Pantera 파트너: 현재 ZK 솔루션 및 사용 사례 개요

作者：Paul Veradittakit，Pantera Capital 관리 파트너

편집：xiaozou，금색 금융

소개

블록체인은 안전하고 분산된 거래를 위한 새로운 경로를 열어주었으며, 분산 금융 및 디지털 신원 서비스와 같은 발전을 위한 길을 닦았습니다. 그러나 이러한 성과에도 불구하고 일련의 제한 사항이 블록체인과 암호화폐의 더 넓은 채택을 지속적으로 저해하고 있습니다. 다음은 블록체인과 암호화폐가 직면한 주요 도전 과제입니다:

• 처리량: 블록체인과 암호화폐의 채택이 증가함에 따라 네트워크가 점점 더 혼잡해져 거래 시간이 느려지고 비용이 증가합니다.

• 보안성: 비용과 비용을 줄이기 위해 보안妥協를 하게 되어 보안 취약점과 해킹 사건이 발생하고, 자금과 기술적 명성이 위험에 처하게 됩니다.

• 프라이버시: 누구나 공공 블록체인 네트워크에서 거래를 볼 수 있어 민감한 재무 정보가 노출되어 개인과 기업에 프라이버시 문제를 초래합니다.

제로 지식(ZK) 기술은 이러한 문제를 해결하기 위해 등장하였으며 발전하고 있습니다. 이 개념은 1980년대 말에 처음 등장하였으며, 컴퓨터 과학과 암호학에서 기원하였습니다. 두 사람은 추가 정보를 공개하지 않고도 제로 지식을 사용하여 진술의 진위를 독립적으로 확인할 수 있습니다. 간단히 말해, 증명자는 검증자에게 진술이 진실임을 증명할 수 있지만, 다른 간단한 증명을 통해 잠재적인 세부 사항을 드러내지 않아도 됩니다. 이 기술은 블록체인과 암호화폐 거래의 프라이버시, 보안성 및 확장성을 크게 향상시킬 것으로 기대됩니다.

제로 지식 증명은 세 가지 기본 속성을 따라야 합니다:

• 완전성: 만약 진술이 진실로 검증될 수 있다면, 정직한 검증자는 정직한 증명자에 의해 그 진위를 확인받게 됩니다.

• 강건성: 만약 증명된 진술이 거짓이라면, 거짓 증명자가 정직한 검증자를 그 진위를 믿게 만들 수는 없으며, 설사 가능하다 하더라도 그 확률은 무시할 수 있을 정도로 작습니다.

• 제로 지식성: 만약 진술이 진실로 증명된다면, 검증자는 증명된 진술 외에 추가 정보를 얻지 못합니다.

간단한 시나리오를 통해 이 문제를 깊이 탐구해 봅시다.

당신이 부동산을 구매하고 싶고, 모기지를 신청해야 한다고 가정해 봅시다. 당신은 은행이 확인해야 할 민감한 정보를 제공해야 하지만, 비밀을 유지하고 싶습니다. 또한, 검증이 완료된 후 은행이 데이터 접근 권한을 유지하는 것을 원하지 않습니다.

은행은 대출 신청을 평가하기 위해 다양한 형태의 문서를 요구할 것입니다. 여기에는 다음이 포함됩니다:

• 개인 신원 증명서, 예를 들어 운전 면허증.

• 재정적 안정성을 보장하는 소득 증명서.

• 고용주 정보.

• 거주 증명서.

제로 지식 기술을 채택함으로써, 대출 제공자는 이러한 정보를 보지 않고도 모든 정보를 검증할 수 있습니다. 관련 문서는 암호화된 해시 값으로 전송될 수 있으며, 대출 제공자는 제로 지식 증명 프로토콜을 사용하여 이를 검증할 수 있습니다. 이 방법을 통해 대출 제공자는 신청자의 기밀과 프라이버시를 위협하지 않고 데이터의 정확성을 검증할 수 있습니다. 또한, 이 프로세스는 반복 가능하여 여러 공급자가 정보를 검증할 수 있으며, 그들의 프라이버시를 위협하지 않습니다.

ZK의 암호화 분야에서의 주요 혁신

암호화폐에 있어 제로 지식은 게임 체인저가 되는 핵심 기술로, 상당한 프라이버시와 압축 이점을 제공합니다. 프라이버시를 보장하기 위해 ZKP(제로 지식 증명)는 실제 데이터를 유출하지 않고 정보를 검증할 수 있도록 수학적 기술을 사용합니다. 또한, ZKP는 압축된 증명 내에 대량의 정보를 저장하여 압축 이점을 제공합니다.

