블록체인의 GPU: ZK 코프로세서 완전 분석

저자: YBB Capital 연구원 Zeke

TLDR

• ZK 협처리기(ZK Coprocessor)는 모듈화 개념에서 파생된 오프체인 계산 플러그인으로, 전통적인 컴퓨터에서 CPU의 그래픽 계산 작업을 분담하는 GPU와 유사한 역할을 하며, 특정 상황에서 계산 작업을 분담하는 프로세서입니다;

• 복잡한 계산과 대량의 데이터를 처리할 수 있으며, 가스 비용을 낮추고 스마트 계약 기능을 확장할 수 있습니다;

• 롤업과의 차이점: ZK 협처리기는 무상태이며, 크로스 체인에서 사용할 수 있고, 복잡한 계산 상황에 적합합니다;

• ZK 협처리기의 개발 난이도가 높고, 성능 오버헤드가 크며, 표준화가 부족합니다. 하드웨어 측면에서도 많은 비용이 필요하며, 이 분야는 1년 전보다 많이 성숙했지만 여전히 초기 단계에 있습니다;

• 인프라가 분형 확장의 모듈화 시대에 접어들면서 블록체인은 유동성 부족, 사용자 분산, 혁신 부족 및 크로스 체인 상호 운용성 등 여러 문제에 직면하고 있으며, 수직 확장의 L1과의 모순이 발생하고 있습니다. ZK 협처리기는 두 가지 모두에 훌륭한 보강을 제공할 수 있으며, 두 가지가 어려움을 극복하고 구형 애플리케이션 및 신흥 중대 애플리케이션에 성능 지원을 제공하여 더 많은 새로운 서사를 가져올 수 있습니다.

1. 모듈화 인프라의 또 다른 분기, ZK 협처리기

1.1 ZK 협처리기 개요

ZK 협처리기(ZK Coprocessor)는 모듈화 개념에서 파생된 오프체인 계산 플러그인으로, 전통적인 컴퓨터에서 CPU의 그래픽 계산 작업을 분담하는 GPU와 유사한 역할을 하며, 특정 상황에서 계산 작업을 분담하는 프로세서입니다. 이러한 설계 프레임워크 하에서 공공 블록체인이 잘 처리하지 못하는 "대량 데이터" 및 "복잡한 계산 논리" 작업은 ZK 협처리기를 통해 계산할 수 있으며, 체인 상에서는 반환된 계산 결과만 수신하면 됩니다. 그 정확성은 ZK 증명에 의해 보장되며, 궁극적으로 복잡한 작업에 대한 신뢰할 수 있는 오프체인 계산을 실현합니다.

현재 AI, SocialFi, DEX, GameFi 등 인기 있는 애플리케이션은 높은 성능과 비용 통제에 대한 절실한 요구가 있으며, 전통적인 솔루션에서는 이러한 고성능의 "중대 애플리케이션"이 자산을 체인에 올리고 오프체인 애플리케이션 형태를 선택하거나, 애플리케이션을 위해 별도의 애플리케이션 체인을 설계하는 경우가 많습니다. 그러나 두 경우 모두 고유한 문제를 가지고 있습니다. 예를 들어, 전자는 블랙박스 문제가 있고, 후자는 개발 비용이 높고 원래 체인 생태계에서 벗어나며 유동성이 단절되는 등의 문제가 있습니다. 또한, 메인 체인 가상 머신은 이러한 애플리케이션의 개발 및 실행에 대한 제한이 큽니다(예: 애플리케이션 계층 표준 부족, 개발 언어 복잡성).

