Taiko: 완전한 호환성과 원활한 확장을 지원하는 이더리움 레이어 2 솔루션

2024.05.24

Taiko: 완전한 호환성과 원활한 확장을 지원하는 이더리움 레이어 2 솔루션

Taiko는 zkEVM 기술을 통해 이더리움을 확장하는 것을 목표로 합니다.

2024.05.24 - 02:53:39

Taiko

Web3 심층 보도에 집중하고 흐름을 통찰

Taiko는 zkEVM 기술을 통해 이더리움을 확장하는 것을 목표로 합니다.

글: 찻집 직원

1. 프로젝트 개요

Taiko는 이더리움과 동일한 탈중앙화 zkRollup 프로젝트로, zkEVM 기술을 통해 이더리움의 확장성을 높이는 것을 목표로 하고 있습니다.

Taiko는 기존의 탈중앙화 애플리케이션(dApps)을 변경하지 않고도 이더리움을 확장할 수 있는 완전히 이더리움과 동등한 zkRollup이 되는 것을 목표로 합니다. 완전한 이더리움 호환 zkRollup로서 Taiko는 기존 dApps를 수정하지 않고도 이더리움 레이어 1(L1)의 강력한 기능을 활용할 수 있도록 개발자와 사용자에게 허용합니다.

주요 특징:

완전한 EVM 호환 zkEVM 타입 1: Taiko가 채택한 타입 1 zkEVM은 이더리움과 완전히 호환되어 개발자가 스마트 계약 오류에 대한 걱정 없이 이더리움과 Taiko 사이에서 dApp을 이동시킬 수 있습니다.
오픈소스: Taiko의 모든 소스 코드는 GitHub에서 확인, 빌드 및 편집이 가능하여 블록체인 개발이 소수의 팀에 국한되지 않고 전 세계 커뮤니티와 개발자들이 참여할 수 있도록 합니다.
완전한 탈중앙화: EVM과의 높은 호환성 외에도 Taiko는 프로토콜의 탈중앙화를 매우 중요하게 생각하며, 탈중앙화된 제안자(proposer)와 검증자(validator)가 블록과 증명을 제출하여 zkPs를 생성하는 방식을 계획하고 있습니다.

2. 핵심 기술 구조

2.1 zkEVM 회로

zkEVM(제로지식 이더리움 가상머신) 회로는 Taiko 기술 아키텍처의 핵심 구성 요소 중 하나입니다. 이 회로는 제로지식 증명(ZKPs)을 활용해 이더리움 가상머신(EVM) 연산의 정확성과 무결성을 검증합니다. zkEVM을 통해 Taiko는 기존 스마트 계약과 탈중앙화 애플리케이션(dApps)을 변경하지 않으면서도 이더리움의 확장성을 높이고, 동시에 이더리움의 보안성, 탈중앙화, 호환성을 유지할 수 있습니다.

2.1.1 기능 및 특징

1. 제로지식 증명(ZKPs)

거래 검증: zkEVM 회로는 거래 데이터를 노출하지 않고도 거래의 정확성을 검증하기 위해 ZKPs를 사용합니다. 이를 통해 이더리움 메인넷의 데이터 처리량을 줄여 거래 비용을 낮추고 거래 속도를 높일 수 있습니다.

비밀성: ZKPs는 거래의 개인정보를 보호하며, 검증된 증명만이 이더리움 메인넷에 제출됩니다.

2. 완전한 EVM 오퍼레이션 코드 지원

모든 EVM 오퍼레이션 코드 지원: zkEVM 회로는 모든 EVM 오퍼레이션 코드를 완전히 지원하므로 개발자는 스마트 계약과 dApp을 Taiko로 원활하게 마이그레이션할 수 있으며 별도의 수정이 필요 없습니다.

이더리움 호환성 유지: 이러한 높은 수준의 호환성으로 인해 기존의 이더리움 개발 도구와 생태계를 Taiko에서도 그대로 사용할 수 있어 개발자들에게 큰 편의를 제공합니다.

