레이어2의 돌파구: 상류 ZK 기술 서비스가 시장에 새로운 활력을 불어넣는 방법은?
글: Haotian
많은 사람들이 ZK-Rollup이 이더리움 레이어2(L2)의 최종 형태라고 생각하지만, 연구를 깊이 있게 진행하면서 진정한 종착점은 ZK-Rollup이라는 구조가 아니라 ZK 기술 자체라는 결론에 도달했다. 이론적으로 OP-Rollup도 ZK 기술을 활용해 7일간의 도전 기간을 크게 단축하거나 MPC 다중 서명 거버넌스의 결함을 완전히 제거할 수 있기 때문이다. 어떻게 이해해야 할까? 본문에서는 @MetisL2와 그 이면의 핵심 기술 프로젝트인 @ProjectZKM을 사례로 들어 설명하겠다.
나는 이전 글에서도 L2 확장성을 위한 'ZK 기술'이 아직 한정된 잠재력만 발휘되고 있으며, 전 체인 간 신뢰 없이 상호 작용 가능한 환경 구성에는 여전히 큰 가능성이 남아 있다고 언급한 바 있다. 이를 구체적인 L2 응용 시나리오에 적용하면 두 가지 주요 영향을 직접적으로 가져올 수 있다:
1) L2와 L1 간 자금 이동은 ZK 기반 기술을 통해 안전하고 결정론적인 자산 정산이 가능하며, ZK 기술을 사용하면 OP-Rollup도 인출 자금의 7일 대기 도전 기간을 크게 단축할 수 있다;
2) L2의 검증자(Prover) 시스템과 L1의 Rollup 검증 스마트계약은 서로 다른 블록체인 간에도 신뢰 가능한 환경을 구축할 수 있다. 즉, 중앙화되거나 반중앙화된 MPC 다중 서명처럼 논란이 많은 '사람 중심' 거버넌스 모델에 의존하지 않고도 보안을 확보할 수 있는 것이다.
실제로 @MetisL2는 OP-Rollup 기반의 L2 체인이지만, 이미 위에서 언급한 두 가지 차원에서 ZK 기반 기술을 통해 L2의 근본적 아키텍처 패러다임 전환을 달성했다:
먼저, OP-Rollup과 ZK-Rollup을 결합한 하이브리드 Rollup 구조를 통해 사용자가 인출 시 기다려야 하는 7일의 지연 시간 문제를 해결하고 유동성을 더 빠르게 해제할 수 있도록 했다;
또한 Metis L2를 실험 무대로 삼아 @ProjectZKM이 추구하는 체인 간 주체의 상호 운용성에서 ‘신뢰 불필요(trustless)’ 구조를 실현해 나가고 있다. 여기서 ZK는 기본 인프라로서 탈중앙화된 코프로세서 역할을 수행하며, 증명 생성 및 검증, 그리고 블록체인 노드 간 통신과 신뢰 메커니즘 관리를 담당한다. 구체적으로 어떻게 이루어질까?
하이브리드(Hybrid) Rollup
일반적으로 L2는 두 가지 중 하나다. 하나는 낙관적인 7일 도전 기간을 기반으로 하는 OP-Rollup이고, 다른 하나는 ZK-SNARKs를 이용해 단일 블록 내에서 최종성(Finality)을 달성하는 ZK-Rollup이다.
OP-Rollup은 Batch 처리 속도가 빠르고 수수료가 낮다는 장점이 있지만, 사용자가 L2에서 L1으로 자금을 인출할 때 7일의 도전 기간을 기다려야 한다는 단점이 있다. 이는 OP-Rollup의 낙관적 배치 특성상, 인출된 자금이 7일 이내에 누구로부터도 도전받지 않아야 비로소 안전하게 인출된 것으로 간주되기 때문이다.
반면 ZK-SNARKs 기반 Proofs는 단일 블록 내에서 바로 최종성을 달성할 수 있어 자산 보안 확인이 매우 빠르지만, Batch 데이터 가용성(DA) 비용 외에도 추가적인 Prover 계산 검증 비용이 발생한다. 또한 개발팀의 진입 장벽이 높아 생태계 구축 속도가 느릴 수밖에 없다.
