zkML, 인공지능 이후의 다음 거대한 서사?
zkML = ZKP + ML, 즉 제로 지식 증명을 기반으로 한 AI 머신러닝 모델.원문 저자: hitesh.eth
원문 편집: Frank, Foresight New
zkML, 아마도 인공지능 이후의 다음 거대한 서사일 것입니다.
하지만 많은 사람들에게 zkML은 이해하기 다소 복잡할 수 있습니다. 본문에서는 가장 간단한 방식으로 해석해 보겠습니다.
zkML이란 무엇인가?
간단히 말해, zkML = ZKP + ML
여기서: ZKP = 제로 지식 증명, ML = 머신 러닝.
따라서: zkML = 제로 지식 증명 머신 러닝
한마디로 말하자면, 머신 러닝 모델에서 ZKP 기술을 사용하여 출력 내용을 생성하면서 훈련 과정에서 사용된 민감한 데이터를 누설하지 않고 계산의 정확성을 보장하는 것입니다.
그렇다면 머신 러닝 모델이란 무엇인가? 머신 러닝 모델은 훈련을 통해 대량의 데이터를 기반으로 예측할 수 있는 컴퓨터 프로그램입니다.
예를 들어 ChatGPT와 같은 대형 언어 모델은 머신 러닝 모델 위에 구축되어 있습니다.
그렇다면 추론이란 무엇인가? 추론은 사용자 프롬프트를 분석하고, 맥락을 이해하려고 시도하며, 훈련된 데이터 모델을 사용하여 결과를 제공하는 과정입니다.
ChatGPT를 예로 들어 보겠습니다:
추론 과정의 첫 번째 단계는 입력을 작성하는 것입니다. 예를 들어, "드레이크 스타일의 암호 랩 노래를 작성해 주세요"라는 프롬프트를 입력합니다.
두 번째 단계에서 ChatGPT는 맥락을 분석합니다. "드레이크 스타일의 암호 랩 노래"라는 것입니다. 그런 다음, 사용자 프롬프트의 요구에 따라 훈련 모델을 활성화하고, 훈련 데이터에서 패턴을 인식하여 드레이크 스타일의 암호 랩 노래를 출력으로 생성합니다.
zkML은 무엇을 할 수 있는가?
추론의 전체 과정에서 민감한 데이터가 누설될 수 있는 두 가지 개인 정보 문제와 관련이 있습니다:
멤버십 추론 공격 (Membership Inference attacks): 공격자는 모델의 출력을 분석하여 특정 데이터 포인트가 훈련 과정의 일부인지 추론할 수 있습니다;
모델 반전 공격 (Model Inversion attacks): 특정 프롬프트를 구성하여 공격자는 출력에서 훈련 데이터의 일부를 재구성하려고 시도할 수 있습니다;
zkML은 이에 대해 어떤 도움을 줄 수 있을까요? zkML은 훈련 데이터 자체를 노출하지 않고도 민감한 데이터에 대해 추론할 수 있게 해줍니다.
이는 Plonky, Halo 2와 같은 ZK 증명 시스템을 사용하여 구현되며, 현재 Plonky 2는 가장 빠른 ZK 증명 시스템입니다.
zkML이 있으면 공격자는 훈련 데이터에 직접 접근할 수 없습니다.
zkML의 발전 현황
현재까지 zkML은 여전히 초기 단계에 있으며, 몇몇 스타트업이 zkML 인프라 구축에 힘쓰고 있습니다.
그 중 Risc Zero는 Spice AI와 협력하여 개발자들을 위한 완전한 zkML 솔루션을 구축하고 있습니다.
Ingonyama는 ZK 기술 전용 하드웨어를 개발하고 있으며, 이는 ZK 기술 분야에 대한 진입 장벽을 낮출 수 있습니다. 또한 zkML은 모델 훈련 과정에도 사용될 수 있습니다.
Modulus는 zkML을 사용하여 체인 상의 추론 과정에 인공지능을 적용하고 있으며, 현재 여섯 개의 파트너와 협력하고 있습니다. 이들 파트너는 다양한 zkML 사용 사례를 구축하고 있습니다:
예를 들어, Upshot은 가격 예측 모델을 구축했으며, Worldcoin은 Modulus를 사용하여 비공식 신원 인증을 진행하고, AI ARENA는 게임의 경제 모델에서 zkML을 사용하고 있습니다.
Oasis Protocol, Secret Network, Aleo와 같은 개인 정보 보호형 블록체인 프로젝트는 생태계 내에서 zkML 기반의 사용 사례를 탐색하고 있으며, NOYA.ai도 zkML을 사용하여 전체 체인 DeFi 전략을 구축하고 있습니다.
OraProtocol은 ZK 기반의 신뢰 없는 머신 러닝 추론 프로토콜을 구축하고 있으며, 개발자는 zkML 추론을 사용하여 머신 러닝으로 구동되고 이더리움으로 보호되는 모든 분산형 애플리케이션을 구축할 수 있게 됩니다.
zkML에 대한 전체 서사는 아직 초기 단계에 있지만, 저는 앞으로 몇 달 안에 이 황소 시장에서 이 서사에 대한 과열 주기가 나타날 것으로 예상합니다. 따라서 지금은 이 분야를 면밀히 추적하고 적절한 준비를 하는 절호의 기회입니다.
