블록체인의 GPU: 제로지식(ZK) 코프로세서 심층 분석
저자: YBB Capital 리서처 제이크
TL;DR
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ZK 코프로세서(ZK Coprocessor)는 모듈화 개념에서 파생된 일종의 오프체인 컴퓨팅 플러그인으로, 전통적인 컴퓨터에서 CPU의 그래픽 계산 부담을 분담하는 GPU와 유사하게 특정 시나리오에서 계산 작업을 분담하는 프로세서 역할을 한다.
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복잡한 연산과 대용량 데이터 처리에 활용 가능하며, 가스비 절감 및 스마트 계약 기능 확장이 가능하다.
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롤업(Rollup)과의 차이점: ZK 코프로세서는 상태를 유지하지 않으며 크로스체인 사용이 가능하고 복잡한 연산 시나리오에 적합하다.
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ZK 코프로세서는 개발 난이도가 높고 성능 오버헤드가 크며 표준화가 부족하다. 하드웨어 측면에서도 막대한 비용이 소요된다. 이 분야는 1년 전보다 훨씬 성숙했지만 여전히 초기 단계에 머물러 있다.
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인프라가 프랙탈 확장의 모듈화 시대로 진입하면서 블록체인은 유동성 부족, 사용자 분산, 혁신 부재, 크로스체인 상호운용성 문제 등 다양한 과제에 직면해 있으며, 수직 확장형 L1과의 패러독스도 발생하고 있다. ZK 코프로세서는 향후 이러한 문제들을 보완하여 두 구조 모두가 어려움을 극복하도록 도울 수 있으며, 기존 애플리케이션과 신규 중앙 집중형 앱에 성능 지원을 제공함으로써 새로운 스토리텔링을 창출할 수 있다.
1. 모듈화 인프라의 또 다른 분기, ZK 코프로세서
1.1 ZK 코프로세서 개요
ZK 코프로세서(ZK Coprocessor)는 모듈화 개념에서 파생된 일종의 오프체인 컴퓨팅 플러그인으로 간주할 수 있으며, 전통적인 컴퓨터에서 CPU의 그래픽 계산 부담을 분담하는 GPU처럼 특정 시나리오에서 계산 작업을 분담하는 프로세서 역할을 한다. 이 설계 구조 하에서 공개 블록체인이 취약한 "대용량 데이터" 및 "복잡한 계산 로직" 작업은 ZK 코프로세서를 통해 연산되며, 체인 상에서는 결과만 수신하면 된다. 그 정확성은 ZK 증명에 의해 보장되며, 최종적으로 복잡한 작업에 대한 신뢰할 수 있는 오프체인 계산을 실현한다.
현재 AI, SocialFi, DEX, GameFi 등의 인기 애플리케이션은 고성능과 비용 통제에 대한 절실한 요구가 있다. 전통적인 방식에서 이러한 고성능이 필요한 '무거운 앱(heavy apps)'은 종종 자산을 체인에 올리고 앱은 오프체인에서 운영하거나, 별도의 애플리케이션 체인을 설계하는 방식을 선택한다. 그러나 두 방법 모두 고유한 문제를 안고 있다. 예를 들어 전자는 블랙박스 문제를 갖고 있고, 후자는 개발 비용이 높으며 원래 체인 생태계에서 벗어나고 유동성이 분열되는 문제가 있다. 또한 메인체인 가상머신은 이러한 앱의 개발 및 운영에 큰 제약을 준다(예: 애플리케이션 레벨 표준 부재, 개발 언어 복잡성).
ZK 코프로세서는 바로 이러한 문제를 해결하기 위해 존재한다. 좀 더 자세한 예를 들면, 블록체인을 인터넷에 연결되지 않은 단말기(휴대폰, 컴퓨터 등)라고 생각할 수 있다. 이런 경우 Uniswap 같은 간단한 DeFi 앱 정도는 완전히 온체인 상태에서 실행할 수 있다. 하지만 ChatGPT와 같은 복잡한 앱을 실행해야 할 때에는 공개 블록체인의 성능과 저장 공간이 완전히 부족해지며 가스 폭등이 발생한다. Web2 환경에서 우리는 ChatGPT를 실행할 때도 비슷한 방식을 사용한다. 일반 단말기는 GPT-4o와 같은 대규모 언어 모델을 처리할 수 없으므로, 문제를 OpenAI 서버에 전달하고 서버가 추론한 후 결과를 받는다. ZK 코프로세서는 마치 블록체인의 원격 서버와 같다고 볼 수 있다. 다만 프로젝트 유형에 따라 각 코프로세서 프로젝트의 설계가 다소 차이날 수 있지만, 기본적인 논리는 모두 오프체인 계산 + ZK 증명 또는 Storage 증명을 통해 검증한다는 점에서 크게 다르지 않다. Rise Zero의 Bonsai 배포 사례를 살펴보면 이러한 아키텍처의 논리가 매우 간결하다는 것을 알 수 있다. 해당 프로젝트는 Rise Zero 자체 zkVM에 원활하게 통합되어 있으며, 개발자가 Bonsai를 코프로세서로 사용하려면 다음 두 가지 간단한 단계만 거치면 된다:
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zkVM 애플리케이션을 작성하여 앱 로직을 처리한다.
