ZKP 브리징 새로운 솔루션 상세 설명: Optimistic을 zk의 "요청자-증명자" 분리 모델에 도입

원문 제목：ZKP 요청자-증명자 분리 모델을 지원하는 전체 ZK 및 낙관적 ZK

원문 저자：0x3d18，ZKPool

편집：첸원，ChainCatcher

제로 지식 증명은 Rollup, 브리지 및 오라클을 포함한 많은 응용 프로그램 시나리오가 있습니다. 이는 ZK-Rollup, ZK-bridge 및 ZK-oracle과 같은 프로젝트의 개발로 이어졌습니다.

하이브리드(혼합) 및 낙관적(Optimistic) 설계가 최근 ZKP 기술에 적용되었습니다. 예를 들어, Orbiter Finance는 낙관적 ZK 브리지 프로토콜을 제안했으며, Taiko는 점진적인 혼합 Rollup 솔루션을 제안했습니다.

낙관적 ZK는 모든 상태 전환이 올바르다고 가정하며 즉각적인 유효성 증명이 필요하지 않습니다. 그러나 이 시스템은 사기 활동에 대해 이의를 제기할 수 있는 기간인 미리 정해진 도전 창을 설정합니다. 이 기간 동안 모든 참여자는 유효성 증명 또는 사기 증명을 제출하여 사기 활동에 이의를 제기할 수 있습니다.

이러한 설계는 ZKP 프로젝트의 총 증명 비용을 줄이는 동시에 분산된 도전자를 모니터링 시스템과 사기 행위를 도전하는 인센티브를 통해 보안을 보장합니다.

낙관적 ZK 브리지 프로토콜

Orbiter Finance는 비교적 잘 알려진 크로스 Rollup 프로젝트입니다. 이들은 "Orbiter 크로스 Rollup 프로토콜: 순응하는 다수에 대해 낙관적이고, 악의적인 소수에 대해 엄격한 중재"를 제안했습니다.

낙관적 Rollup 교차 거래 프로세스 (Orbiter Finance 제공)

이들은 ZKP 기술로 지원되는 분산형, 안전하고 비용 효율적인 크로스 Rollup 설계를 정의합니다.

Orbiter의 분산형 설계

이러한 설계에는 고려해야 할 몇 가지 중요한 요소가 있습니다:

첫째, 과거의 브리지 프로젝트는 여러 가지 보안 문제를 겪어 사용자에게 큰 손실을 초래했습니다. 중앙 집중화는 보안 위험을 초래합니다. 따라서 분산화는 브리지에 필수적입니다.

둘째, 소스 체인/Rollup과 목적 체인/Rollup 간의 거래 프로세스의 정확성을 보장하는 메커니즘이 필요합니다.

또한 이러한 증명을 생성하는 비용 효율적인 방법을 찾아야 합니다. 체인상의 머클 트리와 비교할 때, ZKP는 실행 가능한 선택이며 가스 비용이 적습니다.

특히, 크로스 Rollup 브리지의 경우 비용이 가장 중요한 고려 사항이며, 전체 설계의 목표는 비용을 최소화하는 것입니다. 이는 체인상의 거래를 줄이고 가능한 한 각 체인상의 거래에 대한 가스 양을 줄이는 것이 중요하다는 것을 의미합니다.

Orbiter의 설계에서, 브리지 결제 계획 외에도 ZKP가 필요한 또 다른 계획이 있습니다. 이 시나리오에서 "제출자"(submitter)라는 역할이 교차 집계된 거래 정보를 집계하고 L1에 전송하여 분산형 거래상(dealer)이 정확한 보상을 받을 수 있도록 합니다.