이러한 검증에 필요한 데이터 양의 감소는 효율성을 높이며, 이는 저장 및 처리 능력이 제한된 블록체인 애플리케이션에서 특히 중요합니다. 이 증명은 단일 업데이트에서 배치 거래 또는 상태 전환을 검증하는 데 사용될 수 있습니다. 이러한 애플리케이션에서 ZKP를 구현하면 민감한 정보의 보안과 프라이버시를 보호하면서도 검증에 필요한 데이터 양을 줄여 효율성을 높일 수 있습니다.

ZK는 산업 잠재력을 해방시킬 수 있습니다

ZK가 핵심 도전을 해결할 수 있는 잠재력은 암호화폐의 성장과 광범위한 채택에 필수적입니다. 몇 가지 문제와 그것이 산업 발전에 미치는 영향을 자세히 살펴보겠습니다.

상호 운용성의 보안 문제: 빠르게 변화하는 DeFi 세계에서 상호 운용성은 원활한 거래와 효율적인 거래에 필수적입니다. 반면에 현재의 솔루션은 종종 심각한 지연이 발생하여 지연되고 신뢰할 수 없는 거래를 초래할 수 있습니다. 거래자가 신속하고 효율적으로 주문을 할 수 있어야 하므로 지연은 사용자 경험에 중대한 영향을 미칠 수 있습니다.

또한 현재의 솔루션은 충분한 보안 보장을 결여할 수 있어 대규모 네트워크 공격 및 기타 유형의 취약점 공격에 취약할 수 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 새로운 솔루션은 낮은 지연, 높은 보안 및 분산 특성을 제공해야 하며, 거래자가 DeFi 생태계에서 자신 있게 작업할 수 있도록 해야 합니다.

확장성 문제: 암호화폐가 잠재력을 최대한 발휘하기 위해서는 확장성이 반드시 해결해야 할 기본 문제입니다. 현재 가장 빠른 블록체인은 초당 몇 백 건의 거래만 처리할 수 있습니다. 이는 전 세계 규모에 도달하고 수억 명을 유치하는 데 필요한 확장성과는 거리가 멉니다. 확장성은 초당 거래 수에 의해 정의될 뿐만 아니라 접근 패턴에 의해서도 정의됩니다. 사람들이 인터넷을 사용하는 것처럼 암호화폐를 사용하고 싶다면 더 큰 확장성이 필요합니다.

프라이버시 문제: 암호화 산업의 많은 사람들은 자신의 프라이버시를 걱정하고 있습니다. 현재 분산 금융(DeFi)에서 이루어지는 모든 것은 명백하게 보이므로 기본적인 프라이버시 규범을 위반합니다. 사람들은 안전하고 비밀스럽게 거래하고 싶어하지만, DeFi의 현재 투명성은 이러한 바람을 매우 도전적으로 만듭니다. 문제는 프라이버시를 보장하면서도 DeFi가 정상적으로 작동하는 데 필요한 가청성을 유지할 수 있는 기술을 찾는 것입니다.

현재의 ZK 솔루션

다음은 다양한 문제를 해결하기 위해 ZK를 적용하는 방법에 대한 몇 가지 예입니다:

ZK 브리지: ZK 브리지는 블록체인 간 자산 이동에 대한 우리의 관점을 변화시키고 있습니다. 이러한 브리지는 zk-SNARKs 기술을 채택하여 여러 블록체인 네트워크 간에 중앙 위원회 없이 효율적으로 데이터나 자산을 전송할 수 있게 합니다. 이러한 시스템에서는 특정 상태 전환이 다른 블록체인에서 발생했음을 블록체인에 신속하게 보여주기 위해 증명 프로토콜을 사용합니다.

해당 블록체인은 다른 블록체인에서 최신 블록의 요약을 저장하며, 새로운 블록을 동기화하기 위해 zk-SNARK를 생성하고 전송할 수 있습니다. 이 zk-SNARK는 다른 블록체인의 tip이 이전 상태에서 현재 상태로 진행되었음을 검증합니다. ZK 브리지는 또한 미래를 향한 한 걸음으로, 미래에는 블록체인이 더 많은 상호 운용성을 가지며 원활하게 협력할 수 있게 될 것입니다.

zk-EVM: 제로 지식 EVM(zkEVM)은 이더리움 스마트 계약을 실행하는 가상 머신으로, 그 정확성을 보장하기 위해 제로 지식 증명을 사용합니다. 이는 이더리움 제로 지식 롤업 확장 솔루션의 구성 요소로, 체인 외부 계산 및 저장을 통해 네트워크 처리량을 증가시킵니다. zkEVM은 바이트코드 접근, 읽기 및 쓰기 작업 및 계산이 올바르게 수행되도록 보장하는 증명을 생성합니다.

