Zk 롤업과 옵티미스틱 롤업의 전망과 차이점은 무엇인지 어떻게 이해해야 할까?
작성: Salazar.eth
번역: TechFlow
어떤 사람들은 ETH L1의 TPS를 100배 향상시키고 가스비를 100배 낮출 수 있는 업그레이드가 있다면 롤업(Rollup)은 더 이상 필요하지 않을 것이라고 말합니다.
하지만 정말 그럴까요?
사실 그렇지 않습니다. 그 이유는 L1이 빠를수록 가스비가 낮아질수록 롤업의 속도도 더 빨라지기 때문입니다.
그렇다면 여러분은 100배 빠른 L1을 선택할 것인가, 아니면 10,000배 빠른 롤업을 선택할 것인가요?
이더리움 확장성은 이더리움 커뮤니티 내에서 가장 활발히 논의되는 주제 중 하나입니다. 따라서 확장성 솔루션을 찾는 것은 ETH 생태계 내 여러 팀들의 최우선 과제였습니다.
현재 이더리움을 확장하기 위한 세 가지 주요 방식이 존재합니다: 제1층 확장(ETH 2.0), 제1층 위의 확장(제2층 확장 — 상태 채널, Plasma 및 롤업), 그리고 사이드체인.
- 이더리움 커뮤니티의 확장성에 대한 우려는 ETH 2.0이라 불리는 다단계 업그레이드 개발로 이어졌습니다.ETH 2.0의 목적은 이더리움을 더욱 확장 가능하고, 안전하며, 지속 가능한 네트워크로 만드는 것입니다.
- 사이드체인은 양방향 브릿지를 통해 메인체인(ETH L1)과 연결되는 독립된 블록체인입니다. 사이드체인은 메인체인과 다른 합의 알고리즘을 사용하며, 메인체인의 보안성을 의존하지 않습니다. 따라서 사이드체인의 보안 수준은 L2보다 낮습니다.많은 사람들이 폴리곤(Polygon)을 사이드체인으로 알고 있지만 이는 잘못된 인식입니다. 폴리곤은 커밋체인(Commit Chain)이며, 커밋체인은 비관리형(non-custodial) 사이드체인으로서, 그 합의 메커니즘이 메인체인(ETH L1)에 의존합니다.
- L2란 이더리움 위에 구축된 시스템 전체를 의미하며, ETH L1의 보안성을 계승합니다. 여기에는 Plasma, 롤업, 상태 채널 등이 포함됩니다.
*이 글에서는 롤업에 대해서만 집중적으로 다룰 것입니다.*
롤업은 일반적인 확장성 솔루션으로, 거래를 L1 외부에서 처리하고 실행하지만 그 결과를 L1에 기록합니다. 이를 통해 롤업은 확장성을 제공하면서도 L1로부터 보안성을 유지할 수 있습니다.
이를 실현하기 위해 롤업의 거래는 일반적으로 별도의 체인에서 실행되며, 해당 체인은 롤업 전용 EVM을 실행할 수 있습니다.
다음 단계에서 거래 정보는 묶여서 정렬기(sequencer)에 의해 ETH L1에 게시됩니다.
위의 전체 과정은 거래 실행, 데이터 수집, 압축, 그리고 거래를 '묶어' 메인체인에 배치(batch) 형태로 올리는 것을 포함합니다. 구체적으로 설명하면, 롤업 내 일괄 처리된 거래들은 상태 루트(state root, 검증을 위한 작은 단위의 증거)로 '집약'되며, 이는 L2에서 발생한 모든 거래를 검증하기에 충분한 정보를 포함합니다.
그렇다면 ETH는 게시된 데이터가 유효하다는 것을 어떻게 알 수 있을까요?
롤업은 예금 및 출금을 처리하고 증명을 검증하는 역할을 하는 일련의 스마트 계약을 L1에 배포합니다. 이 증명 방식이 바로 Optimistic Rollup과 Zk Rollup의 주요 차이점입니다.
Optimistic Rollup의 경우, 거래를 ETH L1에 게시하며 이것이 정확하다고 가정합니다. 만약 악의적인 사용자가 무효한 거래를 하면, 네트워크는 이를 식별하고 올바른 거래 상태로 되돌리며 악의 사용자에게 패널티를 부과해야 합니다.
이를 위해 Optimistic Rollup은 무효 거래와 악의 행위자를 식별하고, 추가적인 사기를 방지하는 분쟁 해결 시스템(dispute resolution system)을 갖추고 있습니다.
Optimistic Rollup은 L1에서 실행된 거래를 재실행할 수 있고, 롤업에서 거래를 실행했을 때와 동일한 정확한 상태를 보장하기 위해 ‘관리 계약(governance contract)’을 생성해야 합니다.
Optimistic Rollup의 사례로는 Optimism, Arbitrum, Cartesi 등이 있으며, 인터넷에서 쉽게 자세한 정보를 확인할 수 있습니다. 이제 Zk Rollup에 대해 살펴보겠습니다.
ZkRollup은 Zksnark, ZkStark와 같은 유효성 증명(validity proof)을 사용하여 거래를 검사하고, ETH 체인에 전송하기 전에 그 유효성을 확인합니다.
ETH Zk Rollup은 Optimistic Rollup의 분쟁 해결 시스템과 달리 복잡한 수학적 계산과 암호학을 활용해 거래가 이더리움 메인체인에서 "결제(settled)"되었음을 보장합니다. 비록 매우 복잡하지만, 팀들은 수년간 복잡한 거래 정보를 더 간단한 증명으로 줄이는 작업에 매진해왔습니다.
올해에만 3개의 Zk EVM이 테스트넷 단계에 진입했으며, 일부는 이미 메인넷에 출시되었습니다. 여기에는 Scroll, Polygon Hermez, Zksync 2.0이 포함됩니다.
다음으로 Optimistic Rollup과 Zk Rollup의 차이점을 살펴보겠습니다.
Optimistic Rollup:
출금 지연 — 분쟁 해결 시스템 때문에 거래가 최종 확정되기 전까지 사용자에게 사기 증명(fraud proof)을 제출할 시간을 주어야 하므로, 출금이 느릴 수 있습니다.
대부분의 경우 사용자는 자금을 L1로 인출하려면 7일을 기다려야 합니다. 그러나 현재는 빠른 유동성 출구를 제공하는 프로젝트들이 등장하여 이러한 문제를 해결하고 있습니다.
EVM 호환성 — Optimistic Rollup은 자체 EVM을 개발해야 하지만, 대부분의 스마트 계약은 변경 없이 L1에서 Optimistic Rollup으로 직접 이동할 수 있습니다.
Zk Rollup:
빠른 출금 — 분쟁 해결 절차가 없기 때문에 Zk Rollup의 출금 속도는 매우 빠르며, 거래가 L1에 반영될 때 유효성 증명이 즉시 제공됩니다.
EVM 호환성 — Zk 기술이 수반하는 복잡성과 암호학 덕분에 대부분의 Zk Rollup은 EVM과 호환되지 않습니다(예: Starkware).
EVM과 호환되는 Zk Rollup은 ZkEVM입니다. ZkEVM은 개발자가 이더리움 메인체인의 Solidity 계약을 코드 수정 없이 롤업으로 이식할 수 있게 해줍니다.
Zk든 Optimistic이든 사이드체인이든, 모두 ETH L1 메인넷을 보완하려는 경쟁이며, 궁극적으로는 ETH의 확장성을 향상시키고 블록체인 생태계를 완성하는 것이 목표입니다.
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