ZK 협처리기의 존재는 이러한 문제를 해결하기 위해 존재합니다. 좀 더 구체적인 예를 들어보면, 블록체인을 네트워크에 연결할 수 없는 단말기(휴대폰, 컴퓨터 등)로 볼 수 있습니다. 이러한 경우 우리는 Uniswap과 같은 간단한 애플리케이션을 완전히 체인 상에서 실행할 수 있습니다. 그러나 더 복잡한 애플리케이션이 등장할 경우, 예를 들어 ChatGPT와 유사한 애플리케이션을 실행할 때, 공공 블록체인의 성능과 저장소는 완전히 부족해지고 가스 비용이 폭발하게 됩니다. Web2의 경우에도 ChatGPT를 실행할 때 마찬가지입니다. 일반적인 단말기 자체는 GPT-4o와 같은 대형 언어 모델을 처리할 수 없으며, 우리는 문제를 OpenAI의 서버에 전달하기 위해 네트워크를 통해 연결해야 합니다. 서버에서 계산하고 추론 결과를 받은 후 우리는 직접 답변을 받습니다. ZK 협처리기는 블록체인의 원격 서버와 유사하지만, 서로 다른 유형의 프로젝트에 따라 서로 다른 협처리기 프로젝트의 설계에는 약간의 차이가 있을 수 있지만, 기본적인 논리는 크게 다르지 않으며, 모두 오프체인 계산 + ZK 증명 또는 저장 증명을 통해 검증하는 방식입니다. Rise Zero의 Bonsai 배포를 예로 들면, 이러한 아키텍처의 논리가 매우 간단하다는 것을 이해할 수 있습니다. 이 프로젝트는 Rise Zero 자체의 zkVM에 원활하게 통합되어 있으며, 개발자는 Bonsai를 협처리기로 사용하기 위해 간단한 두 가지 단계를 수행하면 됩니다:

• 애플리케이션 논리를 처리하기 위해 zkVM 애플리케이션을 작성합니다;

• Bonsai가 귀하의 zkVM 애플리케이션을 실행하고 결과를 처리하도록 요구하는 Solidity 계약을 작성합니다.

1.2 롤업과의 차이점은?

위의 정의에서 우리는 롤업이 구현 논리나 목표 면에서 ZK 협처리기와 높은 중복성을 가지고 있음을 발견할 수 있습니다. 그러나 사실 롤업은 메인 체인의 다중 코어화와 더 유사하며, 두 가지의 구체적인 차이점은 다음과 같습니다:

1. 주요 목적:

• 롤업: 블록체인의 거래 처리량을 높이고 거래 비용을 낮추는 것입니다.

• ZK 협처리기: 스마트 계약의 계산 능력을 확장하여 더 복잡한 논리와 대량의 데이터를 처리할 수 있도록 합니다.

1. 작동 원리:

• 롤업: 체인 상의 거래를 메인 체인으로 집계하고, 사기 증명 또는 ZK 증명을 통해 처리합니다.

• ZK 협처리기: ZK 롤업과 유사하지만 두 가지의 응용 시나리오는 다릅니다. ZK 롤업은 체인의 형태와 규칙에 제한되어 있어 ZK 협처리기의 작업에 적합하지 않습니다.

1. 상태 관리:

• 롤업: 자신의 상태를 유지해야 하며, 정기적으로 메인 체인과 동기화해야 합니다.

• ZK 협처리기: 지속적인 상태를 유지하지 않으며, 매번 계산이 무상태입니다.

1. 응용 시나리오:

• 롤업: 주로 C 단말을 대상으로 하며, 고빈도 거래에 적합합니다.

• ZK 협처리기: 주로 B 단말을 대상으로 하며, 고급 금융 모델, 대규모 데이터 분석 등 복잡한 계산이 필요한 상황에 적합합니다.

1. 메인 체인과의 관계:

• 롤업: 메인 체인의 확장으로 볼 수 있으며, 일반적으로 특정 블록체인 네트워크에 집중합니다.

• ZK 협처리기: 여러 블록체인에 서비스를 제공할 수 있으며, 특정 메인 체인에 국한되지 않으므로 롤업에도 서비스를 제공할 수 있습니다.

따라서 두 가지는 본질적으로 상충하지 않으며, 심지어 상호 보완적인 관계입니다. 특정 롤업이 애플리케이션 체인의 형태로 존재하더라도 ZK 협처리기는 여전히 서비스를 제공할 수 있습니다.

