Vitalik의 새로운 글에서 “ZK+Plasma”의 새로운 방향을 제시하며, L2 구도가 다시 변화할 것인가?

저자：Haotian

편집자 주: 11월 14일, Vitalik Buterin은 이스탄불의 L2DAYS에서 "EVM validiums를 위한 Exit games: Plasma의 귀환"이라는 제목의 발표를 하였고, 이후 동명의 블로그 글을 업데이트했습니다. 2017년 8월, Vitalik Buterin과 Joseph Poon은 "Plasma: 자율 스마트 계약"이라는 글을 발표하며 Plasma를 이더리움의 새로운 확장 솔루션으로 발표했습니다. 그러나 이후 기술은 진전을 보이지 않았고, Plasma는 자금 인출 등의 문제로 매우 복잡하여 실제로 실행 가능한 확장 솔루션이 되기 어려웠습니다. 그러나 Plasma의 실패는 무의미하지 않았으며, zk-Rollup의 출현은 사람들이 layer-2 확장의 가능성 방향을 보게 했고, 이는 Plasma의 데이터 가용성 문제와 인출 복잡성 문제를 해결할 수 있습니다. L2의 구조가 점점 더 중앙화됨에 따라, Vitalik은 다시 Plasma 솔루션을 제안하고 zk-SNARK 증명을 결합하여 이더리움 확장의 가능성에 대해 탐구했습니다. 암호화 연구원 Haotian은 Plasma의 응용 시나리오, ZK+Plasma 등의 측면에서 Vitalik의 새로운 글을 해석했습니다.

Vitalik Buterin의 Plasma 귀환에 관한 새로운 작품을 읽고, Plasma 기반의 UTXO 유사 장부 "인출 게임" 메커니즘에 깊이 매료되었습니다. Vitalik은 시장이 ZK+Plasma 방향으로 탐색하도록 유도하려는 의도가 있는 것 같으며, 시장이 Rollup 단계에서 내적 경쟁에 머무르지 않도록 하고자 합니다. 이제 자세히 설명드리겠습니다.

이전 Vitalik 글 해석에서 언급했듯이, 이더리움의 2층 확장 솔루션에는 Plasma, Rollup, Validium, Parallel 등 여러 가지 솔루션이 있었습니다. Vitalik이 기대하는 확장 방향은 균형 잡힌 발전으로, 다양한 응용 시나리오에 적합한 다양한 layer2 구축을 목표로 하지만, 현실의 시장 구조는 Rollup 솔루션이 독주하고 있으며, 점점 더 내적 경쟁이 심화되고 있습니다.

Rollup은 보안성이 높지만 데이터 가용성에 대한 의존성이 지나치게 크며, 순수 이더리움 DA는 성능과 비용 문제로 제한을 받습니다. 따라서 현재 시장에서는 Rollup 진영에 자리 잡으면서도 제3자 DA에 의존하는 솔루션이 나타나고 있으며, 이는 Rollup을 왜곡시키는 방식으로 Vitalik이 보고 싶어하는 상황이 아닙니다.

그래서 Vitalik의 새로운 글에서는 Plasma를 다시 꺼내 들고, ZK+Plasma의 확장 솔루션을 제안했습니다. 이는 분명히 layer2 정치에 관한 신호를 보내는 것입니다.

왜 Plasma는 현재 결제 시나리오에 제한될까?

Plasma는 일종의 사이드체인 솔루션으로, 주기적으로 메인넷에 머클 상태 데이터를 동기화합니다. 이는 데이터와 계산이 메인넷에 의존하는 확장 솔루션입니다. 이 경우, 2층은 매우 중앙화된 방식으로 설계가 매우 복잡한 장부 모델을 사용하여 효율적으로 확장할 수 있으며, 메인넷의 validator와 같은 시스템 능력을 재사용할 수 있습니다.

결론적으로, Plasma는 결제 시나리오에서 장부 상태가 효과적으로 추적되고 기록될 수 있도록 보장합니다. 왜 그럴까요?