그렇다면 OP-Rollup의 아키텍처가 갖는 사용 편의성은 유지하면서, 동시에 7일 도전 기간으로 인한 유동성 손실은 피할 수 있을까? 답은 바로 트랜잭션을 ‘채널’ 별로 분류하여 처리하는 것이다. 일반적인 트랜잭션은 OP-Rollup 경로를 따르고, 특별한 인출 요청은 ZK-Rollup 경로를 이용하는 방식이다. 이렇게 하면 OP와 ZK의 장점을 모두 취해 최적의 절충안을 만들 수 있다.
Metis는 이미 이러한 하이브리드 Rollup 방식을 자신의 네트워크 운영에 정착시켰으며, 이를 가능하게 하는 기술을 제공하는 것은 바로 Metis 기술팀이 육성한 새로운 핵심 ZK 인프라 프로젝트 @ProjectZKM이다. Metis 팀은 L2 운영 과정에서 고유한 문제들을 발견했고, 탈중앙화 Sequencer 문제 해결 외에도 ZKM을 통해 L2 발전 과정에서 나타나는 ‘MPC 반중앙화’와 ‘유동성 잠김’ 등의 문제들을 해결하려는 목표를 세웠다.
처음 들으면 다소 추상적으로 느껴질 수 있는데, 이는 내가 이전 ZK 기술 관련 글에서 설명했듯이, 이런 서비스들이 현재 L2 기술 공급망의 상위 레이어에 위치해 있기 때문이다. 비록 기술적으로 핵심적이지만 아직 널리 채택되지 않아 생소하게 느껴진다. ZKM과 RISC Zero는 마찬가지로 ZK 기반 프레임워크를 통해 L2 프로젝트에 상위 레벨의 보안 강화 서비스를 제공하는 것을 목표로 하고 있다.
현재 ZKM은 L2의 하이브리드 Rollup 구조에서 ZK-Rollup 파이프라인 역할을 수행하고 있으며,底层에는 unified liquidity(통합 유동성) 관리를 위한 Entangled Rollup 프로토콜도 존재한다.
사실상 @ProjectZKM, @RiscZero, @SuccinctLabs 등과 같은 상위 ZK 기술 서비스 제공업체들은 모두 유사한 기술 방안의 보급을 추진하며, OP-Rollup과 ZK-Rollup 간 차이를 줄이고, 실전 테스트(Battle-Tested)가 부족한 7일 도전 기간으로 인한 유동성 손실을 감소시키고 있다. 일부 통계에 따르면 Metis, Fraxchain, Aztec, Ola 등이 이미 이러한 하이브리드 Rollup 방안의 실제 적용을 탐색하고 있다.
ZK 기반 크로스체인 브리지 신뢰 제거 메커니즘
현재 대부분의 L2는 메인넷 Rollup 컨트랙트의 업데이트를 반중앙화된 MPC 보안 거버넌스 위원회가 통제한다는 점에서 비판받고 있으며, 이로 인해 대부분의 L2 보안 수준은 비탈릭(Vitalik)이 말한 스테이지 0 단계에 머물러 있다.
ZKM이나 RISC Zero 같은 상위 ZK 기술 서비스 제공업체는 이론적으로 모든 스마트컨트랙트 기능을 갖춘 블록체인들 사이에 MPC 다중 서명 브리지를 필요로 하지 않는 탈중앙화된 신뢰 환경을 구축할 수 있다.
원리는 간단하다. ZK-SNARKs를 통해 두 체인의 합의 노드가 직접 소통할 수 있다. A 체인의 노드는 B 체인 노드가 제출한 트랜잭션과 ZKP 증명을 받은 후, 해당 증명의 유효성을 스스로 검증함으로써 B 체인이 제출한 Proof를 인정할 수 있다. 이 전체 과정은 제3자의 인간 개입 없이 오직 제로노우ledge 알고리즘에 의해 완전히 자동화된다.
노드 간 통신을 조율하는 코프로세서 자체도 탈중앙화되고 오픈소스화된 아키텍처로 구현할 수 있으므로, Rollup 기반 크로스체인에서의 ‘중앙화’ 문제를 근본적으로 해결할 수 있다.