1.3 사용 사례

이론적으로 ZK 협처리기의 응용 범위는 매우 넓으며, 기본적으로 블록체인의 모든 트랙 프로젝트를 포괄할 수 있습니다. ZK 협처리기의 존재는 Dapp의 기능을 Web2 중앙 집중식 앱의 기능에 더 가깝게 만들어 줍니다. 다음은 인터넷에서 수집한 몇 가지 데모 사용 사례입니다:

데이터 기반 DApp 개발

ZK 협처리기는 개발자가 전체 체인 역사 데이터를 활용하는 데이터 기반 DApp을 생성하고 복잡한 계산을 수행할 수 있게 하며, 추가적인 신뢰 가정 없이 가능합니다. 이는 DApp 개발에 전례 없는 가능성을 가져옵니다. 예를 들어:

1. 고급 데이터 분석: Dune Analytics와 유사한 체인 상 데이터 분석 기능.

2. 복잡한 비즈니스 논리: 전통적인 중앙 집중식 애플리케이션의 복잡한 알고리즘 및 비즈니스 논리 구현.

3. 크로스 체인 애플리케이션: 다중 체인 데이터를 기반으로 한 크로스 체인 DApp 구축.

DEX의 VIP 거래자 프로그램

전형적인 응용 시나리오는 탈중앙화 거래소(DEX)에서 거래량 기반의 수수료 할인 프로그램, 즉 "VIP 거래자 충성도 프로그램"을 구현하는 것입니다. 이러한 프로그램은 중앙 집중식 거래소(CEX)에서 흔히 볼 수 있지만 DEX에서는 드물게 나타납니다.

ZK 협처리기를 사용하여 DEX는:

1. 사용자의 역사 거래량을 추적합니다.

2. 사용자의 VIP 등급을 계산합니다.

3. 등급에 따라 거래 수수료를 동적으로 조정합니다.

이러한 기능은 DEX가 사용자 유지율을 높이고 유동성을 증가시키며 궁극적으로 수익을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다.

스마트 계약의 데이터 강화

ZK 협처리기는 강력한 미들웨어로 작용하여 스마트 계약에 데이터 캡처, 계산 및 검증 서비스를 제공하여 비용을 낮추고 효율성을 높입니다. 이를 통해 스마트 계약은:

1. 대량의 역사 데이터를 접근하고 처리할 수 있습니다.

2. 복잡한 오프체인 계산을 수행할 수 있습니다.

3. 더 고급의 비즈니스 논리를 구현할 수 있습니다.

크로스 체인 브릿지 기술

Herodotus 및 Lagrange와 같은 ZK 기반 크로스 체인 브릿지 기술도 ZK 협처리기의 응용으로 볼 수 있습니다. 이러한 기술은 데이터 추출 및 검증에 주로 초점을 맞추어 크로스 체인 통신을 위한 신뢰할 수 있는 데이터 기반을 제공합니다.

1.4 ZK 협처리기는 완벽하지 않다

우리는 많은 장점을 나열했지만, 현재 단계의 ZK 협처리기는 완벽하지 않으며 여전히 많은 문제에 직면해 있습니다. 개인적으로 요약한 몇 가지는 다음과 같습니다:

1. 개발: ZK 개념은 많은 개발자에게 이해하기 어려우며, 개발자는 관련 암호학 지식과 특정 개발 언어 및 도구를 숙지해야 합니다;

2. 하드웨어 비용이 비쌉니다: 오프체인 계산에 사용되는 ZK 하드웨어는 프로젝트 측에서 전적으로 부담해야 하며, ZK 하드웨어는 비쌀 뿐만 아니라 빠르게 발전하고 있습니다. 하드웨어는 언제든지 구식이 될 수 있습니다. 이것이 상업적 논리의 폐쇄 루프를 형성할 수 있을지도 의문입니다;

3. 경쟁이 치열합니다: 기술 구현상 특별한 차이가 없기 때문에, 결국 현재 Layer2의 구조와 유사하게 몇몇 두드러진 프로젝트가 있지만 대부분은 주목받지 못할 가능성이 큽니다;

4. zk 회로: zk 협처리기에서 오프체인 계산을 수행하려면 전통적인 컴퓨터 프로그램을 zk 회로로 변환해야 하며, 각 애플리케이션에 맞춤형 회로를 작성하는 것은 매우 복잡합니다. zkvm에서 가상 머신 내에서 회로를 작성하는 것은 계산 모델의 차이로 인해 오버헤드가 커질 수 있습니다.