1) 결제 시나리오에서는 사용자가 잔액 상태만 유지하면 되며, 다른 시나리오에서는 모든 체인 외 상태 데이터를 유지해야 하므로 저장 공간의 압박이 발생합니다;

2) Plasma의 보안성은 "인출 게임" 메커니즘에 의존하며, 운영자가 악의적일 경우 사용자는 자신의 자산을 주장할 수 있는 도전을 시작할 수 있습니다. 만약 자산 상태가 복잡하다면 매우 번거로울 수 있습니다;

3) 현재 Plasma는 EVM의 많은 무주 상태와 호환되기 어렵고, 사용자는 Plasma의 머클 상태 트리를 사용하여 많은 비거래 상태(예: LP, CDP)에 대응하기 어렵습니다.

Plasma 결제 시나리오는 어떻게 작동할까?

Vitalik의 글에서 언급했듯이, 간단히 말하면:

Plasma Cash는 각 토큰을 NFT로 간주하여 고유 번호를 부여합니다. 특정 사용자가 전송을 수행할 때, 운영자는 머클 트리의 잎에 상태 업데이트를 기록합니다. 각 사용자는 자신의 전역 머클 트리 상태를 저장할 수 있으므로 장부 추적이 혼란스럽지 않게 됩니다.

동질적인 토큰의 경우, 사용자는 소비할 때 여러 번 분할 및 병합이 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 작은 왕이 1개의 ETH를 가지고 있다면, 먼저 세 개로 분할한 후 그 중 두 개를 병합할 수 있습니다. 각 부분은 불규칙할 수 있으며, 예를 들어 0.001, 0.1, 0.3 등이 될 수 있습니다. 대량으로 분할할 경우 머클 데이터의 중복이 발생할 수 있으며, 이로 인해 인출 게임 메커니즘을 시작할 때 문제가 발생할 수 있습니다(도전 및 검증 비용이 높음). 예를 들어, 지난 일주일의 장부를 추적했을 때 일치하지 않는 경우가 발생할 수 있습니다. 이를 어떻게 해결할까요? 각 자산의 분할 또는 병합 상태에 대해 유사 UTXO ID를 매칭하여, 어떤 방식으로 분할하더라도 즉시 해당 거래 잎을 찾을 수 있습니다.

안전한 "인출 게임" 메커니즘을 어떻게 보장할까?

Plasma는 Rollup과 같은 독립적인 체인 시스템이 없기 때문에, 항상 자신의 사이드체인 장부가 메인넷과 동기화되도록 보장해야 합니다. 이는 의도적으로 탈중앙화를 추구할 필요가 없으며, 효율적으로 장부를 기록할 수 있는 운영 주체가 있으면 됩니다.

하지만 문제가 발생했습니다. 만약 운영자가 무효 블록을 발표하고 가짜 장부를 기록하여 사용자의 자산을 훔친다면 어떻게 해야 할까요? 사용자는 언제든지 "인출 게임" 메커니즘을 발동하여 2층 자산을 1층으로 인출해야 하며, 이는 Rollup의 탈출 캡슐 안전 메커니즘과 유사합니다.

어떻게 할까요? 사용자는 자신의 머클 트리 상태 증명을 공개하여 자산 이동 과정을 증명하고, 7일의 도전 기간을 시작할 수 있습니다. 메인넷 검증 노드는 사용자가 최종 자산 소유자인지, 자산의 이중 지출 등의 문제가 있는지를 검사합니다. (메인넷 노드는 더 많은 머클 트리 상태를 저장하고 있어 사용자의 증명이 악의적인 인출 의도가 있는지를 확인할 수 있습니다).

"인출 게임"을 통해 2층 운영자의 악행을 제약하고, 도전 기간의 존재는 사용자의 악의적인 인출을 방지하여 Plasma 체인의 정상적인 운영을 보장합니다.

EVM "무주 상태"와의 호환성의 어려움은?