3. 탈중앙화 및 보안성

탈중앙화 검증: zkEVM 회로는 누구나 제로지식 증명 생성 및 검증에 참여할 수 있는 탈중앙화된 검증자 모델을 지원합니다. 이러한 탈중앙화 방식은 시스템의 보안성과 무결성을 보장합니다.

이더리움 L1 검증자: Taiko의 zkEVM 회로는 이더리움 레이어 1 검증자를 활용해 거래 순서를 결정함으로써 이더리움의 탈중앙화 및 보안 특성을 계승합니다.

4. 효율성 및 확장성

데이터 처리량 감소: 레이어 2에서 거래를 실행하고 제로지식 증명을 생성함으로써 이더리움 메인넷의 데이터 처리량을 줄여 거래 효율성과 확장성을 향상시킵니다.

빠른 zk 증명 생성: zkEVM 회로는 zk 증명 생성 속도를 최적화하여 대량의 거래를 효율적으로 처리할 수 있도록 설계되었습니다.

5. 스마트 계약 및 프로토콜 규칙

스마트 계약 실행: zkEVM 회로는 스마트 계약 실행을 지원하여 이더리움의 프로그래밍 가능성과 유연성을 보장합니다. 이러한 스마트 계약은 zk 증명을 검증하고 프로토콜 규칙을 시행하는 역할을 합니다.

프로토콜 검증: zkEVM 회로는 이더리움 L1과의 통합을 통해 모든 증명과 거래 상태가 엄격하게 검증되도록 하여 시스템의 일관성과 보안성을 유지합니다.

2.1.2 작동 원리

1. 거래 실행 및 데이터 수집

거래는 먼저 레이어 2에서 실행되어 해당 거래 데이터를 생성합니다.

이러한 거래 데이터는 수집되어 zk 증명 생성을 위한 준비를 마칩니다.

2. 제로지식 증명 생성

zkEVM 회로는 zkSNARKs 또는 zkSTARKs 기술을 활용해 제로지식 증명을 생성하며, 이 증명은 거래 내용을 노출하지 않으면서도 거래의 정확성을 검증할 수 있습니다.

증명 생성 후에는 증명과 관련 데이터가 이더리움 L1에 제출됩니다.

3. 검증 및 상태 업데이트

이더리움 L1 검증자는 제출된 제로지식 증명을 검증하여 증명의 유효성을 확인합니다.

증명이 검증되면 거래 상태가 이더리움 메인넷에서 업데이트되어 모든 참여자가 일관된 거래 결과를 확인할 수 있습니다.

2.2 레이어 2 롤업 노드

레이어 2 롤업 노드는 Taiko 기술 아키텍처의 핵심 구성 요소로, 레이어 2에서 거래를 관리하고 실행하며 이더리움 레이어 1(L1)과 상호 작용하는 역할을 합니다. 레이어 2 롤업 기술을 통해 Taiko는 이더리움의 트랜잭션 처리량을 늘리고 거래 비용을 낮추며 탈중앙화와 보안성을 유지할 수 있습니다.

2.2.1 기능 및 특징

1. 데이터 수집 및 거래 실행

거래 실행: 레이어 2 롤업 노드는 레이어 2에서 거래를 실행하며, 이 거래들은 먼저 레이어 2 네트워크에서 처리되어 이더리움 메인넷에 직접적인 부담을 줄입니다.

데이터 수집: 노드는 이더리움 레이어 1에서 전송된 데이터를 수집하고 이를 기반으로 거래 처리 및 상태 업데이트를 수행합니다.

2. 상태 관리

상태 표시: 각 거래 실행 후 레이어 2 롤업 노드는 거래 상태를 업데이트하고 표시하여 모든 참여자가 일관된 상태 정보를 볼 수 있도록 합니다.

상태 유지: 거래 실행 후의 상태를 관리함으로써 전체 네트워크의 일관성과 데이터 무결성을 보장합니다.

3. 프로토콜 규칙 실행

프로토콜 검증: 레이어 2 롤업 노드는 Taiko 프로토콜의 규칙에 따라 거래를 실행하고 검증 과정을 수행합니다. 이러한 규칙은 거래의 유효성과 네트워크 보안성을 보장합니다.

