ZKP는 저비용 절대 우위를 가지고 있을까? Aztec를 예로 들어 논의해 보자

저자: Kyle Liu, Bing Ventures 투자 매니저

서론: ZKP(Zero-Knowledge Proof, 제로 지식 증명) 기술의 지속적인 발전과 함께, 사람들은 비용과 성능 간의 관계에 대해 깊은 관심을 가지게 되었습니다. 제로 지식 증명 시스템을 구현하고 유지하는 데는 많은 계산 자원과 알고리즘 최적화가 필요합니다. 이러한 계산은 특히 대규모 데이터와 복잡한 계산을 처리할 때 높은 비용을 초래할 수 있습니다. 따라서 ZKP의 비용 이점은 절대적인 것이 아니라 특정 응용 시나리오에 따라 달라집니다.

Aztec Connect가 강제로 종료된 뉴스 배경 속에서, 우리는 ZKP 기술이 주장하는 비용 이점을 재평가해야 할 필요성을 느끼고 있습니다. ZKP가 높은 개인 정보를 제공하는 솔루션으로 홍보되지만, Aztec Connect의 일시적인 실패는 현재 이 기술이 비용 측면에서 큰 도전에 직면해 있음을 증명합니다.

ZKP 기술이 정말로 비용 이점이 있다면, 왜 Aztec Connect는 운영에서 지속 가능성을 달성하지 못했을까요? 더욱 흥미로운 것은 Aztec가 커뮤니티에 새로운 버전의 Aztec Connect를 포크하고 배포하며 운영할 것을 권장했다는 점입니다. 이는 Aztec Connect를 독립적으로 운영하는 데 필요한 막대한 자원을 암시합니다. 이는 또한 ZKP의 비용 효율성에 대한 우리의 의구심을 더욱 부각시킵니다. ZKP의 비용 이점이 실제로 존재한다면, 왜 커뮤니티가 이 프로젝트를 계속 운영하기 위해 그렇게 많은 투자를 해야 할까요?

따라서 우리는 ZKP 기술이 주장하는 비용 이점을 면밀히 검토할 필요가 있습니다. 어쩌면 ZKP의 비용 이점은 과도하게 부풀려진 환상일 수 있으며, 실제 상황은 더욱 복잡할 수 있습니다. 비용 이점을 추구할 때는 단일 측면의 최적화뿐만 아니라 전체 시스템의 성능과 비용 균형을 종합적으로 고려해야 합니다. 예를 들어, 계산 비용을 줄이면 통신 비용이 증가할 수 있으며, 더 효율적인 알고리즘을 사용하면 더 복잡한 하드웨어 지원이 필요할 수 있습니다. 따라서 특정 프로젝트에 대해 포괄적인 비용 효율성 분석을 수행하고 각 측면의 최적화 전략을 저울질하여 최상의 균형점을 찾아야 합니다.

ZKP는 낮은 비용의 절대적 이점이 있는가? Aztec를 사례로 탐구하다

깨진 비용 신화

먼저, ZKP의 비용 구조를 정의할 필요가 있습니다. 현재 다양한 정의 방식이 혼재되어 있으며, 표준이 일관되지 않지만, 최소한 하드웨어 비용, 계산 비용, 검증 비용, 저장 비용 등을 포함합니다. 그러나 필자의 관점에서 ZKP의 원래 원칙을 따르며, 이 글에서는 비용 구조의 정의를 통신 비용과 계산 비용이라는 두 가지 핵심 비용에 집중합니다. 통신 비용은 증명자와 검증자 간의 정보 교환 비용을 의미하며, 계산 비용은 증명자와 검증자가 계산을 수행하는 비용을 의미합니다. 이 두 가지 비용은 ZKP에서 핵심 경쟁력의 역할을 하며, 이는 증명과 검증의 효율성과 안전성에 직접적인 영향을 미칩니다. 만약 통신 비용과 계산 비용이 너무 높다면, 증명과 검증의 효율성이 저하되어 전체 시스템의 성능에 영향을 미칠 것입니다.