2. 대규모 응용을 향한 핵심 퍼즐

(이 장은 주관성이 강하며, 저자의 개인적인 의견만을 나타냅니다)

이번 주기는 모듈화 인프라가 주도하는 주기입니다. 만약 모듈화라는 경로가 올바르다면, 이 주기는 대규모 응용으로 가는 마지막 단계일 수 있습니다. 그러나 현재 단계에서 우리는 모두 공통된 감정을 가지고 있습니다. 왜 몇몇 오래된 애플리케이션만 새롭게 포장된 것처럼 보이는지, 왜 체인이 애플리케이션보다 훨씬 더 많은지, 왜 명문과 같은 새로운 토큰 표준이 이번 주기의 가장 큰 혁신으로 불릴 수 있는지에 대한 의문입니다.

이렇게 새로운 서사가 부족한 이유는 본질적으로 현재의 모듈화 인프라가 슈퍼 애플리케이션을 지탱하기에 부족하기 때문이며, 특히 몇 가지 전제 조건(전체 체인 상호 운용성, 사용자 장벽 등)이 부족하여 블록체인 역사상 가장 큰 단절을 촉진하고 있습니다. 롤업은 모듈화 시대의 핵심으로서 속도는 빨라졌지만, 그에 따른 문제도 많습니다. 즉, 우리가 반복해서 강조한 유동성 단절, 사용자 분산, 체인 또는 가상 머신 자체가 여전히 애플리케이션 혁신을 제한하고 있습니다. 한편, 모듈화의 또 다른 "핵심 인물"인 Celestia는 DA가 이더리움에서 이루어질 필요가 없다는 선례를 만들었습니다. 이 사고는 단절을 더욱 심화시켰습니다. 이념이든 DA 비용이든 결과적으로 BTC는 DA를 수행해야 하고, 다른 공공 블록체인은 더 비용 효율적인 DA를 수행해야 하며, 현재 상황은 각 공공 블록체인에서 적어도 하나에서 많게는 수십 개의 Layer2 프로젝트가 존재하는 것입니다. 마지막으로 모든 인프라 및 생태계 프로젝트 측은 Blur(철순)가 창안한 포인트 수집(OpenSea) 방식을 깊이 학습하여 사용자에게 토큰을 프로젝트에 스테이킹하도록 요구하고 있습니다. 이러한 고래를 위한 일석삼조(이자, ETH 또는 BTC 상승, 무료 토큰) 모델은 체인 상의 유동성을 더욱 압축했습니다.

과거의 불황기에는 자금이 몇 개의 공공 블록체인 내에서만 순환했으며, 심지어 이더리움에 집중되었다고 할 수 있습니다. 그러나 현재 자금은 수백 개의 공공 블록체인에 분산되어 있으며, 수천 개의 비슷한 프로젝트에 스테이킹되고 있습니다. 체인 상의 번영은 더 이상 존재하지 않으며, 이더리움조차도 체인 상의 활동이 없습니다. 따라서 동양의 플레이어가 BTC 생태계에서 PVP를 하고, 서양의 플레이어가 Solana에서 PVP를 하는 것은 어쩔 수 없는 선택입니다. 그래서 개인적으로 가장 관심 있는 것은 전체 체인 유동성 집합을 촉진하고, 새로운 플레이 방식과 슈퍼 애플리케이션의 출현을 지원하는 것입니다. 전체 체인 상호 운용성 트랙에서 전통적인 몇몇 주요 프로젝트는 사실상 성과가 좋지 않으며, 여전히 전통적인 크로스 체인 브릿지와 유사합니다. 새로운 상호 운용성 솔루션은 이전 보고서에서 언급했듯이, 여러 체인을 단일 체인으로 집합하는 방식으로 주로 진행되고 있으며, 현재 진행 중인 프로젝트로는 AggLayer, Superchain, Elastic Chain, JAM 등이 있습니다. 여기서는 더 이상 자세히 설명하지 않겠습니다.

