Offchain Labs 공동 창립자: 왜 나는 여전히 Optimistic Rollup을 긍정적으로 보고 있는가

작성자: Ed Felten, Offchain Labs 공동 창립자

원문 제목: 《왜 나는 여전히 Optimistic에 대해 낙관적인가》

편집: Luffy, Foresight News

Arbitrum은 Optimistic Rollup을 채택한 이더리움 확장 프로토콜입니다. 사람들은 종종 Arbitrum이 왜 Optimistic을 선택했는지, 그리고 Arbitrum이 ZK 증명으로 전환할 것인지 질문합니다. 저는 이전에 이 질문에 답변한 적이 있습니다, 하지만 그건 거의 2년 전의 일이었습니다. 이것은 현재 제 개인적인 견해이며, 다른 사람들은 동의하지 않을 수 있습니다.

시스템을 설계할 때, 저는 실용주의를 굳게 믿습니다. 우리는 특정 기술적 접근 방식에 집착하여 모든 비용을 감수해야 한다고 생각하지 않으며, 어떤 접근 방식이 사용자와 개발자의 요구를 가장 잘 충족하는지를 질문해야 합니다. 최선의 방법은 시간이 지남에 따라 변할 수 있으며, 그렇다면 우리는 변화할 준비가 되어 있습니다.

우리가 Arbitrum을 위해 Optimistic을 선택한 것은 실용적인 고려에서 비롯된 것이며, 저는 Optimistic 증명이 여전히 ZK 증명보다 더 나은 선택이라고 믿습니다. 그것은 사용자와 개발자의 요구를 더 잘 충족합니다. 간단히 말해, Optimistic은 ZK보다 더 저렴하고, 더 간단하며, 더 유연합니다. 아래에서 이러한 주장을 하나씩 설명하겠습니다.

즉, 상황이 변하고 ZK가 더 나은 선택이 된다면, Arbitrum은 변해야 한다고 생각합니다. 하지만 저는 이러한 상황이 곧 일어나지 않을 것이라고 예상합니다.

Optimistic의 비용이 더 낮음

Optimistic 증명의 멋진 점은 정직한 당사자에게 증명 비용이 항상 0이라는 것입니다. 일반적인 경우에는 어떤 증거도 필요하지 않으며, 진실한 진술만 발표하면 되며, 이는 결코 의심받지 않습니다. 도전이 있을 경우, 도전을 해결하는 데 약간의 비용이 발생합니다. 그러나 모든 불성실한 당사자는 도전에서 패배하게 되며, 그들은 도전 비용을 지불하는 데 사용할 수 있는 스테이킹 지분을 잃게 됩니다.

Optimistic 프로토콜은 다수의 당사자가 실행을 확인할 수 있도록 의존합니다. 즉, 체인은 노드가 필요합니다. 그러나 중요한 용도를 가진 체인은 사용자나 인프라 제공자가 운영하는 많은 일반 노드를 가질 것입니다. 이러한 노드는 자연스럽게 Optimistic 프로토콜의 감시탑 역할을 합니다.

반면에, ZK는 각 발표된 진술에 대해 암호 증명을 생성해야 하며, 이 증명은 Layer 1에서 검증되어야 합니다. 시간이 지남에 따라 ZK 연구자들은 이러한 증명을 생성하는 비용을 줄였지만, 결코 0으로 낮출 수는 없습니다.

사실, Optimistic 실행과 비교할 때 ZK 증명의 비용은 상당히 높습니다. 만약 스마트 계약 실행이 비트 단위 AND 연산을 수행한다면, Optimistic 시스템의 각 검증자는 단지 비트 단위 AND 연산만 수행합니다. ZK 증명자는 비트 단위 AND 명령을 수행한 후, 비트 단위 AND 명령의 결과를 증명하기 위해 많은 비싼 암호 작업을 수행해야 합니다. 만약 앨리스와 밥이 과일을 사러 간다면, 앨리스는 포도를 하나 사고, 밥은 포도 하나와 수박 하나를 사게 되므로, 앨리스의 비용은 항상 밥보다 낮습니다.

Optimistic Rollup과 ZK Rollup 모두에서 일반 노드는 체인의 진화 역사를 이해하기 위해 각 거래를 수행해야 하므로 이 부분에서는 차이가 없습니다.

따라서, Optimistic의 비용이 더 낮습니다.

Optimistic이 더 간단함

소프트웨어 공학, 특히 보안 공학에서는 간단할수록 좋습니다. 복잡성은 보안 위험을 증가시키고 모든 것을 더 느리고 더 어렵게 만듭니다.