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Bonsai에게 zkVM 애플리케이션을 실행하고 결과를 처리하도록 요청하는 Solidity 계약을 작성한다.
1.2 롤업과의 차이점은 무엇인가?
앞선 정의에서 우리는 롤업이 구현 로직이나 목표 면에서 ZK 코프로세서와 상당히 겹친다는 느낌을 받을 수 있다. 하지만 사실상 롤업은 메인체인의 멀티코어화에 더 가깝다. 두 기술의 구체적인 차이는 다음과 같다:
1. 주요 목적:
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Rollup: 블록체인의 트랜잭션 처리량 증가 및 트랜잭션 수수료 절감.
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ZK 코프로세서: 스마트 계약의 계산 능력 확장으로 더 복잡한 로직과 대용량 데이터 처리 가능하게 함.
2. 작동 원리:
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Rollup: 체인 내 트랜잭션을 집계하여 메인체인에 제출하고, 사기 증명(Fraud Proof) 또는 ZK 증명을 통해 검증.
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ZK 코프로세서: ZK 롤업과 유사하지만, 적용 시나리오가 다름. ZK 롤업은 체인의 형태와 규칙에 제한되어 있어 ZK 코프로세서의 역할을 수행하기에 적합하지 않음.
3. 상태 관리:
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Rollup: 자체 상태를 유지하며 정기적으로 메인체인과 동기화.
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ZK 코프로세서: 지속적인 상태를 유지하지 않으며, 매번 계산은 무상태(stateless)이다.
4. 응용 시나리오:
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Rollup: 주로 C단(C-end)을 대상으로 하며, 고빈도 거래에 적합.
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ZK 코프로세서: 주로 B단(B-end)을 대상으로 하며, 고급 금융 모델, 빅데이터 분석 등 복잡한 계산이 필요한 시나리오에 적합.
5. 메인체인과의 관계:
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Rollup: 메인체인의 확장으로 간주되며, 특정 블록체인 네트워크에 집중하는 경향이 있음.
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ZK 코프로세서: 여러 블록체인에 서비스를 제공할 수 있으며 특정 메인체인에 국한되지 않아 롤업에도 서비스 제공 가능.
따라서 두 기술은 본질적으로 서로排他的이 아니라 보완적인 관계이며, 어떤 롤업이 애플리케이션 체인 형태를 취하더라도 ZK 코프로세서는 여전히 서비스를 제공할 수 있다.
1.3 활용 사례
이론적으로 ZK 코프로세서의 응용 범위는 매우 광범위하며, 블록체인 각 분야의 프로젝트 대부분을 커버할 수 있다. ZK 코프로세서의 존재는 DApp 기능을 Web2 중심화 앱에 더 가깝게 만들 수 있다. 아래는 인터넷에서 수집한 일부 시범 사례들이다:
데이터 기반 DApp 개발
ZK 코프로세서를 통해 개발자는 전체 체인 역사 데이터를 활용하는 데이터 기반 DApp을 만들고 복잡한 계산을 수행할 수 있으며 추가적인 신뢰 가정(trust assumption) 없이도 가능하다. 이는 DApp 개발에 전례 없는 가능성을 열어준다. 예를 들어:
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고급 데이터 분석: Dune Analytics와 유사한 온체인 데이터 분석 기능.
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복잡한 비즈니스 로직: 전통적인 중심화 앱에서의 복잡한 알고리즘과 비즈니스 로직 구현.
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크로스체인 앱: 다중 체인 데이터 기반 크로스체인 DApp 구축.
DEX의 VIP 트레이더 프로그램
대표적인 응용 시나리오는 탈중앙화 거래소(DEX)에서 거래량 기반 수수료 할인 프로그램, 즉 "VIP 트레이더 로열티 프로그램"을 구현하는 것이다. 이러한 프로그램은 중심화 거래소(CEX)에서는 흔하지만 DEX에서는 거의 찾아볼 수 없다.
ZK 코프로세서를 활용하면 DEX는 다음을 수행할 수 있다:
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사용자의 과거 거래량 추적
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사용자의 VIP 등급 산정
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등급에 따라 거래 수수료 동적 조정
이러한 기능은 DEX의 사용자 유지를 높이고 유동성을 증가시키며 궁극적으로 수익을 증대시킬 수 있다.
스마트 계약의 데이터 강화
ZK 코프로세서는 강력한 미들웨어로서 스마트 계약에 데이터 수집, 계산, 검증 서비스를 제공함으로써 비용 절감과 효율성 향상을 가능하게 한다. 이를 통해 스마트 계약은 다음을 수행할 수 있다:
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대량의 역사 데이터 접근 및 처리
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복잡한 오프체인 계산 수행
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더 고급 비즈니스 로직 구현
크로스체인 브릿지 기술
Herodotus와 Lagrange와 같은 ZK 기반 크로스체인 브릿지 기술 역시 ZK 코프로세서의 한 응용 사례로 볼 수 있다. 이러한 기술은 주로 데이터 추출과 검증에 초점을 맞추며 크로스체인 커뮤니케이션에 신뢰할 수 있는 데이터 기반을 제공한다.