결론적으로, 전체 체인을 집합하는 것은 모듈화 구조 하에서 반드시 넘어야 할 장애물이지만, 이 장애물은 아직 오랜 시간이 필요합니다. ZK 협처리기는 현재 단계에서 더 중요한 퍼즐에 속하며, Layer2를 강화할 수 있을 뿐만 아니라 Layer1도 보강할 수 있습니다. 과연 전체 체인과 삼각 모순 문제에서 일시적으로 벗어날 수 있는 방법이 있을까요? 미래에 널리 유동성이 있는 Layer1 또는 Layer2에서 현재에 맞는 애플리케이션을 먼저 구현할 수 있을까요? 현재 블록체인 애플리케이션 서사가 정말로 부족합니다. 한편, 플레이 방식의 다양화, 가스 비용의 통제, 대규모 애플리케이션의 출현, 심지어 크로스 체인 및 사용자 장벽 감소는 협처리기 솔루션을 통합함으로써 중앙 집중화에 의존하는 것보다 더 이상적인 솔루션이 될 것입니다.

3. 프로젝트 개요

ZK 협처리기 트랙은 기본적으로 2023년경에 나타났으며, 현재 단계에서 이미 상당히 성숙해졌습니다. Messari의 분류에 따르면, 이 트랙에서 현재 존재하는 프로젝트는 세 가지 주요 수직 분야(범용 계산, 상호 운용성 및 크로스 체인, AI 및 머신 트레이닝)로 나눌 수 있으며, 총 18개의 프로젝트가 있습니다. 이들 대부분의 프로젝트는 주요 VC의 지원을 받고 있으며, 아래에서는 서로 다른 수직 분야의 일부 프로젝트를 설명합니다.

3.1 Giza

Giza는 Starknet에 배포된 StarkWare의 공식 지원을 받는 zkML(제로 지식 머신 러닝) 프로토콜로, 인공지능 모델이 블록체인 스마트 계약에서 검증 가능하게 사용될 수 있도록 하는 데 중점을 두고 있습니다. 개발자는 AI 모델을 Giza 네트워크에 배포할 수 있으며, Giza는 이후 제로 지식 증명을 통해 모델 추론의 정확성을 검증하고 신뢰할 필요 없이 결과를 스마트 계약에서 사용할 수 있도록 제공합니다. 이를 통해 개발자는 AI 기능을 결합한 체인 상 애플리케이션을 구축할 수 있으며, 블록체인의 탈중앙화 및 검증 가능성을 유지할 수 있습니다.

Giza는 다음 세 가지 단계를 통해 작업 흐름을 완료합니다:

1. 모델 변환: Giza는 일반적으로 사용되는 ONNX 형식의 AI 모델을 제로 지식 증명 시스템에서 실행할 수 있는 형식으로 변환합니다. 이를 통해 개발자는 익숙한 도구를 사용하여 모델을 훈련하고, 이를 Giza 네트워크에 배포할 수 있습니다.

2. 오프체인 추론: 스마트 계약이 AI 모델 추론을 요청할 때, Giza는 오프체인에서 실제 계산을 수행합니다. 이는 블록체인에서 복잡한 AI 모델을 직접 실행하는 데 드는 높은 비용을 피할 수 있게 해줍니다.

3. 제로 지식 검증: Giza는 각 모델 추론에 대해 ZK 증명을 생성하여 계산이 올바르게 수행되었음을 증명합니다. 이러한 증명은 체인 상에서 검증되어 추론 결과의 정확성을 보장하며, 전체 계산 과정을 체인 상에서 반복할 필요가 없습니다.