이더리움은 스마트컨트랙트 완전성을 갖추고 있으므로, 이론적으로 모든 이더리움 L2는 ZK 기술을 기반으로 크로스체인을 구현할 수 있는 기초 조건을 충족한다. 이상적인 시나리오로, 모든 L2가 동일한 ZK 기술 프레임워크를 사용해 크로스체인 방안을 배포하고, 다른 L1 또는 L3 체인들도 이 네트워크 통신 아키텍처에 함께 통합된다면, 미래의 이더리움 공개망은 전 체인 환경에서 범용 결제 계층이 될 수 있지 않을까?
현재 대부분의 L2 프로젝트가 MPC 다중 서명 기반의 거버넌스를 포기하지 않는 주된 이유는 여전히 보안 예방 조치가 필요하기 때문이다. 근본적인 원인은, L2 레벨의 탈중앙화 Sequencer, 탈중앙화 Prover, 탈중앙화 zkBridge 등 핵심 구성 요소들의 보급이 미흡하기 때문이다. 이러한 상황에서 중앙화 혹은 반중앙화된 보안 거버넌스 위원회를 유지하는 것이 오히려 더 안정적인 거버넌스 방식으로 간주되는 것이다.
그러나 장기적으로 보면, L2의 구성 요소들이 탈중앙화되면서 기존의 거버넌스 방식은 더욱 비판받게 될 것이며, 그때 ZK 기반의 크로스체인 결제 방안은 필수 불가결한 선택이 될 것이다. 따라서 ZK 기술 인프라 분야의 미래 성장 가능성은 매우 크다고 볼 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이,
과장 없이 말하자면, 현재 이더리움 L2는 발전의 교착 상태에 빠져 있다. 이를 돌파하기 위해서는 두 가지 길 밖에 없다. 하나는 L2 또는 L3 생태계에서 현상급 대박 프로젝트가 등장해 시장의 신뢰를 회복시키는 길이고, 다른 하나는 Sequencer, Prover, zkBridge 등 핵심 컴포넌트의 탈중앙화를 통해 기술적 스토리텔링을 더욱 견고히 만드는 길이다. 후자의 궁극적 종착지는 반드시 ZK 기술 기반의 하부 프레임워크에 의존하게 되며, 이때 OP-Rollup과 ZK-Rollup의 형식적 구분은 사라지고, ZK의 '엔드게임(Endgame)'적 특성이 비로소 드러날 것이다.
이런 방향으로 발전해야만 L2의 방향성이 검증될 수 있으며, 더 나아가 ZK 하드웨어 가속기, ZK+DePIN PC/모바일/IoT 기기 지원, ZK 기반 위변조 방지 클라우드 데이터 보호, 탈중앙화 Prover 시스템 및 컴퓨팅 리소스 최적화 등 다양한 스토리텔링 방향으로도 확장할 수 있다.
사실 AI, ZK, DePIN 세 분야가 교차하는 지점에서는 이미 유사한 프로젝트들이 두각을 나타내고 있다.
Metis의 L2 발전 전략과 핵심 ZKM 프로젝트의 초심 역시 이와 같다. ZK 기술을 전 세계 L2 시장의 모든 단계에 걸쳐 보편적으로 적용하는 것. 그 밖에도 개인적으로 주목하고 있는 프로젝트들이 있다. 예를 들어 ZK 하드웨어 및 칩 가속 분야에서 꾸준히 성과를 내고 있는 @cysic_xyz, 그리고 탈중앙화된 ZK Prover 컴퓨팅 시스템 구현을 점진적으로 실현해 나가고 있는 @ola_zkzkvm 등이 있다.
결론적으로 다시 한번 강조하고 싶다. ZK 기술은 현재 L2 분야에서 겨우 빙산의 일각만 활용되고 있을 뿐이며, 하이브리드 Rollup, ZK 크로스체인 브리지, ZK 하드웨어 가속 등 분야에서 보다 보편화되고 확산되면 L2 시장에 새로운 활력을 불어넣을 수 있을 것이다.
물론, 전체 L2 시장이 이러한 ZK 기반의 업그레이드 패러다임을 받아들이기까지는 아직도 오랜 시간이 필요하겠지만 말이다.
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Haotian | CryptoInsight
