이더리움은 작업 증명 시대로 돌아가나요? 새로운 작업 증명 방식의 ZK 하드웨어 가속 채굴 모델에 대해 이야기합니다.

저자: Yue Xiaoyu

p>이더는 ZK-ing이고 ZK 증명자는 하드웨어 가속이 필요하며 비트코인 채굴과 마찬가지로 하드웨어 의존성이 있기 때문에 ZK 채굴은 새로운 유형의 채굴이 될 수 있습니다.

이더리움의 경제 모델은 결국 지분 증명과 작업 증명 방식이 공존하는 새로운 "하이브리드 합의" 모델이 될 수 있습니다.

다음으로 이 시나리오의 기본 논리를 살펴보겠습니다.

1. 이더가 영지식 증명

영지식 증명(ZK)의 기본 원칙은 한 당사자가 다른 정보를 제공하지 않고도 어떤 진술이 사실임을 상대방에게 증명할 수 있다는 것입니다.

이것은 매우 유망한 기술입니다.

ZK 기술은 현재 블록체인 공간에서 주로 확장에 사용됩니다.

V God은 ZK 기술을 추진해 왔으며, V God의 의지와 성향으로 인해 이더 재단도 다양한 ZK 프로젝트에 투자했습니다.

하지만 ZK 프로젝트와 같은 인프라 레이어의 주기는 상대적으로 길기 때문에 현재 일반 사용자가 직접적으로 체감할 수 있는 것은 다양한 ZK 롤업, 즉 ZK 시리즈 이더리움 레이어2 솔루션입니다.

대표적으로 zkSync, Starknet, Polygon zkEVM, Scroll, Linea 등이 있습니다.

이들은 모두 이더넷의 실행 계층에 ZK 기술을 통합하고 있습니다.

그리고 이더리움 자체도 점차 ZK화되고 있습니다.

(1) 합의 계층의 ZK화(예: 빔 체인 제안): 합의 작업의 검증 과정을 ZK화함으로써 합의 과정을 단순화 및 가속화할 수 있습니다.

(2) 데이터 레이어의 ZK화: 모든 트랜잭션 데이터가 아닌 증명만 저장함으로써 온체인 스토리지 요구 사항을 크게 줄일 수 있습니다.

이러한 방식으로 이더는 탈중앙화와 보안을 유지하면서 거래 처리 속도, 비용, 개인정보 보호 등 네트워크의 성능을 크게 개선할 수 있습니다.

ZK 기술의 도입은 증가하는 사용자 수요와 애플리케이션 복잡성을 해결하기 위한 이더 생태계의 장기적인 확장 전략의 일환으로 볼 수 있습니다.

2. ZK를 하드웨어와 결합해야 하는 이유는 무엇인가요?

위에서 ZK의 많은 장점을 언급했지만, 현재 ZK가 직면한 가장 큰 장애물은 영지식 증명(ZKP)을 생성하는 데 있어 성능 문제입니다.

ZK는 검증자가 여러 트랜잭션을 하나의 간결한 증명으로 결합한 다음 메인 네트워크에 제출하여 궁극적으로 메인 네트워크를 확장할 수 있도록 하는 방식으로 작동합니다.

그러나 ZK는 증명을 생성하는 과정이 시간과 노력 측면에서 매우 리소스 집약적이라는 한계도 가지고 있습니다.

제곱 연산, 역연산, 2진 쌍 연산 등 복잡한 수학적 연산이 많이 필요하기 때문에 증명을 생성하는 속도가 느려지는 경우가 많습니다.

소프트웨어 최적화만으로는 성능이 더 이상 향상되지 않으므로 하드웨어와 결합해야 하며, 전용 하드웨어로 가속화하면 몇 시간이 아닌 몇 초 만에 증명을 생성할 수 있어 큰 개선이 가능합니다.

따라서 ZK에 대한 하드웨어 종속성이 존재하며 전용 칩이 필요합니다.

프라이버시 컴퓨팅 및 블록체인 확장과 같은 분야에서 ZKP 기술 적용이 점차 증가함에 따라 ZKP 생성의 속도와 효율성이 병목 현상이 발생하고 하드웨어에 대한 시장 수요가 점점 더 강해지고 있습니다.

3. 지분 증명과 ZK 마이닝을 어떻게 결합할 수 있나요?

ZK 하드웨어 가속을 사용하여 하드웨어 채굴이 가능해지면 새로운 경제 모델이 등장합니다.

ZK 마이닝이란 무엇인가요?

기존의 작업증명(PoW) 채굴은 복잡한 수학 문제를 풀어야 하는 반면, ZK 하드웨어 채굴은 ZKP를 빠르게 생성할 수 있는 능력에 의존합니다.

참여자들은 작업증명 채굴과 마찬가지로 ZKP 생성 속도와 효율성을 놓고 경쟁할 수 있으며, 유효한 증명을 가장 먼저 생성하는 참가자에게 보상이 주어집니다.