이제 Aztec의 프라이버시 아키텍처로 돌아가면, Aztec의 롤업 방식이 다른 ZK 계층 2 솔루션과 현저한 차이가 있음을 인식해야 합니다. 여러 거래를 집계하여 증명을 생성하는 대신, Aztec는 각 거래마다 개별적으로 증명을 생성한 후 패키징해야 합니다. 이러한 방식은 각 거래마다 독립적인 증명을 생성해야 하므로 계산 비용과 가스 비용이 증가하여 Aztec의 가스 비용이 다른 롤업 솔루션보다 높아지게 됩니다.

또한, 사용자 로컬에서 생성된 프라이버시 증명만이 진정으로 정보가 유출되지 않는 제로 지식 증명이며, 그 위의 내부 롤업 및 외부 롤업 증명은 반드시 제로 지식이 아닐 수 있습니다. 이는 ZKP의 프라이버시 이점을 모호하게 만들며, ZKP 비용 이점의 실행 가능성에 대한 의문을 더욱 제기합니다. Aztec Connect의 게이트웨이 방식 자체가 다소 비대하여 거래를 Layer 1으로 집계하고 Aztec Bridge Contract를 통해 자금 집계 및 DeFi 기능 호출을 수행합니다. 그러나 이러한 게이트웨이 방식은 비용 분담 측면에서 특정 유형의 거래에만 적합할 수 있으며, 프로젝트 배포의 유연성에 제한을 줄 수 있습니다.

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측정하기 어려운 비용 효율성

비용과 성능 간의 관계는 복잡하고 동적입니다. 일반적으로 낮은 비용은 성능을 향상시킬 수 있습니다. 왜냐하면 계산 및 통신의 오버헤드를 줄여 전체 시스템의 효율성을 높일 수 있기 때문입니다. 그러나 지나치게 낮은 비용을 추구하면 성능이 저하될 수 있습니다. 왜냐하면 일정한 계산 및 통신 자원을 희생하기 때문입니다. 따라서 ZKP 시스템은 비용과 성능 간의 적절한 균형점을 찾아야 하며, 다양한 응용 분야의 요구를 충족해야 합니다.

제로 지식 증명은 메시지 전송을 통해 서로 다른 참여자 간에 특정 주장에 대한 정확성을 검증하는 것을 포함하므로, 통신 비용은 핵심 요소입니다. 통신 비용을 줄이기 위해서는 효율적인 통신 프로토콜과 압축 알고리즘을 사용하여 메시지의 크기와 전송 시간을 줄이는 것을 고려할 수 있습니다. 특히 Aztec와 같은 Layer 2 프로젝트의 경우, 크로스 체인 통신은 서로 다른 블록체인 네트워크 간에 메시지와 데이터를 전송해야 합니다. 메시지를 전송하는 것은 네트워크 통신과 상호작용을 포함하므로 일정한 통신 비용이 발생합니다. 특히 대규모의 전체 체인 DApp 구축의 경우, 메시지 전송량이 더 많아져 통신 비용의 압박이 증가합니다.

제로 지식 증명은 증명을 생성하고 증명의 정확성을 검증하기 위해 많은 계산을 필요로 합니다. 계산 비용을 줄이기 위해 최적화된 알고리즘과 데이터 구조를 사용하여 불필요한 계산 단계와 저장 오버헤드를 줄일 수 있습니다. 또한, 병렬 계산 및 분산 계산 기술을 활용하여 계산 작업을 여러 노드에 분산시켜 계산 효율성을 높일 수 있습니다. ZKP의 목표 체인에서의 검증은 상대적으로 저렴하지만, 소스 체인에서 증명을 생성하는 과정은 더 큰 계산 비용이 필요합니다. 특히 전통적인 방법으로 검증할 경우, 검증 비용이 높아 사용자에게 부담이 될 수 있습니다.

ZKP는 낮은 비용의 절대적 이점이 있는가? Aztec를 사례로 탐구하다

더 효과적인 비용 관리 전략

필자는 기술 발전에 따라 통신 비용이 더 이상 주요 제한 요소가 아닐 수 있다고 생각합니다. 현대 통신 기술의 지속적인 발전은 통신 비용이 대규모로 하락할 것이라는 추세를 의미합니다. 따라서 우리는 계산 비용 최적화에 더 많은 주의를 기울이는 것이 더 의미 있을 수 있습니다. 그러나 이러한 프로토콜의 적용 범위가 확대됨에 따라 통신 비용은 여전히 중요한 고려 요소가 될 수 있으며, 특정 상황에서 유연하게 사용해야 합니다.