Orbiter의 분산형 제출자 설계

Orbiter의 프로토콜은 대부분의 참여자가 실수를 하지 않으며, 낙관적으로 크로스 Rollup 이벤트를 처리하여 적시에 실행되도록 합니다. 각 크로스 Rollup 거래마다 증명이 필요하다면 전체 브리지 거래의 실행이 느려질 것입니다. 따라서 악의적인 행위가 없는 경우 증명을 생성할 필요가 없으며 비용을 절약할 수 있습니다. 그러나 제작자(maker) 또는 제출자(submitter)에서 악의적인 행위가 감지되면 도전자가 증명을 생성할 수 있으며, 의심받는 제출자도 증명을 제출해야 합니다.

Orbiter 낙관적 zk 브리지 설계

ZKPool 요청자-증명자 분리 모델 (Requester Prover Separation Model)

ZKP 기술을 사용할 때 다양한 패턴이 있습니다:

1. 전체 zk: 이 패턴에서는 각 전환마다 ZKP가 필요합니다. 이는 ZK-bridge(예: Polyhedra) 또는 ZK-Rollup(예: Scroll)과 같은 프로젝트를 통해 구현할 수 있습니다.

2. 낙관적 zk: 이 패턴에서는 전환이 도전받을 때만 ZKP가 필요합니다. Taiko와 Orbiter가 이 패턴의 예입니다.

전체 zk 및 낙관적 zk

추상 모델을 정의할 때, ZK-bridge와 ZK-Rollup 간에 몇 가지 유사점이 명확합니다. 구체적으로, 이러한 차이는 ZKP 요청자와 ZKP 증명자 간의 관계에서 나타납니다. 아래 그림과 같이, ZKP 요청자는 ZKP 생성을 요구하는 모듈을 참조합니다.

시나리오는 다음과 같습니다:

1. ZK-Rollup 프로젝트에서:

• 전체 zk 패턴에서, 시퀀서는 ZKP 요청자로 작동합니다.
• 낙관적 zk 패턴에서, 도전자는 ZKP 요청자로 작동합니다.

1. ZK-bridge 프로젝트에서:

• 전체 zk 패턴에서, 메이커(maker)는 ZKP 요청자로 작동합니다.
• 낙관적 zk 패턴에서, 도전자는 ZKP 요청자로 작동합니다.

ZKP 요청자와 ZKP 증명자

앞서 언급했듯이, 낙관적 zk에서는 항상 증명 작업이 있는 것은 아닙니다. 따라서 ZKP 요청자와 ZKP 증명자를 동일한 모듈로 통합하면 증명자는 유휴 상태에 있을 수 있으며, 그 계산 능력이 충분히 활용되지 않을 수 있습니다.

요청자-증명자 분리 모델을 설계하고 증명자를 공유 풀로 만들면 증명자의 활용도를 높일 수 있습니다. 낙관적 시나리오가 도전받지 않을 때, 증명자는 다른 ZKP 프로젝트의 증명 작업을 맡을 수 있습니다. 이는 ZKPool이 zk-bridge 프로젝트에서 중요한 역할을 하며, 특히 낙관적 ZK와 다른 조합을 결합할 때 중요하다는 것을 의미합니다.

ZKPool이 ZKP 요청자 간에 ZKP 증명자의 역할을 공유

ZKP 요청자-증명자 분리 모델은 Rollup 및 브리지뿐만 아니라 오라클 및 모든 다른 ZKP 프로젝트에도 적용됩니다.

요약

제공된 정보를 바탕으로 다음과 같은 결론을 도출할 수 있습니다:

1. ZKP 기술은 Rollup, 브리지, 오라클 및 기타 관련 프로젝트를 포함한 ZKP 프로젝트에 필수적입니다.

2. ZKPool은 ZK-bridge의 생성자/제출자와 ZK-Rollup의 시퀀서를 동일한 역할로 간주하고 이를 ZKP 요청자로 통합할 수 있게 해줍니다.

3. ZKPool의 ZKP 요청자-증명자 분리 모델을 사용하면 증명자의 활용도를 높일 수 있습니다. 이 패턴은 모든 ZKP 프로젝트의 분산화도 촉진합니다.