스마트 계약 지원: 노드는 이더리움 레이어 1에 배포된 스마트 계약을 실행할 수 있으며, 이를 통해 데이터 전송 및 zk 증명 검증을 수행합니다.

4. 효율성 및 확장성

처리량 증가: 레이어 2에서 거래를 실행함으로써 네트워크의 트랜잭션 처리 능력을 크게 향상시키고 이더리움 메인넷의 혼잡을 줄입니다.

비용 절감: 레이어 2에서 거래를 처리하면 거래 수수료를 크게 줄일 수 있으므로 소액 거래가 더욱 경제적으로 실현 가능해집니다.

5. 탈중앙화 및 보안성

탈중앙화 검증: 레이어 2 롤업 노드는 탈중앙화된 검증자 모델을 지원하여 누구나 거래 검증 및 zk 증명 생성에 참여할 수 있으며, 이를 통해 네트워크의 탈중앙화와 보안성을 보장합니다.

데이터 전송: 노드는 레이어 2의 거래 데이터를 이더리움 레이어 1로 전송하고 L1의 피드백에 따라 상태를 업데이트합니다.

2.2.2 작동 원리

1. 데이터 수집 및 거래 실행

거래 수신: 노드는 레이어 2에서 사용자가 제출한 거래를 수신하고 프로토콜 규칙에 따라 이 거래들을 실행합니다.

상태 업데이트: 거래 실행 후 노드는 거래 상태를 업데이트하고 레이어 2에서 최신 상태 정보를 유지합니다.

2. 제로지식 증명 생성

zk 증명 생성: 노드는 각 거래에 대해 제로지식 증명을 생성하여 거래의 정확성과 개인정보 보호를 보장합니다.

증명 제출: 생성된 zk 증명과 관련 데이터는 이더리움 레이어 1에 제출되어 L1 검증자가 검증할 수 있도록 합니다.

3. 검증 및 상태 업데이트

L1 검증: 이더리움 레이어 1 검증자는 제출된 제로지식 증명을 검증하여 거래의 유효성을 확인합니다.

상태 동기화: 증명이 검증되면 레이어 2 롤업 노드는 L1의 피드백에 따라 상태를 동기화하여 업데이트함으로써 전체 네트워크의 일관성을 유지합니다.

장점 및 응용 분야:

1. 이더리움 확장성 향상

레이어 2에서 다수의 거래를 처리함으로써 Taiko의 레이어 2 롤업 노드는 이더리움 네트워크의 확장성을 크게 향상시켜 더 높은 트랜잭션 요구를 충족시킬 수 있습니다.

2. 거래 비용 절감

레이어 2에서 거래를 실행하고 zk 증명을 생성함으로써 이더리움 메인넷에 대한 의존도를 줄여 거래 수수료를 낮출 수 있으며, 특히 고빈도 소액 거래에 적합합니다.

3. 보안성 및 개인정보 보호 강화

제로지식 증명 기술은 거래의 개인정보 보호와 보안성을 보장하여 거래 데이터 유출을 방지하면서도 네트워크의 탈중앙화 특성을 유지합니다.

2.3 Taiko 프로토콜

Taiko 프로토콜 역시 Taiko 기술 아키텍처의 핵심 구성 요소로, 레이어 2 롤업의 규칙을 정의하고 시행하여 거래의 정확성과 네트워크 보안성을 보장합니다. 스마트 계약과 탈중앙화된 검증을 통해 Taiko 프로토콜은 이더리움의 효율적인 확장을 실현하면서도 탈중앙화와 보안 특성을 유지합니다.

2.3.1 기능 및 특징

1. 프로토콜 규칙 정의

규칙 설정: Taiko 프로토콜은 거래 처리, 검증, 상태 업데이트 등을 포함한 롤업의 모든 운영 규칙을 정의합니다. 모든 거래는 이러한 규칙을 따라야 하며, 이를 통해 네트워크의 일관된 운영을 보장합니다.

스마트 계약 실행: 프로토콜은 이더리움에 배포된 스마트 계약을 통해 구현되어 모든 규칙과 작업이 공개되고 투명하도록 합니다.

2. 거래 검증 및 상태 업데이트

거래 검증: 각 거래가 제출된 후 Taiko 프로토콜은 사전 정의된 규칙에 따라 거래를 검증하여 거래의 유효성과 정확성을 보장합니다.