zkEVM은 실행 엔진, 증명 생성 및 증명 검증의 세 부분으로 구성됩니다. zkEVM은 제로 지식 증명을 통해 실행의 정확성을 검사하고 기밀 정보를 보호할 수 있기 때문에 중요합니다. 이는 De-Fi, 의료, 공급망 등 다양한 분야에서 안전하고 프라이버시를 중시하는 분산 애플리케이션(dApp)을 생성할 수 있게 합니다.

신원 확인: 신원 확인은 많은 온라인 서비스와 애플리케이션의 핵심 구성 요소이지만, 이전 기술은 종종 개인 정보를 공개해야 했습니다. ZK 증명을 사용하여 개인의 신원을 확인하면서도 어떤 정보도 제공하지 않음으로써, ZK 기술은 새로운 보다 안전한 신원 확인 방법을 제공합니다. 이는 기존 프로그램에 대해 더 많은 프라이버시를 제공하는 대안이 되며, 안전한 온라인 거래를 위한 새로운 경로를 제공합니다. ZK 기반 신원 확인 시스템은 특히 프라이버시와 보안을 중시하는 조직과 소비자에게 유리하며, 온라인 뱅킹, 전자 상거래 등 산업을 근본적으로 변화시킬 가능성이 있습니다.

ZK DEX: 제로 지식 분산 거래소(ZK DEX)는 제로 지식 증명 기술을 사용하여 사용자가 완전히 프라이버시가 보장된 방식으로 암호화폐 및 기타 디지털 자산을 거래할 수 있게 하는 새로운 유망한 분산 거래소입니다. 전통적인 분산 거래소(누구나 접근하고 공공 장부를 모니터링할 수 있는)와 달리, ZK DEX는 사용자가 자신의 거래에 대한 민감한 정보를 유출하지 않고 익명으로 거래할 수 있게 합니다.

이러한 프라이버시 보호 기능은 ZK 알고리즘을 통해 구현되며, 사용자가 추가 정보를 공개하지 않고도 거래의 유효성을 증명할 수 있게 하여 선행 거래와 같은 문제를 완화하는 데 기여합니다. 프라이버시와 보안 측면의 이점 외에도, ZK DEX는 더 효율적인 주문 매칭 및 결제를 지원하여 확장성과 처리량을 높일 수 있는 잠재력을 제공합니다. 따라서 ZK DEX는 중앙 집중식 거래소에 대한 유망한 대안으로 간주되며, 분산 거래의 보안성과 프라이버시, 중앙 집중식 거래의 효율성과 속도를 모두 제공하는 서비스를 제공합니다.

흥미로운 인프라/주도자

현재 제로 지식 기술의 급속한 발전을 고려할 때, 여러 창의적인 프로젝트가 다양한 산업과 분야의 문제를 해결하기 위해 개발되었습니다. 이러한 프로젝트에는 새로운 제2 계층(L2) 솔루션, 개인 지갑, ZK 기반의 크로스 체인 자산 이동, 프라이버시 중심의 거래 등이 포함되어 있으며, 이들은 제로 지식 암호학을 활용하여 민감한 정보의 안전하고 비밀스러운 검증을 실현하고 있습니다. 몇 가지 예를 살펴보겠습니다:

Zcash: Zcash는 프라이버시에 중점을 둔 분산 결제 네트워크로, 제로 지식 증명(ZKP)을 사용하여 공공 블록체인에서 안전하게 익명으로 거래를 전송합니다. 이 암호화 메커니즘은 양측이 기본 데이터를 유출하지 않고 정보를 검증할 수 있게 하여 Zcash 사용자가 재무 프라이버시를 보호할 수 있도록 합니다. 네트워크는 두 가지 주소를 제공합니다: 투명한 t-주소는 블록체인에서 모니터링할 수 있고, 차단된 z-주소는 완전히 암호화되어 추적할 수 없습니다. 사용자는 z-주소를 사용하여 거래가 완전히 비공개임을 보장할 수 있으며, 이는 Zcash를 가장 안전하고 기밀성이 높은 암호화폐 중 하나로 만듭니다.

시간이 지남에 따라 이 네트워크는 Halo ZKP와 같은 기능과 차단 우선 Zcash 지갑을 출시하여 점점 더 많은 기관의 지원을 받게 되었습니다. 이 네트워크의 ZKP 창의적인 사용은 프라이버시 코인 분야의 선두주자로 자리 잡게 하였으며, 금융 프라이버시를 중시하는 사용자들 사이에서 충성도 높은 팬층을 형성하고 있습니다.

