삼 분 안에 이해하는 Scroll: ZK Rollup 확장성의 신예 선수

저자: iambabywhale.eth, ForesightNews

Optimism과 Arbitrum이 각각 거버넌스 토큰을 출시하고 Project Galaxy와 협력하여 Arbitrum Odyssey 활동을 진행하면서 활발히 발전하고 있는 반면, 이더리움 창시자 비탈릭 부테린이 무한히 기대하는 ZK Rollup 기반의 이더리움 2층 네트워크는 그리 주목받지 못하고 있다.

이런 상황이 발생하는 이유는 한편으로는 ZK Rollup 기반 네트워크의 개발 난이도가 높아 현재 대부분이 여전히 테스트 단계에 있기 때문이며, 다른 한편으로는 그 안전성이 아직 검증되지 않았고 실제 상황에서의 시험을 거치지 않았기 때문이며, 이더리움에서의 애플리케이션 이전에도 일정한 개발 난이도가 존재하기 때문이다.

Scroll의 창립자는 Scroll을 설립한 목적이 현재의 ZK Rollup 솔루션을 최적화하고 이더리움에서 애플리케이션이 원활하게 이전될 수 있는 2층 네트워크를 구축하기 위함이라고 밝혔다.

프로젝트 자금 조달 및 팀

The Block은 올해 4월 Scroll이 Polychain Capital이 주도하고 Bain Capital Crypto, Robot Ventures, Geometry, 그리고 여러 이더리움 재단 zkEVM 팀의 팀원이 참여한 3000만 달러 A 라운드 자금 조달을 완료했다고 보도했다. 창립 팀원으로는 Sandy Peng, Ye Zhang, Haichen Shen이 포함되어 있다.

그 중 공동 창립자 Ye Zhang은 4년 전부터 ZKP 방향의 연구를 시작했으며, 첫 번째 프로젝트는 FPGA와 ASIC을 통해 ZKP를 가속화하는 것이었다. 이후 Ye Zhang은 ZKP 뒤에 있는 수학과 암호학을 연구하기 시작했고, 그 당시 블록체인 분야에서 ZKP의 응용에 주목했다. Ye Zhang은 Scroll 네트워크 개발에 착수한 이유는 지난해 초 ZK Rollup에 존재하는 몇 가지 문제를 발견했기 때문이며, 개인의 연구 방향이 이러한 문제를 해결하는 데 적합하다고 말했다.

Sandy Peng은 케임브리지 대학교를 졸업하고 홍콩 증권감독위원회에서 연구 업무를 수행했으며, 2017년부터 Web3 프로젝트 투자 업무에 종사하고 있다. 현재 Scroll에서 BD, 자금 조달, 생태계 등의 업무를 담당하고 있다.

Haichen Shen은 Tsinghua University의 Yao Class에서 학부 과정을 마치고 워싱턴 대학교에서 박사 학위를 취득했으며, 박사 연구 방향은 저수준 시스템 분야(GPU, PL, 컴파일러 등 교차 분야 포함)에 치우쳐 있다. 졸업 후 아마존에서 머신러닝 시스템 구축 등의 업무를 수행했다.

Scroll이 해결하고자 하는 문제는 무엇인가?

현재 Scroll 프로젝트는 전체적으로 비교적 초기 단계에 있으며 공개 정보가 적다. 필자는 프로젝트 팀과의 인터뷰를 통해 일부 프로젝트 상황을 파악하고 이를 정리했다:

왜 ZKP를 사용하여 2층 네트워크를 구축해야 하는가?

Scroll 팀은 ZKP를 사용하여 2층 네트워크를 구축하는 이유가 세 가지라고 밝혔다.

첫째, 현재 애플리케이션 레벨에서 선두를 달리고 있는 Optimistic Rollup은 사실상 경제적 인센티브를 포함한 "사기 증명"을 통해 안전성을 보장하고 있다. 경제적 인센티브 기반의 안전 모델이 어느 정도 시장에서 검증되었지만, 이 모델은 완전히 안전하지 않으며, 정직한 노드 가정에 의존하고 있다는 점에서 이론적으로 공격당할 가능성이 여전히 존재한다. 또한 이러한 가정 때문에 L1에서 L2로의 출금에는 약 7일의 대기 시간이 필요하다. 반면 ZK Rollup은 수학적으로 이론적인 완전 안전성을 실현할 수 있으며(이론적이라는 것은 코드에 결함이 없다는 전제 하에), 가장 느린 출금도 약 한 시간 이내의 증명 생성 시간만 필요하다. 따라서 ZK Rollup은 더 나은 안전성과 더 짧은 L1 출금 시간을 제공할 것이다.