작업증명 방식과 ZK는 정확히 어떻게 결합되나요?

작업증명 시스템에서 검증자(즉, 위임자)는 트랜잭션을 검증하고 새로운 블록을 제안할 책임이 있습니다. zk 증명은 블록 또는 일련의 트랜잭션의 정확성을 증명하는 데 사용되어 보안을 강화하고 검증 비용을 절감할 수 있습니다.

검증자는 지분 증명 업무를 수행하는 동안 작업의 추가 증거로 ZKP를 생성합니다. 유효한 ZKP를 성공적으로 생성하고 제출한 검증자는 기존 블록 보상에 추가로 보상을 받습니다.

이 보상은 이더 또는 네트워크 내 어떤 형태의 보상(예: 특정 토큰 또는 가스 수수료의 일부)이 될 수 있습니다.

메인넷 블록 보상은 두 부분으로 나누어 일종의 계층형 보상 시스템을 만들 수 있는데, 보상의 한 부분은 전통적인 지분 증명 검증에 사용되고 다른 부분은 ZK 증명 생성에 대한 노드의 기여도에 따라 분배됩니다.

보시다시피, ZK는 지분 증명 검증을 개선하는 데 사용될 수 있으며, ZK 마이닝은 지분 증명 서약의 확장으로 사용될 수 있습니다.

서약 보유자는 지분 증명 보상을 위해 이더를 서약하는 것 외에도 ZK 관련 작업에 참여하여 추가 보상을 받을 수 있습니다. 예를 들어, 플레저는 ZK 증명 생성 노드를 운영하거나 ZK 기술 사용을 지원하기 위해 컴퓨팅 리소스를 제공할 수 있습니다.

그러나 이는 여기서 제기된 한 가지 가능성일 뿐이며, ZK 기술을 이더리움의 기존 PoS 메커니즘과 통합하려면 ZK 증명의 역할을 수용하기 위해 현재 PoS 프로토콜을 수정하거나 확장해야 할 것입니다.

그리고 지분 증명의 인센티브가 약화되지 않으면서도 ZK 기술의 채택을 촉진할 수 있도록 공정한 인센티브 모델을 설계해야 합니다.

4. ZK 마이닝이 새로운 긍정적 외부효과를 가져올까요?

이더가 작업 증명에서 지분 증명으로 전환하면서 가장 비판받는 측면 중 하나는 이 '폐쇄적인' 경제 시스템에 더 이상 외부효과가 발생하지 않는다는 것입니다.

PoW는 에너지와 하드웨어가 필요하기 때문에 블록체인의 경제 활동을 블록체인 외부와 현실 세계로 확장하는 외부효과입니다.

작업증명 시스템에서 블록 검증 자격은 주로 보유한 토큰 수(즉, 지분)를 기반으로 하며, 경제 활동은 지분 증명에 관여하는 광산 생산 및 전력 시장과 같은 광범위한 외부 산업보다는 지분과 네트워크 내 거래에 더 집중되어 있습니다.

ZK 가속 하드웨어에는 작업 증명 채굴기와 같은 특수 하드웨어가 필요하지만, 작업 증명은 수학적 문제를 해결하여 블록을 경쟁하는 반면, ZK 채굴은 유효한 증명을 생성하여 거래를 검증하기 때문에 "비효율적인 전력 소비" 문제가 줄어듭니다. 여러 노드가 반복적이고 비효율적인 작업을 수행할 필요가 없습니다.

5, AI와 ZK가 파워를 공유

더 나아가 ZK 파워를 위한 시장이 형성될 것이며, AI 파워도 ZK 파워와 공유할 수 있습니다.

시장에서는 AI와 ZK 작업의 컴퓨팅 요구를 모두 지원하기 위해 포괄적인 컴퓨팅 서비스를 제공하는 올인원 플랫폼이 등장할 수 있습니다.

사용자는 고성능 컴퓨팅이 필요한 AI 작업과 ZK 증명 생성이 필요한 작업을 동일한 플랫폼에서 처리할 수 있습니다.

프로토콜 수준에서도 통합이 가능합니다. 스마트 컨트랙트나 프로토콜을 생성하여 AI 연산 제공자가 ZK 증명 생성에 참여하거나 ZK 기술을 사용하여 AI 연산 결과를 검증할 수 있도록 합니다.

계산 능력을 동적으로 할당할 수도 있습니다. 작업 수요에 따라 컴퓨팅 파워 리소스를 동적으로 할당할 수 있습니다. 예를 들어, AI 작업의 수요가 적을 때는 이러한 리소스를 사용하여 ZK 증명을 생성할 수 있으며, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

6. ZK 하드웨어 가속의 선두 주자

현재 ZK 하드웨어 가속 트랙의 선두 프로젝트는 Cysic입니다.

Cysic은 ZKP 생성 프로세스를 가속화하기 위한 애플리케이션 특정 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA), GPU 가속 솔루션의 설계 및 생산에 특화되어 있습니다.