동시에 우리는 계산 비용 최적화 방법이 단순히 알고리즘 최적화에 국한되지 않는다는 것을 이해해야 합니다. 프로토콜 알고리즘 개선 외에도 전용 하드웨어, 분산 계산 또는 딥 러닝과 같은 분야의 기술 혁신을 통해 계산 비용을 줄이는 것을 고려할 수 있습니다. 이러한 방법은 더 많은 장기 연구와 실증이 필요하지만, 분명히 획기적인 성능 향상과 비용 이점을 가져올 것입니다. 우리는 다음 방향이 미래 ZKP 경쟁에서 더 주목할 만하다고 생각합니다:

고성능 및 낮은 계산 비용: 고성능과 낮은 계산 비용을 갖춘 ZKP 프로젝트는 많은 주목을 받을 것입니다. 이는 해당 프로젝트가 안전성과 개인 정보를 유지하면서 효율적인 방식으로 증명을 생성하고 검증할 수 있음을 의미합니다. 이러한 프로젝트는 광범위한 응용 가능성을 갖추고 있으며 대규모의 실제 수요를 충족할 수 있습니다. 현재 다양한 ZKP 증명 시스템이 존재하며, 각 시스템은 고유한 장점과 제한이 있습니다. 우리는 효율성을 높이고 계산 비용을 줄이며 보안을 강화하는 증명 시스템 개선 및 혁신에 전념하는 프로젝트를 더 긍정적으로 보고 있습니다. 개발자는 더 빠르고 신뢰할 수 있는 증명 생성 및 검증 과정을 달성하기 위해 더 효율적인 제로 지식 증명 구조와 최적화된 제로 지식 증명 검증 알고리즘을 탐구해야 합니다.

성공적인 ZKP 프로젝트는 실제 세계에서 배포 가능한 특성을 가져야 합니다. 이는 현실 환경의 제한을 고려하고 실용적인 솔루션을 제공해야 함을 의미합니다. 예를 들어, 기존 인프라 및 시스템과의 호환성, 통합 및 사용 용이성 등이 중요한 고려 사항입니다. 전용 하드웨어를 사용하여 ZKP 계산을 가속화하는 것은 중요한 연구 방향입니다. 미래의 연구는 FPGA(현장 프로그래머블 게이트 어레이) 또는 ASIC(응용 특정 집적 회로)와 같은 맞춤형 하드웨어의 혁신에 초점을 맞출 수 있습니다. 하드웨어 가속을 통해 ZKP 시스템의 성능과 효율성을 높여 대규모 응용 및 실시간 시나리오에 더 나은 지원을 제공할 수 있습니다.

ZKP는 낮은 비용의 절대적 이점이 있는가? Aztec를 사례로 탐구하다

보안 문제 해결: ZKP 시스템에서 보안성은 매우 중요합니다. ZKP 시스템의 보안 문제는 공격 및 취약점 방어, 매개변수 설정의 보안성 및 무작위성 보장 등에서 가장 큰 숨겨진 비용입니다. 이러한 프로젝트는 ZKP 시스템의 보안성을 지속적으로 향상시켜야 실제 응용에서의 신뢰성과 신뢰성을 보장하고 사용자에게 더 높은 수준의 보호 및 개인 정보 보장을 제공할 수 있습니다. 이는 전체 비용 및 성능 설계 과정에 걸쳐 이루어져야 합니다.

결론적으로, 유망한 ZKP 프로젝트는 고성능 및 낮은 계산 비용, 실제 응용 지향, 안전하고 신뢰할 수 있으며, 실제 세계에서 배포 가능하고 전 과정에서 안전한 특성을 가져야 합니다. 우리는 ZKP 기술의 지속적인 발전이 개인 정보 보호 및 검증 성능에 더 넓은 응용 전망을 제공할 것이라고 예상합니다. ZKP 프로젝트의 비용 효율성을 평가할 때는 계산 자원, 보안 요구 사항, 성능 요구 사항 및 구현 및 유지 관리의 복잡성을 포함한 여러 요소를 고려해야 합니다. 특정 경우에는 ZKP가 상당한 개인 정보 보호 및 보안 이점을 제공하여 비용 증가를 상쇄할 수 있습니다. 그러나 다른 경우에는 비용이 제공할 수 있는 실제 가치를 초과할 수 있습니다.