Giza의 접근 방식은 AI 모델이 스마트 계약의 신뢰할 수 있는 입력 소스로 작용할 수 있게 하며, 중앙 집중식 오라클이나 신뢰할 수 있는 실행 환경에 의존할 필요가 없습니다. 이는 AI 기반 자산 관리, 사기 탐지, 동적 가격 책정과 같은 블록체인 애플리케이션에 새로운 가능성을 열어줍니다. 현재 Web3 x AI에서 논리적으로 닫힌 프로젝트 중 하나이며, AI 분야에서 협처리기의 훌륭한 활용 사례입니다.

3.2 Risc Zero

Risc Zero는 여러 주요 VC의 지원을 받는 협처리기 프로젝트로, 이 트랙에서 두드러진 존재입니다. 이 프로젝트는 임의의 계산이 블록체인 스마트 계약에서 검증 가능하게 실행될 수 있도록 하는 데 중점을 두고 있습니다. 개발자는 Rust를 사용하여 프로그램을 작성하고 RISC Zero 네트워크에 배포할 수 있으며, RISC Zero는 이후 제로 지식 증명을 통해 프로그램 실행의 정확성을 검증하고 신뢰할 필요 없이 결과를 스마트 계약에서 사용할 수 있도록 제공합니다. 이를 통해 개발자는 복잡한 체인 상 애플리케이션을 구축할 수 있으며, 블록체인의 탈중앙화 및 검증 가능성을 유지할 수 있습니다.

우리는 위에서 배포 및 작업 흐름의 과정을 간단히 언급했으며, 여기서는 두 가지 주요 구성 요소에 대해 자세히 설명하겠습니다:

Bonsai: RISC Zero의 Bonsai는 프로젝트의 협처리기 구성 요소로, RISC-V 명령어 집합 아키텍처의 zkVM에 원활하게 통합되어 개발자가 며칠 내에 고성능 제로 지식 증명을 이더리움, L1 블록체인, Cosmos 애플리케이션 체인, L2 롤업 및 dApps에 통합할 수 있도록 합니다. 이는 스마트 계약의 직접 호출, 검증 가능한 오프체인 계산, 크로스 체인 상호 운용성 및 범용 롤업 기능을 제공하며, 탈중앙화 우선의 분산 아키텍처 설계를 채택하여 재귀 증명, 맞춤형 회로 컴파일러, 상태 지속 및 지속적인 개선 증명 알고리즘을 결합하여 누구나 다양한 애플리케이션에 대해 고성능 제로 지식 증명을 생성할 수 있도록 합니다.

zkVM: zkVM은 검증 가능한 컴퓨터로, 실제 임베디드 RISC-V 마이크로프로세서와 유사한 방식으로 작동합니다. 이 가상 머신은 RISC-V 명령어 집합 아키텍처를 기반으로 하며, 개발자가 Rust, C++, Solidity, Go 등 다양한 고급 프로그래밍 언어를 사용하여 제로 지식 증명을 생성할 수 있는 프로그램을 작성할 수 있도록 지원합니다. 70% 이상의 인기 있는 Rust 크레이트를 지원하며, 범용 계산과 제로 지식 증명의 원활한 결합을 실현하여 임의의 복잡도의 계산에 대해 효율적인 제로 지식 증명을 생성할 수 있으며, 계산 과정의 개인 정보 보호와 결과의 검증 가능성을 유지합니다. zkVM은 STARK 및 SNARK를 포함한 ZK 기술을 사용하여 Recursion Prover 및 STARK-to-SNARK Prover와 같은 구성 요소를 통해 효율적인 증명 생성 및 검증을 실현하며, 오프체인 실행 및 체인 상 검증 모드를 지원합니다.

Risc Zero는 여러 ETH 계열 Layer2와 통합되었으며, 여러 Bonsai 사용 사례를 시연했습니다. 그 중 흥미로운 것은 Bonsai Pay입니다. 이 데모는 RISC Zero의 zkVM과 Bonsai 증명을 사용하여 사용자가 Google 계정을 통해 이더리움에서 ETH 및 토큰을 전송하거나 인출할 수 있도록 합니다. 이는 RISC Zero가 체인 상 애플리케이션을 OAuth2.0(구글 등 주요 신원 제공자가 사용하는 표준)과 원활하게 통합하는 방법을 보여주며, 이는 전통적인 Web2 애플리케이션이 Web3 사용자 장벽을 낮추는 통합 사례입니다. 그 외에도 DAO 기반의 애플리케이션 예시도 있습니다.