StarkWare: StarkWare는 Pantera의 투자 포트폴리오 회사로, 2018년에 설립되어 블록체인의 확장성과 프라이버시를 향상시키는 것을 목표로 하고 있습니다. 그들의 주력 제품인 StarkNet과 StarkEx는 zk-STARK 증명 기술의 힘을 활용하여 현재 블록체인 시스템의 문제를 해결하는 것을 목표로 하고 있습니다. StarkNet은 이더리움 기반의 분산 ZK 롤업으로, ZK-STARK 증명 방법을 사용하여 체인 외부 거래를 확인하고 이더리움 네트워크의 계산 부담을 줄입니다.

반면에 StarkEx는 StarkNet의 중앙 집중식 버전으로, DeFi 거래 애플리케이션을 위해 특별히 설계되었습니다. 이는 6.96억 달러의 총 가치를 잠금하고, 누적 거래액이 6350억 달러에 달하며, 6050만 개의 NFT를 발행하는 등 큰 성공을 거두었습니다. 공유 증명자(Shared Prover) 기술 덕분에 StarkNet과 StarkEx는 모두 zk-rollup을 활용하며, STARK 증명에 의해 구동되어 저비용 거래를 실행할 수 있게 합니다. 또한 StarkWare의 암호학적 증명은 제로 지식, 투명성, 단순성 및 후양자 안전성을 제공하여 강력한 블록체인 선택이 됩니다.

StarkWare의 창립자 Eli Ben-Sasson은 저명한 컴퓨터 과학 교수이자 STARK 증명의 공동 발명가입니다. 그는 또한 Z Cash에 중요한 기여를 하여 StarkWare 팀의 전문성을 높였습니다. 이 프로젝트는 Uniswap V3를 플랫폼에 통합하여 이더리움의 확장성을 실현하는 중요한 단계를 밟고 있으며, 기존 블록체인 시스템이 직면한 몇 가지 기본 문제를 해결하고 있습니다.

Braavos: Braavos는 Pantera의 투자 포트폴리오 회사로, StarkNet(제2 계층 ZK 롤업)을 기반으로 한 완전한 암호 자산 관리 솔루션입니다. 이는 스마트 계약 기반의 지갑을 제공하여 보안성과 사용자 경험 기능을 향상시킵니다. 지갑은 애플리케이션과 체인 상의 계좌 스마트 계약, 즉 계좌 추상화로 구성됩니다. 이는 거래가 처리되기 전에 임의의 논리를 적용할 수 있게 하여 보안을 증가시키고 사용자 경험을 개선합니다.

계좌 추상화는 다중 호출, 다중 요소 신원 확인, 계좌 분할, 지불자 등의 기능을 지원합니다. 내장된 하드웨어 서명자는 계좌 추상화와 생체 인식 신원 확인을 활용하여 지갑을 보호하고 도난을 방지합니다. 이러한 기능과 고급 보안 조치를 통해 Braavos는 암호화폐 독립성을 통제하려는 모든 사용자가 간편하게 암호화폐를 사용할 수 있도록 합니다.

Succinct Labs: Succinct Labs는 신뢰할 필요 없는 상호 운용성 솔루션을 개발하고 있으며, 체인 상의 경량 클라이언트와 zk-SNARK 기술을 사용하여 이더리움과 Gnosis 체인을 안전하게 연결합니다. 이 회사는 허가 없는 상호 운용성의 미래를 실현하기 위해 노력하고 있으며, 합의 증명을 활용하여 신뢰를 최소화한 크로스 체인 브리지를 만들었습니다. 이 프로토콜은 체인 상의 경량 클라이언트를 사용하여 목표 체인의 실행 환경에서 원천 체인의 합의를 검증하며, 이러한 클라이언트는 통신 체인 쌍의 블록 헤드를 추적하고, 기본 L1 체인의 합의가 제공하는 경제적 보안성에 의존하며, 추가적인 신뢰 가정을 하지 않습니다.

Brine: Brine은 Pantera의 투자 포트폴리오 회사로, 암호화폐 거래자와 투자자에게 완전한 솔루션을 제공하는 독특한 DeFi 플랫폼입니다. 이는 무위험, 무가스, 빠르고 저비용의 환경에서 거래, DeFi 및 현물 거래의 여러 이점을 결합합니다. 이 기술은 신뢰, 비용, 속도, 경험 및 유동성 간의 균형을 없애 더 원활한 사용자 경험을 제공합니다. Brine은 이 기술의 확장성, 보안성 및 신뢰성을 통해 Starkware의 강력하고 안전한 인프라 위에 구축되었습니다.

