OP 스택의 진화: ZK 롤업의 잠재력을 발휘하는 OP 간결성

YBB Capital의 연구원, Ac-Core 작성

TLDR

• OP Succinct의 주요 기능은 ZKP를 OP 스택의 모듈식 아키텍처에 통합하여 OP 스택을 변환하는 것입니다. 롤업을 완전히 검증된 ZK 롤업으로 변환하는 것입니다.

• 이더넷의 향후 확장 솔루션이 모든 롤업을 ZK 롤업으로 변환하는 것이라면, OP Succinct는 Rust와 SP1을 활용하여 OP 스택에 Type-1 zkEVM을 배포하는 것을 목표로 합니다(이더넷과 완전히 이더넷과 동일).

• OP Succinct 제안자는 증명 생성은 물론 증명 집계 및 검증을 병렬로 구현합니다.

• 기존 OP Stack 시스템은 '7일의 사기 창'에 의존하기 때문에 분쟁 발생 시 트랜잭션이 지연될 수 있습니다. OP Succinct는 ZK 증명을 사용하여 트랜잭션 완료에 걸리는 시간을 단축하므로 사기 창을 연장할 필요가 없습니다.

• OP Succinct는 거래 비용을 크게 절감할 수 있습니다.

1. 최근 리뷰: OP 메인넷 업데이트와 OP 스택과 OP 랩스 간의 관계

이미지 출처: 블록스카우트

1.1 OP 메인넷의 주요 개발 사항

2024년 3월 30일, OP Labs는 2024년 6월 11일 OP 메인넷에서 공식 출시된 OP 세폴리아 테스트넷의 '실패 증명' 출시를 발표했습니다. 이는 탈중앙화를 향한 첫 걸음으로, 사용자가 신뢰할 수 있는 제3자 없이도 OP 메인넷에서 이더리움 및 ERC-20 토큰을 출금할 수 있게 해줍니다. 이 메커니즘을 통해 사용자는 유효하지 않은 인출(베이스, 메탈, 모드, 조라 포함)에 대해 이의를 제기하고 취소할 수 있습니다.

사용자 자산의 보안과 신뢰를 보장하기 위해 옵티미즘은 실패 증명 기술을 사용하여 온체인 거래의 정확성과 유효성을 검증하고 악의적인 행동을 방지합니다. 주요 원칙은 다음과 같습니다:

• 데이터 가용성: 실패 증명은 레이어 2의 모든 데이터를 레이어 1에서 액세스하고 검증할 수 있도록 보장합니다.

• 챌린지 기간: 특정 챌린지 기간 동안 누구나 레이어 2의 데이터에 챌린지할 수 있습니다.

이의를 제기하는 당사자는 레이어 2와 레이어 1 간에 데이터가 일치하지 않는 것으로 확인되면 이의를 제기할 수 있습니다. 레이어 2 운영자는 이의를 반박하고 데이터의 정확성을 검증할 수 있는 증거를 제출해야 합니다.

• 완결성: 이의 제기 기간 동안 유효한 이의 제기가 발생하지 않거나 레이어 2 운영자가 이의 제기를 성공적으로 반박하면 거래가 최종 확정되고 유효한 것으로 간주됩니다.

1.2 OP 스택과 OP 랩의 관계 및 차이점

OP 랩은 옵티미즘 솔루션을 개발하는 팀 또는 조직이며, OP 스택은 이더캐스트의 레이어 2 네트워크를 구축하고 확장하는 데 사용되는 기술 프레임워크입니다. OP 랩과 OP 스택의 관계는 다음과 같이 이해될 수 있습니다. OP Labs와 OP Stack의 관계는 개발자와 개발 도구의 관계로 이해할 수 있습니다.

• 옵티미즘 프로젝트의 핵심 기여자로서 옵티미즘 레이어 2 솔루션을 개발 및 유지 관리합니다. 옵티미즘 롤업과 같은 이더 스케일링과 관련된 기술 도구를 만들고 개선하는 데 전념하는 팀 또는 조직입니다.OP 랩스의 주요 목표는 메인 이더 네트워크의 부하를 줄이고 거래 비용을 줄이며 거래 속도를 높이는 것입니다.OP 랩스는 또한 Succinct 랩스와 같은 다른 프로젝트와 협력하여 이더 스케일링을 발전시키기 위해 노력하고 있습니다. 영지식 증명을 최적화하는 데 중점을 둔 OP Succinct와 같은 기술

옵티미즘 네트워크의 개발과 유지를 담당하는 주요 팀 또는 조직은 OP 랩스입니다. 이들의 목표는 거래 비용을 줄이고 거래 속도를 높이는 데 중점을 두고 이더를 위한 효율적인 확장 솔루션을 만드는 것입니다. 이들은 옵티미즘 롤업을 개발할 뿐만 아니라 Succinct Labs와 협력하여 개발한 OP Succinct와 같은 영지식 증명과 관련된 새로운 기술도 추진하고 있습니다.