3.3 =nil;

=nil;는 Mina, Polychain, Starkware, Blockchain Capital 등 여러 유명 프로젝트 및 기관의 투자를 받았으며, 특히 Mina와 Starkware와 같은 zk 기술의 최전선 프로젝트가 포함되어 있어 프로젝트에 대한 기술적 인식이 높음을 보여줍니다. =nil;는 이전 보고서 "계산력 시장"에서도 언급된 프로젝트입니다. 당시에는 =nil;의 Proof Market(탈중앙화 증명 생성 시장)에 주로 집중되었습니다. 이 프로젝트는 사실 zkLLVM이라는 하위 제품도 가지고 있습니다.

zkLLVM은 =nil; Foundation이 개발한 혁신적인 회로 컴파일러로, C++, Rust 등 주요 개발 언어로 작성된 애플리케이션 코드를 자동으로 이더리움에서 효율적인 검증 가능한 회로로 변환할 수 있습니다. 이는 특별한 제로 지식 도메인 특정 언어(DSL)를 사용할 필요 없이 개발 프로세스를 대폭 단순화하고 개발 장벽을 낮추며, zkVM(제로 지식 가상 머신)을 사용하지 않음으로써 성능을 향상시킵니다. zkLLVM은 Rollups, 크로스 체인 브릿지, 오라클, 머신 러닝 및 게임 등 다양한 ZK 애플리케이션 시나리오에 적합하며, =nil; Foundation의 Proof Market과 긴밀하게 통합되어 개발자에게 회로 생성에서 증명 생성까지의 엔드 투 엔드 지원을 제공합니다.

3.4 Brevis

이 프로젝트는 Celer Network의 하위 프로젝트로, Brevis는 블록체인용 스마트 제로 지식(ZK) 협처리기로, dApp이 완전히 신뢰할 필요 없이 여러 블록체인에서 임의의 데이터에 접근하고 계산하며 활용할 수 있도록 합니다. 다른 협처리기와 마찬가지로 Brevis는 데이터 기반 DeFi, zkBridges, 체인 상 사용자 확보, zkDID, 소셜 계정 추상화 등 광범위한 사용 사례를 가지고 있습니다.

Brevis의 아키텍처는 주로 세 부분으로 구성됩니다:

1. zkFabric: zkFabric은 Brevis 아키텍처의 중계기입니다. 이의 주요 임무는 모든 연결된 블록체인으로부터 블록 헤더 정보를 수집하고 동기화한 후, ZK 경량 클라이언트 회로를 통해 수집된 각 블록 헤더에 대한 합의 증명을 생성하는 것입니다.

2. zkQueryNet: zkQueryNet은 오픈 ZK 쿼리 엔진 시장으로, 체인 상 스마트 계약으로부터 데이터 쿼리를 직접 수용할 수 있으며, ZK 쿼리 엔진 회로를 통해 쿼리 결과와 해당 ZK 쿼리 증명을 생성할 수 있습니다. 이러한 엔진은 특정 기간 내 DEX의 거래량 계산과 같은 고도로 전문화된 것부터 고도로 일반적인 데이터 인덱스 추상화 및 고급 쿼리 언어에 이르기까지 다양한 애플리케이션 요구를 충족할 수 있습니다.

3. zkAggregatorRollup: zkFabric과 zkQueryNet의 집계 및 저장 계층 역할을 합니다. 이 두 구성 요소의 증명을 검증하고, 증명된 데이터를 저장하며, 그 ZK 증명의 상태 루트를 모든 연결된 블록체인에 제출하여 dApp이 체인 상 스마트 계약의 비즈니스 논리에서 증명된 쿼리 결과에 직접 접근할 수 있도록 합니다.