이 플랫폼의 매칭 엔진 용량은 600,000 tps로, 높은 용량의 거래를 처리할 수 있으며 즉각적인 주문 실행을 제공합니다. 이는 고속 거래를 위한 훌륭한 경로가 됩니다. 이는 주문 기반 플랫폼으로, 암호화폐 자산의 구매 및 판매를 위한 투명하고 정돈된 시장을 제공합니다. Brine은 암호화폐 거래자와 투자자에게 0.1%의 거래 가격과 가스 요금이 없는 합리적인 대안을 제공합니다. 또한, 이 플랫폼의 크로스 체인 기능은 거래자가 하나의 대시보드에서 자금을 관리할 수 있게 하여 투자 포트폴리오를 더 쉽게 관리하고 현명한 거래 결정을 내릴 수 있도록 합니다. Starkware 기술의 추가적인 보안성과 신뢰성 덕분에 Brine은 DeFi 분야의 중요한 경쟁자로 자리 잡고 있습니다.

Axiom: 암호화 프로그래밍 가능성의 새로운 발전은 신뢰할 필요 없는 계산을 실현했지만, 스마트 계약 개발자에게는 여전히 장애물이 존재합니다. Axiom은 스마트 계약을 통해 모든 체인 상의 데이터에 접근할 수 있도록 하고, 세 단계(읽기, 계산 및 검증)를 통해 복잡한 계산을 수행함으로써 이 문제를 해결합니다.

이로 인해 ZK 검증된 출력을 생성할 수 있으며, 이는 모든 하위 스마트 계약에서 사용할 수 있어 더 표현력 있고 신뢰할 수 있는 분산 애플리케이션을 생성할 수 있습니다. 이는 분산 신원, 신뢰할 필요 없는 회계 및 안전한 투표 등 여러 잠재적 응용 프로그램을 포함합니다. 스마트 계약이 모든 체인 상의 데이터에 접근하고 임의의 계산을 수행할 수 있게 됨에 따라, Axiom은 블록체인의 확장 방식을 근본적으로 변화시키고 미래의 견고하고 신뢰할 수 있는 분산 애플리케이션을 위한 길을 열고 있습니다.

Mina: Mina Protocol은 Pantera의 투자 포트폴리오 회사로, O(1) Labs에서 개발한 블록체인 네트워크로, 보안성, 접근성 및 분산화를 강조합니다. 다른 블록체인과 달리 Mina는 "경량" 인프라를 채택하여 지분 증명(PoS) 합의와 zk-SNARKs를 사용하여 네트워크 합의에 필요한 계산 능력을 줄입니다.

zk-SNARKs는 블록체인 요약으로 사용되며, 블록체인의 유효성에 대한 메타데이터 기반의 증명을 포함하여 더 작은 데이터가 처리될 수 있도록 하여 더 민주적이고 분산된 네트워크를 촉진합니다. Mina Protocol의 작은 데이터 세트는 사용자가 전체 블록체인을 보고 검증할 수 있게 하며, 분산 애플리케이션(dApps)과 호환되어 snark 호환 애플리케이션 또는 "Snapps"가 다양한 체인의 데이터를 사용할 수 있도록 하여 사용자 정보를 유출하지 않습니다. 혁신적인 기술 덕분에 Mina Protocol은 분산 금융(DeFi) 분야의 중요한 경쟁자로 자리 잡고 있으며, 현실 세계의 데이터를 블록체인에 안전하게 가져오고 다양한 산업을 변화시킬 기회를 창출하고 있습니다.

결론

제로 지식 증명 기술의 발전은 블록체인 비즈니스의 중요한 진전을 촉진하고 있습니다. 이 시스템은 블록체인이 직면한 몇 가지 가장 긴급한 문제, 즉 확장성, 프라이버시 및 보안 문제를 해결합니다. ZK의 적용으로 이더리움 네트워크는 더 많은 거래를 처리할 수 있으며, 사용자 데이터는 암호화를 통해 보호됩니다. 이 기술의 지속적인 개선은 블록체인의 미래에 대한 큰 희망을 제공하며, 각 산업에 안전하고 효율적인 솔루션을 제공하여 혁신을 가져올 것입니다. 시간이 지남에 따라 ZK 기술이 블록체인 생태계에 미치는 영향을 목격하는 것은 흥미로운 일이 될 것입니다.