상태 업데이트: 검증이 완료되면 프로토콜은 레이어 2의 거래 상태를 업데이트하고 관련 데이터를 이더리움 레이어 1로 전송하여 상태 동기화와 일관성을 유지합니다.

3. 탈중앙화 및 보안성

탈중앙화 검증자: Taiko 프로토콜은 탈중앙화된 검증자 모델을 지원하여 누구나 검증 과정에 참여할 수 있습니다. 이러한 탈중앙화 방식은 네트워크의 보안성과 무결성을 강화합니다.

제로지식 증명: 프로토콜은 제로지식 증명 기술(zkSNARKs 또는 zkSTARKs)을 활용해 거래를 검증하면서도 거래 내용을 노출하지 않아 거래의 개인정보 보호와 보안성을 보장합니다.

4. 데이터 전송 및 처리

데이터 제출: 거래 데이터와 생성된 zk 증명은 이더리움 레이어 1에 제출되어 L1 검증자가 검증할 수 있도록 합니다.

데이터 처리: L1 검증 후 프로토콜은 피드백에 따라 레이어 2의 상태를 업데이트하여 모든 참여자가 일관된 거래 결과를 볼 수 있도록 합니다.

5. 스마트 계약 기능

데이터 전달 메커니즘: 스마트 계약은 레이어 2와 레이어 1 사이에서 거래 데이터와 zk 증명을 전달하여 데이터의 무결성과 일관성을 보장합니다.

프로토콜 검증: 스마트 계약은 또한 zk 증명을 검증하여 거래의 유효성과 정확성을 보장합니다.

6. 거버넌스 및 커뮤니티 주도

탈중앙화 자치 조직(DAO): Taiko 프로토콜의 거버넌스는 TKO 토큰 홀더들로 구성된 Taiko DAO가 담당하며, 그들은 투표를 통해 프로토콜의 주요 업데이트 및 변경 사항을 결정합니다.

커뮤니티 참여: 프로토콜의 거버넌스와 발전은 커뮤니티의 참여와 기여에 크게 의존하여 의사결정이 투명하고 공정하며 포괄적이도록 합니다.

2.3.2 작동 원리:

1. 거래 제출 및 실행

사용자는 레이어 2에서 거래를 제출하며, 거래는 먼저 레이어 2 롤업 노드에서 실행됩니다.

거래 실행 후에는 해당 거래 데이터와 상태 업데이트가 생성됩니다.

2. 제로지식 증명 생성

거래의 정확성을 검증하기 위해 제로지식 증명을 생성하며, 이 증명은 거래 내용을 노출하지 않아 개인정보를 보호합니다.

생성된 zk 증명과 거래 데이터는 이더리움 레이어 1에 제출됩니다.

3. L1 검증 및 상태 업데이트

이더리움 레이어 1 검증자는 제출된 제로지식 증명을 검증하여 거래의 유효성과 정확성을 확인합니다.

검증이 통과되면 레이어 2의 상태는 L1의 피드백에 따라 업데이트되어 전체 네트워크의 일관성과 보안성을 보장합니다.

4. 거버넌스 및 프로토콜 업데이트

Taiko DAO는 투표를 통해 프로토콜의 업데이트 및 변경 사항을 결정하여 커뮤니티의 참여와 투명한 거버넌스를 보장합니다.

모든 프로토콜 업데이트는 스마트 계약을 통해 시행되어 규칙의 공개성과 투명성을 보장합니다.

2.3.3 장점 및 응용 분야

1. 이더리움 확장성 향상

레이어 2 롤업 기술과 제로지식 증명을 통해 Taiko 프로토콜은 이더리움 네트워크의 확장성을 크게 향상시켜 더 많은 거래를 처리하고 높은 요구를 충족시킬 수 있습니다.

2. 거래 비용 절감

레이어 2에서 거래를 처리함으로써 이더리움 메인넷에 대한 의존도를 줄여 거래 수수료를 낮출 수 있으며, 특히 고빈도 소액 거래에 적합합니다.