둘째, ZKP는 본래 대량의 정보를 압축 검증할 수 있는 능력을 가지고 있으며, ZKP의 계산 작업을 공정한 형태로 분배하여 검증의 탈중앙화를 실현할 수 있다. 이는 형식과 효과 모두에서 "탈중앙화된 효율적인 블록체인" 비전과 일치한다. 또한 팀은 특정 애플리케이션(예: DEX)에 대해 ZKP 기반의 2층 네트워크가 Optimistic Rollup 기반의 2층 네트워크보다 훨씬 빠를 것이라고 밝혔다. 이는 체인 상에서 필요한 데이터가 더 많이 압축될 수 있기 때문이다.

마지막으로 ZKP는 효율성을 높이는 것 외에도 미래에 더 큰 상상력을 열 수 있는 가능성이 있다(예: 프라이버시 보호 등). 팀은 이 부분의 장점이 현재 이론 인증 단계에 있으며, 최종적으로 실현 가능성과 그 방식은 아직 알 수 없다고 밝혔다. 추가적인 연구 탐색이 필요하다.

Scroll은 EVM 동등한 zkEVM을 구축할 계획이다

Scroll 팀은 EVM 동등성이 Optimism이 처음 제안한 개념이라고 밝혔다. EVM 동등성은 이더리움의 애플리케이션이 코드에 큰 수정 없이 Optimism으로 원활하게 이전될 수 있음을 의미한다. 그러나 현재 StarkWare와 zkSync의 솔루션은 새로운 가상 머신을 재구성한 것으로, 이 가상 머신은 "언어 레벨"에서만 EVM과 호환된다. 즉, Solidity와 같은 언어로 컴파일할 수 있지만, 어느 정도의 재개발이 필요하다.

실제 상황에서 우리는 몇 가지를 엿볼 수 있다. StarkNet은 지난달 이더리움 간의 크로스 체인 브리지를 개방했다고 발표했지만, 실제 사용 중에 StarkNet의 주소 형식이 MetaMask의 이더리움 주소와 다르다는 것을 발견했다. 사용자는 Argent X 브라우저 플러그인 지갑을 연결해야 크로스 체인을 구현할 수 있다.

Scroll이 하고자 하는 일은 Polygon Hermez와 유사하며, "ByteCode" 수준의 호환성을 실현하고자 한다. 즉, 이더리움의 애플리케이션이 거의 원활하게 2층 네트워크로 이전될 수 있도록 하는 것이다. 이 외에도 팀은 이 수준의 호환성이 이더리움의 모든 언어와 도구를 호환할 수 있게 하여 2층 네트워크에서의 개발 난이도를 크게 낮출 수 있다고 밝혔다.

탈중앙화 검증 네트워크

공동 창립자가 ZKP 하드웨어 가속 경험이 있는 만큼, Scroll은 ZKP 분야에서 하드웨어 가속을 활용하여 검증 효율성을 더욱 높일 계획이다. 팀은 ZKP의 증명을 참여자에게 분배하여 계산하고, 결과를 종합하여 최종 증명을 형성하는 탈중앙화 검증 네트워크를 구축하는 것이 비전이라고 밝혔다. 이 탈중앙화 검증 네트워크는 모든 사람에게 개방되며, 인센티브 메커니즘과 처벌 메커니즘(예: 계산 결과에 대해 일정 정도의 중복을 두어 동일한 계산 내용을 여러 노드에 분배하고 결과를 비교하여 악의적인 노드에 대해 처벌)을 설정할 예정이다.

팀은 이러한 탈중앙화 검증 네트워크가 블록체인의 정신을 완전히 구현하고 암호학적 측면에서 안전성을 보장한다고 밝혔다. PoS 유사 검증 네트워크 및 현재 2층 네트워크의 편중된 거래 검증 및 블록 생성 메커니즘에 비해 ZK Rollup은 더 나은 선택이지만, 앞서 언급한 바와 같이 개발 난이도는 더 높다.

결론

위의 내용 외에도 팀은 Flashbots와 협력하여 MEV가 사용자 경험에 미치는 피해를 줄이기 위한 몇 가지 방안을 연구하고 있으며, 향후 애플리케이션 레벨에서 비금융 분야의 더 많은 응용을 탐색할 계획이라고 밝혔다.

ZKP와 블록체인의 결합은 Zcash의 출시로 시작되었으며, 업계는 이 분야에 대해 지속적으로 적극적인 탐색과 연구를 진행하고 있다. 2층 네트워크 외에도 Filecoin과 같은 애플리케이션 중심의 프로젝트도 검증 과정에서 ZKP를 채택하고 있다. 현재 대규모 채택은 이론적 지원이 부족할 수 있지만, 여전히 PoW가 안전성을 보장하는 1층 네트워크에서 암호학적 측면에서 2층 네트워크의 안전성을 실현할 수 있는 기술 중 하나가 될 가능성이 있다.