• OP 스택: OP 스택은 다음과 같습니다. 이더넷의 레이어 2 네트워크를 구축하고 확장하기 위한 모듈식 아키텍처 또는 기술 스택입니다. 개발자가 특정 요구 사항에 따라 자체 레이어 2 체인을 구축할 수 있는 여러 사용자 지정 가능한 구성 요소로 구성되어 있습니다. 개발자는 특정 조건에 맞는 레이어 2 확장 네트워크를 신속하게 설정할 수 있는 표준화된 방법을 제공합니다.

OP Labs에서 개발한 OP Stack은 레이어 2 네트워크 구축을 위한 인프라를 제공하는 모듈식 프레임워크를 제공합니다. 개발자는 OP Stack을 사용하여 다양한 확장 네트워크를 빠르게 만들 수 있습니다. 모듈식 설계를 통해 사용자는 다양한 프로젝트의 요구 사항을 충족하기 위해 다양한 검증 메커니즘(예: 옵티미스틱 롤업 또는 ZK 롤업)을 유연하게 선택할 수 있습니다.

본질적으로 OP Labs는 개발자가 이더넷 레이어 2 네트워크를 구축하고 확장할 수 있도록 지원하는 기술 도구인 OP Stack의 개발사라고 볼 수 있습니다.

OP Succinct에 대해 자세히 알아보기 전에 각 OP 스택의 네 가지 주요 구성 요소를 소개하는 것이 중요합니다.

1. op-geth: 사용자로부터 트랜잭션을 수집하고 이를 기반으로 블록을 생성 및 실행합니다.

2. op-batcher: 사용자 트랜잭션을 일괄 처리하여 레이어 1에 제출합니다.

3. op-node: 레이어 1에서 배치 데이터를 읽고 비시퀀서 모드에서 op-geth를 구동하여 상태 전환을 수행합니다.

4. op-proposer: 주기적으로 출력 루트를 레이어 1에 게시하고 레이어 2 상태를 캡처하며 인출을 용이하게 합니다.

2. Succinct Labs는 OP Labs와 협력하여 ZK 요소를 OP 스택에 도입했습니다

Succinct 블로그 이미지 제공

2.1 OP Succinct 아키텍처 구성 요소

OP Succinct는 섹션 1.2에서 설명한 OP 스택 구성 요소를 기반으로 하며, 다른 구성 요소(op-geth, op-batcher, op-node)는 그대로 두고 체인에서 ZK 검증 블록을 사용할 수 있도록 하는 OP 스택의 경량화된 업그레이드입니다. Succinct는 네 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다.

• 배치 프로그램: 배치 블록을 처리하는 프로그램으로, Rust로 작성되고 zkVM 내에서 실행되도록 설계되었습니다.

• 집계 프로그램: 범위 프로그램의 증명을 집계하여 인체인 검증 비용을 절감하는 프로그램으로, 역시 Rust로 작성되었으며 zkVM 내에서 실행되도록 설계되었습니다.

• OP 간결한 L2 출력 예측자: L2 상태 출력 배열을 포함하는 솔리디티 스마트 컨트랙트로, 각 출력은 L2 체인 상태를 커밋합니다. 이 컨트랙트는 원래 옵티미즘 시스템에도 존재했지만, 인증 메커니즘으로 증명 검증을 사용하도록 수정되었습니다.

• OP 간결 제안자: L1에 게시된 트랜잭션 배치를 관찰하고 범위와 집계자에 대한 증명 생성을 관리합니다.

2.2 이더리움 확장 내러티브에 OP Succinct는 어떻게 부합하나요?

zkEVM 롤업을 구축하는 것은 많은 암호화 전문 지식이 필요하기 때문에 항상 어려운 일이었습니다. OP Labs는 모듈형 OP 스택을 개발할 때 다양한 증명 메커니즘을 지원할 수 있기를 기대했습니다. 이를 위해 코나 개발을 오픈소스화했고, Rust를 사용해 OP 스택 롤업을 위한 STF를 구현했으며, 궁극적으로 코나와 SP1 프로그램을 통해 OP 스택을 위한 영지식 증명(ZKP)을 생성했습니다. 즉, 이론적으로는 모든 OP Stack 체인을 ZKP를 사용하도록 업그레이드할 수 있습니다.

SP1(Succinct Processor 1)의 목표는 개발자가 표준 Rust 코드를 사용하여 Type-1 zkEVM 롤업을 원활하게 통합할 수 있도록 하는 것입니다. OP Succinct를 사용하면 기존의 모든 OP Stack 체인을 Type-1 zkEVM으로 업그레이드할 수 있습니다. Type-1 zkEVM 롤업은 1시간 이내에 완료할 수 있으며, 다음과 같은 장점이 있습니다.