앞서 언급했듯이, Plasma는 현재 결제 거래 시나리오를 위해 설계된 2층 솔루션으로, UTXO 모델의 장부와 유사합니다. 반면 EVM은 계좌 모델입니다. UTXO는 매번 잔액 상태를 기록할 수 있지만, EVM 상태 기계 내의 많은 "무주 소유자" 시나리오는 Plasma의 솔루션으로 구현하기 어렵습니다.

예를 들어, Uniswap 풀에 예치된 USDC나 MakerDAO의 CDP에 있는 자산도 마찬가지입니다. 사용자는 어떤 자산이 자신의 것인지 증명하기 어렵습니다. 따라서 운영자가 다운되거나 계약이 잠기면 사용자는 정상적으로 "인출 게임"을 할 수 없습니다.

사용자가 계약 내에 자산이 있다는 것을 증명할 수 없기 때문입니다. Plasma 데이터 특성의 영향을 받아 메인넷은 계약의 잔액만 모니터링할 수 있으며, 만약 운영자가 계약에 일부 자금을 추가 발행했다면 사용자는 어떤 자금이 자신의 것인지, 어떤 자금이 악의적으로 추가 발행된 것인지 증명할 수 없습니다.

게다가 layer2 사이드체인이 결제 전송 거래만 구현할 수 있다면, 어떻게 애플리케이션과 생태계를 구축할 수 있을까요? 이는 분명히 Plasma의 사용 시나리오를 크게 제한할 것입니다.

ZK+Plasma가 열어주는 상상 공간

만약 Plasma의 기초가 완전히 ZK화된다면, 사용자의 작업은 zk-SNARK 증명 형태로 존재하게 되어 많은 EVM 상태 기계 시나리오를 해방할 수 있습니다:

사용자가 Plasma의 특정 계약에 자산을 예치하면, zkSNARKs 증명을 구성할 수 있습니다. 이 증명은 메인넷에 "인출 게임"을 요청할 수 있으며, 이렇게 되면 풀의 안전이 위협받아 동결되더라도 사용자는 자신의 합법적인 자산을 철회할 수 있습니다;

또는 개인 정보 DEX의 거래 시나리오에서 사용자는 zkSNARKs를 사용하여 특정 자산을 소유하고 있음을 증명할 수 있으며, 자신의 개인 정보를 노출할 필요가 없습니다; 또한 Plasma의 스마트 계약이 복잡한 업그레이드를 수행할 때도 zkSNARKs 형태로 상태 업그레이드의 정확성을 증명할 수 있으며, 세부 사항을 노출할 필요 없이 계약의 악행 난이도를 높일 수 있습니다;

이상입니다.

전반적으로 Vitalik은 Plasma의 현황과 존재하는 문제를 명확하게 설명하였으며, 미래의 ZK화 가능성에 대해서도 언급했습니다. 제 개인적인 생각으로는, Plasma는 새롭지 않으며, 심지어 지난 몇 년 동안 결제 시나리오에서 자신의 위치를 찾았습니다. 지금 이 순간 Vitalik이 ZK+Plasma의 새로운 방향을 제시한 것은 방향을 제시하는 것이자 정치적 신호입니다. 시장이 Vitalik의 의도대로 움직일지는 개인적으로 그리 낙관적이지 않습니다:

1) Rollup은 시장에서 투자 비용, 개발 난이도, 생태계 호환성 등을 종합적으로 고려한 최적의 해답입니다. ZK+Plasma는 분명 더 고급의 ZK-Rollup이지만, 현재 ZK-Rollup의 발전도 그리 낙관적이지 않으며, Plasma로 직접 넘어가는 것은 너무 성급합니다;

2) Validium은 독립 체인 확장 솔루션으로, ZK의 적용 정도에서 상대적으로 더 고급입니다. 그러나 이는 완전히 체인 외 DA에 의존하며, ZK+Plasma는 이더리움 메인넷과의 결합성이 더 높아 보입니다. 그러나 Vitalik의 이러한 호소는 이해할 수 있으며, ZK의 성숙한 개발자들이 Validium을 포기하고 ZK+Plasma로 전환할 동기는 부족할 수 있습니다.