레이드는 기존 기반 위에서 속도를 더욱 가속화했다.

이로 인해 최근 이더리움 커뮤니티에서 논의된 L2 단편화 문제는 개선되었으며, L2와 L1은 더 이상 분리된 두 체인이 아니라 빠른 확인 및 검증을 통해 하나로 연결되었고, L2는 처음으로 진정한 "확장 네트워크"라고 부를 수 있게 되었다.

ZKsync와 Scroll이 처음으로 메인넷에上线했을 때, 거래 확인 속도와 가스 비용이 메인넷과 다르지 않거나 심지어 더 높았던 이유는 본질적으로 처음上线했을 때 ZKP에 대한 알고리즘과 공학의 체계적인 최적화가 이루어지지 않아 검증 속도가 느리고 비용이 높았기 때문이다. 그 당시 ZK 롤업에 대한 신뢰 위기가 발생했다. 오늘날 Optimism과 Arbitrum은 OP 롤업에서 ZK 롤업(또는 두 가지 결합)으로 천천히 전환하고 있으며, ZKsync와 같은 ZK 롤업의 비용과 속도의 추가 향상 및 Scroll의 탈중앙화 ZKP는 "헛소리"에서 기대되는 결과로 변화하고 있다.

모두가 반대하던 것이 인기 있는 것으로 변하면서, ZK는 희망의 빛을 맞이했다. 정렬기와 크로스 체인 브릿지의 다중 서명이 완전히 탈중앙화된 이후, Hasseb Qureshi가 말한 "악할 수 없는" 것이 실제로 실현될 수 있을 것이다.