이 모듈화 아키텍처를 통해 Brevis는 모든 지원되는 공공 블록체인 체인 상 스마트 계약에 대해 신뢰할 필요 없이 효율적이고 유연한 접근 방식을 제공합니다. UNI의 V4 버전에서도 이 프로젝트를 채택하였으며, 프로토콜 내의 Hooks(다양한 사용자 통합 맞춤 로직을 위한 시스템)와 통합되어 역사적 블록체인 데이터를 읽기 쉽게 하고 가스 비용을 낮추며 탈중앙화 속성을 보장합니다. 이는 zk 협처리기가 DEX를 추진하는 한 예시입니다.

3.5 Lagrange

Lagrange는 1kx 및 Founders Fund가 주도한 상호 운용성 zk 협처리기 프로토콜로, 이 프로토콜의 주요 목적은 신뢰할 필요 없는 크로스 체인 상호 운용성과 대량 데이터 복잡 계산이 필요한 애플리케이션의 혁신을 지원하는 것입니다. 전통적인 노드 브릿지와는 달리, Lagrange의 크로스 체인 상호 운용성은 혁신적인 ZK 빅 데이터 및 상태 위원회 메커니즘을 통해 실현됩니다.

ZK 빅 데이터: 이 제품은 Lagrange의 핵심으로, 크로스 체인 데이터를 처리하고 검증하며 관련 ZK 증명을 생성하는 역할을 합니다. 이 구성 요소는 복잡한 오프체인 계산을 수행하고 제로 지식 증명을 생성하기 위해 고도로 병렬화된 ZK 협처리기를 포함하며, 무한 저장 슬롯과 스마트 계약의 직접 SQL 쿼리를 지원하는 설계된 검증 가능한 데이터베이스, 증명 시간을 줄이기 위해 변경된 데이터 포인트만 업데이트하는 동적 업데이트 메커니즘, 복잡한 회로를 작성하지 않고도 스마트 계약에서 SQL 쿼리를 사용하여 역사적 데이터에 접근할 수 있는 통합 기능을 통해 대규모 블록체인 데이터 처리 및 검증 시스템을 구성합니다.

상태 위원회: 이 구성 요소는 여러 독립 노드로 구성된 탈중앙화 검증 네트워크로, 각 노드는 ETH를 담보로 스테이킹합니다. 이러한 노드는 ZK 경량 클라이언트로서 특정 최적화 롤업의 상태를 검증합니다. 상태 위원회는 EigenLayer의 AVS와 통합되어 재스테이킹 메커니즘을 활용하여 보안을 강화하고 무한 수의 노드 참여를 지원하여 초선형 보안 증가를 실현합니다. 또한 "빠른 모드"를 제공하여 사용자가 도전 창을 기다리지 않고 크로스 체인 작업을 수행할 수 있도록 하여 사용자 경험을 크게 향상시킵니다. 이 두 가지 기술의 결합은 Lagrange가 대규모 데이터를 효율적으로 처리하고 복잡한 계산을 수행하며 서로 다른 블록체인 간에 결과를 안전하게 전달하고 검증할 수 있도록 지원합니다.

Lagrange는 현재 EigenLayer, Mantle, Base, Frax, Polymer, LayerZero, Omni, AltLayer 등과 통합되었으며, 이더리움 생태계에서 첫 번째 ZK AVS로 링크될 예정입니다.

참고 자료:

1. ABCDE: A Deep Dive into ZK Coprocessor and Its Future: https://medium.com/@ABCDE.com/en-abcde-a-deep-dive-into-zk-coprocessor-and-its-future-1d1b3f33f946

2. "ZK" Is All You Need: https://medium.com/@gate_ventures/zk-is-all-you-need-238886062c52

3. Risc zero: https://www.risczero.com/bonsai

4. Lagrange: https://www.lagrange.dev/blog/interoperability-for-modular-blockchains-the-lagrange-thesis

5. AxiomBlog: https://blog.axiom.xyz/

6. 질소 가속! ZK 협처리기가 스마트 계약 데이터 장벽을 어떻게 깨는가: https://foresightnews.pro/article/detail/48239