Lagrange 프로토콜: ZK를 통한 신뢰 없는 크로스체인 상호 운용성 구현

2023.05.22

Lagrange 프로토콜: ZK를 통한 신뢰 없는 크로스체인 상호 운용성 구현

기존의 메시지 전달 프로토콜은 정보 전달을 위해 노드에 의존하지만, 라그랑주는 다른 접근 방식을 채택했다. IBC가 라이트 클라이언트를 통해 크로스체인 검증을 수행하는 것과 유사하게, 라그랑주는 누구나 암호화된 방식으로 정보 제출을 검증할 수 있도록 한다.

2023.05.22 - 06:26:13

LagrangeZK

Web3 심층 보도에 집중하고 흐름을 통찰

작성: Maven 11 편집: TechFlow 크로스체인 상호운용성과 보안은 현재 블록체인 기술의 주요 과제가 되고 있으며, ZK 스타트업 Lagrange Labs가 이에 대한 해결책을 제시하고 있다. 투자사 중 하나인 Maven11은 Lagrange의 중요성을 설명하는 글을 작성했으며, 본문은 Lagrange 프로토콜의 핵심 개념, 검증 절차 및 제로지식 증명 기술을 활용해 신뢰 없이 크로스체인 작업을 수행하는 방법을 자세히 소개한다. 다중 체인 환경에서 애플리케이션에는 크로스체인 상태 증명이 매우 중요하다. 이를 통해 애플리케이션은 신뢰할 수 없는 사용자가 제출한 체인상 상태 선언을 검증할 수 있게 된다. 다중 체인 DEX 가격 산정, 수익률 집계기, 대출 금리 산정 등이 그 사례이다. 간단히 말해, 상태(스토리지) 증명은 임의의 체인 상에 특정 체인 상태가 존재함을 증명하는 제로지식 증명(ZKP)이다. 제로지식 증명(ZKP)의 강력한 기능 덕분에 오라클 네트워크를 신뢰하지 않고도 효율적이고 신뢰 없이 이를 구현할 수 있다. 기존의 메시지 전달 프로토콜은 정보 전달을 위해 노드에 의존하지만, Lagrange는 다른 접근 방식을 취한다. IBC가 경량 클라이언트를 사용해 크로스체인 검증을 수행하는 것처럼, 누구나 암호학적으로 검증 가능한 정보를 제출할 수 있도록 한다. Lagrange에서는 어떤 크로스체인 전송 계층이나 신뢰할 수 없는 사용자라도 체인 상에서 검증 가능한 비대화형 증명을 제출할 수 있다. 이러한 증명은 검증자 집합이나 서명에 의존하지 않으며, 데이터를 직접 체인 상에서 가져오고 체인 간에 효율적으로 집계할 수 있도록 보장한다. Lagrange 상태 증명의 검증은 여러 단계로 이루어진다:

상태 루트 검증: Lagrange 상태 위원회가 생성한 간결한 제로지식 증명을 검증하여 주어진 상태 루트(블록 헤더)의 진위를 확인한다.
배치 스토리지 증명: 특정 체인의 상태 루트 내에 일련의 선언된 상태가 실제로 존재하는지를 검증한다.
제로지식 분산 컴퓨팅: 체인 상 상태에서 실행되는 임의의 분산 컴퓨팅을 검증한다.

Lagrange 상태 증명은 모듈화되어 있어, 프로토콜은 애플리케이션에 맞게 상태, 스토리지 또는 계산 증명의 일부만 선택적으로 사용할 수 있다. 기존 크로스체인 애플리케이션은 이를 통해 쉽게 크로스체인 도구의 보안성이나 표현력을 향상시킬 수 있다. Lagrange 제로지식 빅데이터 프레임워크는 Verkle 트리와 유사한 동적 데이터 구조를 활용하여, 효율적인 스토리지 포함 증명과 MapReduce 또는 분산 SQL과 같은 임의의 분산 컴퓨팅을 결합할 수 있도록 한다.

LagrangeJS SDK를 활용하면 개발자는 어떤 체인의 상태 증명도 쉽게 요청할 수 있으며, 스토리지 상태의 하위 집합에서 실행할 임의의 연산을 지정할 수 있다. 이를 통해 개발자는 사용자 친화적인 인터페이스에서 안전한 크로스체인 상태 및 스토리지 증명을 손쉽게 활용할 수 있다. Lagrange SDK는 또한 여러 체인에 걸쳐 동시에 상태 증명을 생성하는 과정을 단순화한다. 이러한 증명을 통해 Lagrange 프로토콜과 통합된 DApp은 다수의 상태 검증을 단일 체인 거래에 통합할 수 있다. Lagrange 프로토콜은 주요 블록체인들을 통합함으로써 크로스체인 상태 검증을 촉진한다. 초기에는 모든 EVM L1, L2 및 롤업과 호환된다. 향후에는 Solana, Sui, Aptos, Cosmos SDK 기반 체인 등 EVM이 아닌 체인들까지 지원할 예정이다. 또한 Lagrange는 경제적 담보를 활용한 선언 방식을 통해 기존 크로스체인 브릿지 및 메시지 전달 프로토콜의 보안성을 개선하고, 옵티미스틱 롤업(Optimistic Rollup)에 강력한 경제적 단일 슬롯 최종성 보장을 제공하려 한다. 이를 통해 이더리움 상에서 고립된 롤업 간의 상호운용성이 크게 향상될 수 있다. 그 작동 원리는 기본적으로 옵티미스틱 롤업에 대해 ZK 경량 클라이언트 증명을 생성하는 것으로, 현재 이더리움에서 사용되는 '경량 클라이언트' 구현 방식인 이더리움 동기화 위원회(synchronisation committee)와는 다르다. 현재의 이더리움 동기화 위원회는 매일 무작위로 선정된 512명의 검증자로 구성되며, 이들은 경량 클라이언트 기능을 제공하기 위해 더 높은 보상을 받는다.

Lagrange 크로스체인 상태 위원회의 보안성은 지속적으로 증가하며 동적으로 확장 가능한 규모의 노드들에 기반을 두고 있으며, 각 노드는 경제적 담보를 제공해야 한다. 이 담보는 EigenLayer를 통한 재스테이킹이거나 Rocket Pool과 같은 유동성 스테이킹 파생상품을 이용한 스테이킹 형태로 이루어진다.

노드는 자신이 증명하는 체인에서 최종 결과에 도달한 새로운 각 블록에 대해 서명을 수행해야 한다. 이더리움 경량 클라이언트 동기화 위원회가 최대 512개 노드로 제한되는 것과 달리, 크로스체인 상태 위원회는 제한 없는 노드를 지원한다. 따라서 각 증명 뒤에 있는 담보 자산은 필요에 따라 동적으로 확장 가능하며, 각각의 체인 또는 롤업에 대해 보안성이 강화된 증명을 생성할 수 있다. 상태 증명은 공유 정렬기(shared sequencer)와 같은 프로토콜에서 중요한 용도로 사용되며, 롤업 간 통신 개선뿐 아니라 SUAVE와 같은 구현에서 오라클 문제 해결에도 기여할 수 있다.

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작성자

Maven 11