3. 보안성 및 개인정보 보호 강화

제로지식 증명 기술은 거래의 개인정보 보호와 보안성을 보장하여 거래 데이터 유출을 방지하면서도 네트워크의 탈중앙화 특성을 유지합니다.

4. 커뮤니티 주도 및 투명한 거버넌스

Taiko DAO를 통해 커뮤니티 멤버들은 프로토콜의 거버넌스와 의사결정에 참여할 수 있어 프로토콜의 발전 방향이 커뮤니티의 이익과 요구에 부합하도록 보장합니다.

2.4 경쟁 기반 롤업(BCR)

경쟁 기반 롤업(BCR, Base Competitive Rollup)은 Taiko 프로토콜의 핵심 혁신 중 하나로, 네트워크의 탈중앙화와 보안성을 강화하기 위해 설계되었습니다. 다음은 BCR에 대한 상세한 설명입니다:

2.4.1 핵심 개념

BCR은 경쟁 메커니즘을 통해 블록체인 네트워크의 탈중앙화와 보안성을 높이기 위한 혁신적인 레이어 2 솔루션입니다. BCR 모델에서는 여러 참여자가 블록 제안과 검증에서 경쟁함으로써 단일 실체의 네트워크 장악을 제거합니다.

2.4.2 작동 메커니즘

1. 경쟁적 제안

제안자(Proposers): 누구나 제안자가 될 수 있으며, 블록 제안을 제출할 수 있습니다. 제안자는 사용자 거래를 패키징하고 제로지식 증명(zkProofs)을 생성해야 합니다.

제안 경쟁: 여러 제안자가 동시에 블록을 제출하는 경쟁을 할 수 있어 각 블록의 생성과 제출 과정이 탈중앙화되며 중심화된 제어 지점이 존재하지 않습니다.

2. 검증 과정

검증자(Verifiers): 검증자는 제안자가 제출한 블록과 제로지식 증명을 검증하는 역할을 합니다. 그들은 거래의 정확성과 합법성을 검증함으로써 네트워크의 보안성을 보장합니다.

경쟁적 검증: 여러 검증자가 블록 검증을 경쟁할 수 있으며, 이는 검증자의 경쟁을 통해 검증 과정의 정확성과 투명성을 높여 네트워크의 보안성을 강화합니다.

2.4.3 BCR의 장점

1. 강화된 탈중앙화

개방형 참여: BCR 모델은 누구나 블록 제안과 검증에 참여할 수 있도록 하여 소수 실체에 대한 의존도를 제거하고 네트워크의 탈중앙화를 강화합니다.

검열 저항성: 다수의 제안자와 검증자가 경쟁함으로써 어떤 단일 실체도 네트워크를 검열하거나 장악하기 어렵습니다.

2. 향상된 보안성

다중 검증: 경쟁적 검증 메커니즘을 통해 여러 검증자가 독립적으로 블록을 검증함으로써 검증 과정의 신뢰성과 보안성을 보장합니다.

단일 실패 지점 감소: BCR 모델은 네트워크 운영이 단일 제안자나 검증자에 의존하지 않기 때문에 단일 실패 지점의 위험을 줄입니다.

3. 경제적 인센티브

공정한 경쟁: 제안자와 검증자는 경쟁을 통해 경제적 보상을 받으며, 이 메커니즘은 참가자들이 정직하고 효율적인 서비스를 제공할 동기를 부여합니다.

수수료 소각: 제안자는 블록을 제출하기 위해 일정량의 TKO 토큰을 소각해야 하며, 이는 토큰 공급을 조절하고 토큰 가치를 안정화하는 데 도움을 줍니다.

2.5 부스터 기반 롤업(BBR)

부스터 기반 롤업(BBR, Based Booster Rollup)은 Taiko 프로토콜의 핵심 구성 요소로, 거래 실행과 저장 효율성을 높여 이더리움 네트워크의 확장성을 추가로 향상시키는 것을 목표로 합니다. BBR의 설계 목적은 사용자와 개발자에게 원활한 경험을 제공하여 거래가 레이어 1(L1)에서처럼 실행되면서도 레이어 2(L2)에서 자체 저장소를 유지하는 것입니다.