확실히, Optimistic 증명은 ZK 증명보다 더 간단합니다. Optimistic 증명은 개발자가 이해하기 쉽지만, ZK 증명은 복잡한 수학과 심오하고 미묘한 암호학 정리에 의존하며, 이러한 정리를 이해하는 사람은 드뭅니다. 심지어 암호학을 가르치는 교수조차도 ZK 증명 시스템을 이해하는 데 어려움을 겪어야 합니다.

Optimistic이 더 유연함

증명은 모든 L2에 필요합니다. 그러나 증명은 사용자와 개발자가 원하는 유일한 것이 아닙니다. 그들은 새로운 기능을 원하며, 이러한 기능은 Optimistic 시스템에서 더 쉽게, 더 빠르게 구축될 수 있습니다.

좋은 예는 Arbitrum Stylus로, 이는 개발자가 Rust 및 C++와 같은 범용 언어를 사용하여 스마트 계약을 작성하고, EVM 계약과 동일한 체인에서 완전한 조합성을 가지며 WASM 가상 머신에서 이러한 프로그램을 실행할 수 있게 해줍니다. Stylus와 같은 기능을 구축하는 것은 도전적이며, 두 개의 가상 머신을 원활한 시스템으로 통합해야 합니다.

Optimistic 시스템에서 이러한 기능을 구축할 수 있는 이유 중 하나는 Optimistic 구현이 표준 프로그래밍 언어와 도구를 사용할 수 있기 때문에 소프트웨어 개발이 더 쉬워진다는 것입니다. 반면에, ZK는 다른 프로그래밍 도구가 필요하며, ZK 회로를 수동으로 구축하거나 모든 것을 회로로 단순화하는 중간 컴파일러를 사용해야 합니다. 맞춤형 도구와 프로그래밍 방법은 항상 더 느리고 더 번거롭기 때문에 전체 시스템의 발전 속도가 느려집니다.

Optimistic 시스템의 단순성은 더 큰 유연성과 더 빠른 진화 속도로 이어집니다.

최종 확정 시간은 동일함

사람들은 종종 Optimistic Rollup과 ZK Rollup의 최종 확정 시간에 대해 질문하며, 그 답은 동일하다는 것입니다.

거래의 결과가 완전히 확정되고 프로토콜의 모든 참여자가 결과를 알게 되면 거래는 최종성을 갖습니다. Rollup 체인, 즉 Optimistic 체인이나 ZK 체인은 두 단계로 운영됩니다: 첫째, 정렬자가 체인에 도착한 거래 시퀀스를 발표하고 기록합니다; 둘째, 실행 결제 레이어가 순서대로 각 거래를 계산하고 실행 결과를 증명합니다. 거래가 거래 시퀀스에서 최종 확정된 위치를 가질 때, 최종성이 달성되며, 이때 거래의 결과는 완전히 최종 확정된 거래 시퀀스에 의해 결정되고, 모든 사람이 그 결과를 알게 됩니다.

최종성은 이더리움에 발표된 정렬자의 출력에 의해 결정되므로 (이 점에서 Optimistic과 ZK 과정은 동일합니다), 증명자에 의해 결정되지 않기 때문에 Optimistic과 ZK 시스템은 완전히 동일한 최종성 행동을 가집니다.

크로스 체인 통신 시간

ZK가 선천적으로 유리한 점은 크로스 체인 통신의 지연입니다. 즉, 한 체인上的 계약이 신뢰 없이 다른 체인上的 계약으로 메시지를 전송하는 데 얼마나 걸리는가입니다.

대체 자산(ETH 또는 토큰)의 크로스 체인 전송은 일반적으로 빠른 브리징 서비스를 통해 이루어지며, 이 작업은 Optimistic 증명과 ZK 증명에 의존하지 않기 때문에 일반 사용자는 크로스 체인 자산 전송 시간에서 어떤 차이도 느끼지 못합니다.

다른 유형의 크로스 체인 메시지에 대해서는 ZK가 더 빠를 수 있습니다. 왜냐하면 ZK 체인은 Optimistic 체인보다 더 빠르게 상태 체크포인트를 부모 체인(즉, L2의 이더리움)에 제출할 수 있기 때문입니다. 이는 자산 전송 외의 용례에 대해 신뢰할 수 없는 크로스 체인 메시지 전송이 더 빨라질 것임을 의미합니다.

현재 이러한 차이가 얼마나 중요한지는 불확실합니다. 오늘날 대부분의 크로스 체인 활동은 자산 전송이며, 사용자 경험에는 큰 차이가 없습니다.

결론

저에게 답은 명확합니다: Optimistic의 장점(저비용, 단순성 및 유연성)은 ZK의 장점(비자산 전송 크로스 체인 기능의 속도)보다 더 두드러집니다.

이것이 Arbitrum이 여전히 Optimistic 증명을 사용하는 이유입니다.