• 빠른 ZKP 확인: 증명 대기 시간을 몇 분으로 단축하여 7일의 사기 방지 분쟁 기간을 대체할 수 있습니다.

• 비용 효율성: 평균 거래 비용을 단 몇 센트로 줄입니다.

• 운영 스택을 ZK로 전환: API를 통해 호출하여 증명을 생성할 수 있는 스마트 컨트랙트(배치/시리얼라이저, 운영 노드, 인덱서 등)를 배포하여 가벼운 운영 증명 제안 서비스를 시작합니다.

• 유형-1 zkEVM: OP 스택 롤업과 호환되는 모든 도구와 스마트 컨트랙트는 OP Succinct 롤업과 호환됩니다.

• 향상된 확장성: 사용자 정의 가능한 OP Succinct 롤업은 새로운 사전 컴파일을 추가하고 필요에 따라 롤업 로직을 수정할 수 있습니다.

공식 GitHub 문서에 따르면, 이 프로세스는 Rust, Foundry, Docker를 간단히 설치하여 기존 OP Stack 롤업을 Type-1 zkEVM 롤업으로 업그레이드하며, 간소화된 프로세스에는 다음 두 단계가 포함됩니다.

• ZK L2OutputOracle.sol 컨트랙트를 배포합니다.

•  OP Succinct 제안 서비스를 시작합니다(자세한 단계는 GitHub 확장 링크 2 참조).

이미지 크레딧: Succinct 블로그 - OP 스택 롤업을 ZK로 업그레이드하기 증명

2.3 SP1 Reth로 타입-1 zkEVM 구축

Succinct는 EVM 롤업의 미래는 훨씬 더 유지보수가 용이한 Rust 언어로 작성된 zkEVM에 있다고 믿습니다. 현재 운영 롤업은 7일이라는 긴 사기 방지 기간, 복잡한 상호 운용성, 사기 증명보다는 여러 데이터 메커니즘 세트에 의존하는 경우 등 세 가지 주요 과제에 직면해 있습니다. zkEVM 개발은 장기적인 노력이 필요하므로 이러한 문제를 해결하기 위해 SP1이 만들어졌습니다.

SP1은 100% 오픈 소스이며 임의의 Rust(또는 LLVM으로 컴파일된) 프로그램의 실행을 확인할 수 있는 고성능, 완전 사용자 정의가 가능한 zkVM입니다. 공개된 데이터에 따르면, OP Succinct Stack은 이미 OP 메인넷, OP Sepolia, 베이스 체인에서 성공적으로 운영되고 있으며, 거래 증명 비용은 0.01달러에서 0.02달러 사이입니다(확장 링크 3 참조). 앞으로 롤업, 브리지, 코프로세서를 포함한 모든 블록체인 인프라는 Rust(또는 다른 LLVM 컴파일 언어)로 작성되고 ZKP를 활용할 것입니다.

서스킨트 블로그와 오픈소스 GitHub 콘텐츠 요약에 따르면, 다른 zkVM에 비해 SP1의 성능 우위는 몇 가지 주요 요인에서 비롯됩니다."

ul class=" list-paddingleft-2">

이미지 출처: Succinct 블로그

3. OP Succinct가 ZK에 맞서는 OP Stack의 비장의 카드가 될 수 있을까요? 스택의 비장의 카드가 될 수 있을까요?

이미지 크레딧: @jtguibas

Ether의 확장 솔루션이 단기적으로는 OP이고 장기적으로는 ZK라면, OP Succinct의 잠재적 성공은 이더채널의 길에 중요한 이정표가 될 수 있습니다.OP Succinct는 이더 롤업이 낙관적 검증에서 영지식 증명(ZKP)으로 전환할 수 있는 확장 가능한 경로를 제공합니다. 이러한 전환은 트랜잭션 비용을 절감할 뿐만 아니라 ZK 롤업의 보안 및 프라이버시 속성을 유지하면서 트랜잭션 속도를 높여 향후 애플리케이션 레이어 확장을 위한 새로운 가능성을 열어줍니다.

인정된 4가지 레이어 2 솔루션 중 OP Stack은 에코 구성 측면에서 ZK Stack보다 약간 더 나은 것으로 보이며, OP Succinct의 추가로 ZK Stack의 트래픽과 잠재력을 일부 빼앗을 수 있고, OP Succinct가 성공하면 기존의 zkEVM 기반 롤업에 도전할 수도 있기 때문에 향후 말 거래 효과가 더 분명해질 수 있습니다. 롤업에 도전할 수도 있습니다.

그러나 지금까지 제안한 운영 로직에서 핵심적인 질문은 개발자가 상태 전환 함수(STF)를 수정하거나 컴파일 전 알 수 없는 새로운 취약점을 추가하여 발생하는 시스템 전반의 위험을 어떻게 적시에 감지할 수 있을까요? 이 문제는 장기적으로 관심을 기울여야 할 분야입니다.