사이직은 두 가지 하드웨어 제품을 설계했습니다.

(1) ZK Air: 노트북 전원 어댑터 크기에 가까운 가벼운 ZK 장치로, 10개의 RTX 4090 GPU의 연산 능력을 갖추고 있으며, 다음과 같은 사용자에게 적합합니다. 개인 사용자에게 적합합니다.

(2) ZK Pro: 50개의 RTX 4090 GPU에 해당하는 성능을 갖춘 더욱 강력한 장치로, zkRollup 및 zkML과 같은 대규모 ZK 프로젝트를 위해 설계되었습니다.

하드웨어 외에. 하드웨어 외에도 Cysic은 Plonky2, Gnark, Halo2, RapidSnark 등 다양한 ZKP 시스템을 지원하는 CUDA 라이브러리 세트를 제공합니다. 이러한 라이브러리는 다른 ZKP 시스템에 비해 상당한 성능 향상을 제공합니다. 이러한 라이브러리는 오픈 소스 프레임워크에 비해 최소 50% 이상의 성능 향상을 제공합니다.

동시에 Cysic은 커뮤니티 컴퓨팅 리소스를 통합 및 관리하고, ZK 프로젝터, 컴퓨팅 파워 제공자, 커뮤니티 검증자를 연결하여 안정적인 컴퓨팅 파워 네트워크를 형성하는 데 중점을 둔 에코시스템인 Cysic 네트워크를 보유하고 있습니다.

요약하자면, Cysic Network는 ZK 마이닝 풀이자 SaaS 플랫폼입니다.

사이직은 현재 여러 zkRollup 프로젝트와 파트너십을 맺고 제품의 유용성과 시장 수요를 입증하고 있습니다.

Cysic 외에도 언급해야 할 또 하나의 독특한 프로젝트가 있습니다. 바로 "The Crowd"라는 Scroll

입니다, "악명 높은" Scroll은 ZK 하드웨어 가속의 최전선에 서 있습니다.

다른 ZK 롤업 프로젝트와 달리 스크롤은 하드웨어에서 출발하는 방식이 다르며, 전용 ZK 가속 하드웨어 GUP 개발을 통해 자체적인 경쟁 장벽을 형성하여 스크롤의 경쟁 우위의 가장 큰 차별화라고 할 수 있습니다.

이것만 봐도 스크롤은 정말 하드코어한 프로젝트입니다.

그러나 Scroll과 Cysic은 서로 다른 포지셔닝을 가지고 있습니다. Scroll은 하드웨어 가속이 전체 Layer2 솔루션의 일부인 반면, Cysic은 전체 ZKP 생태계를 위한 하드웨어 가속을 제공하는 데 전념하고 있습니다.

7. 요약

마지막으로, 이 글의 내용을 요약하면 다음과 같습니다:

( 1) 이더는 영지식증명(ZK): 이더는 네트워크 성능 향상을 위해 합의 및 데이터 레이어에 이미 적용된 영지식증명(ZK) 기술을 도입하여 프라이버시를 확장하고 개선하고 있습니다.

(2) 영지식 증명에는 하드웨어 가속이 필요합니다: 영지식 증명을 생성하는 데 많은 연산 자원이 소모되므로 효율성을 높이기 위해 하드웨어 가속(예: ASIC, FPGA)이 필수 수단으로 여겨지고 있습니다.

(3) 지분 증명과 ZK 채굴의 결합: 새로운 경제 모델, 즉 지분 증명의 확장으로 ZK 채굴이 제안되고, 서약자는 ZK 컴퓨팅 파워 제공에 대한 추가 보상을 받아 지분 증명과 작업 증명이 공존하는 모델이 제안되고 있습니다.

(4) ZK 마이닝은 새로운 긍정적 외부효과를 도입합니다: 작업 증명과 비교했을 때 ZK 마이닝은 비효율적인 에너지 소비를 줄일 수 있지만 여전히 특수한 하드웨어가 필요하므로 하드웨어 생산과 기술 혁신에 인센티브를 가져다줍니다.

(5) AI와 ZK 연산 공유: AI와 ZK 컴퓨팅 작업은 하드웨어 리소스를 공유하여 통합 컴퓨팅 서비스 시장을 형성할 수 있습니다.

(6) 시장을 선도하는 프로젝트: Cysic과 Scroll은 ZK 하드웨어 가속의 선두주자로, 전자는 ZK 생태계를 위한 하드웨어 제공에 주력하고 후자는 Layer2 솔루션의 일부로 ZK 하드웨어 가속을 주도하고 있습니다.

결국, ZK 하드웨어 가속 트랙이 구체화되고 있으며, 이더의 ZK화가 진행될수록 ZK 하드웨어 가속은 더욱 중요해질 것이며, 심지어 이더의 경제 모델을 역방향으로 바꿀 수도 있으므로 이 트랙을 계속 주시할 가치가 있습니다.