1.4 ZK 코프로세서는 완벽하지 않다
우리가 많은 장점을 나열했지만 현재 단계의 ZK 코프로세서는 완벽하지 않으며 아직 많은 문제에 직면해 있다. 개인적으로 다음과 같은 몇 가지 문제를 요약했다:
1. 개발: ZK 개념은 많은 개발자들에게 이해하기 어렵고 관련 암호학 지식과 특화된 개발 언어 및 도구 사용법을 익혀야 하기 때문에 개발 난이도가 높다.
2. 하드웨어 비용 과다: 오프체인 계산에 사용되는 ZK 하드웨어는 프로젝트 팀이 전액 부담해야 하며, ZK 하드웨어는 비싸고 계속해서 빠르게 발전하고 있기 때문에 언제든 곧바로 도태될 위험이 있다. 이것이 상업적 로직상 닫힌 고리를 형성할 수 있을지 의문이다.
3. 경쟁 심화: 기술 구현 면에서는 큰 차이가 없어 결국 현재의 레이어2 구도와 유사하게 몇몇 두각을 나타내는 프로젝트를 제외하고는 대부분 관심을 못 받는 상황이 될 가능성이 높다.
4. zk 회로: zk 코프로세서에서 오프체인 계산을 수행하려면 기존 컴퓨터 프로그램을 zk 회로로 변환해야 한다. 각 애플리케이션마다 맞춤형 회로를 작성하는 것은 매우 번거롭고, zkvm을 사용해 가상머신 내에서 회로를 작성하는 것도 계산 모델의 차이로 인해 오버헤드가 큰 문제가 있다.
2. 대규모 애플리케이션으로 가는 핵심 조각
(본 장은 주관적 성향이 강하며 저자의 개인적 의견을 반영합니다)
이번 사이클은 모듈화 인프라가 주도하는 시기이며, 만약 모듈화라는 경로가 옳다면 이번 사이클은 대규모 애플리케이션으로 가는 마지막 단계일지도 모른다. 그러나 현재 단계에서 우리는 모두 공통된 느낌을 갖는다. 왜 새 술을 담은 옛 그릇 같은 앱들만 보일까? 왜 앱보다 체인이 훨씬 많을까? 왜 명문(Mingwen)과 같은 새로운 토큰 표준이 이번 사이클 최대의 혁신이라 불릴까?
이처럼 새로운 스토리텔링이 부족한 근본적인 이유는 현재의 모듈화 인프라가 슈퍼앱을 떠받칠 만큼 충분하지 않고, 특히 전체 체인 상호운용성, 사용자 진입 장벽 등의 선행 조건이 부족하기 때문이다. 이는 오히려 블록체인 역사상 가장 큰 분열을 초래하고 있다. 롤업은 모듈화 시대의 핵심이지만 속도는 빨라졌지만 그에 따른 문제도 많다. 앞서 반복해서 강조한 유동성 분열, 사용자 분산, 체인 혹은 가상머신 자체가 여전히 앱 혁신을 제약한다는 점이다. 반면, 모듈화의 또 다른 '핵심 인물' 세레스티아(Celestia)는 DA(Data Availability)가 반드시 이더리움에 있을 필요가 없다는 선례를 만들었고, 이 아이디어는 분열을 더욱 가속화했다. 이는 이데올로기에서 비롯되었든 DA 비용 때문이든 결과적으로 BTC가 스스로 DA를 해야 하고 다른 공개 블록체인들은 더 경제적인 DA를 만들어야 하는 상황이 되었다. 현재 각 공개 블록체인에는 최소 하나에서 수십 개의 레이어2 프로젝트가 존재한다. 게다가 모든 인프라 및 생태계 프로젝트들이 Blur(티에순)이 개척한 포인트 헌팅(OpenSea 공략) 전략을 심도 있게 학습하여 사용자에게 토큰을 프로젝트 내에 스테이킹하도록 요구하고 있다. 고래들에게는 이자, ETH 또는 BTC 상승, 무료 토큰 획득이라는 삼중 혜택을 주는 이 모델은 체인 상 유동성을 더욱 압축시킨다.
과거의 호황기에는 자금이 수십 개의 공개 블록체인 내에서만 움직였고, 사실상 이더리움에 집중되었다고 할 수 있었다. 그러나 지금은 자금이 수백 개의 공개 블록체인에 분산되어 수천 개의 거의 유사한 프로젝트에 스테이킹되고 있다. 체인 상 번영은 더 이상 존재하지 않으며 이더리움조차 체인 활동이 없다. 따라서 동양 플레이어들이 BTC 생태계에서 PVP를 하고 서양 플레이어들이 Solana에서 PVP를 하는 것도 어쩔 수 없는 선택이다. 그래서 개인적으로 현재 가장 관심 있는 것은 어떻게 전 체인 유동성을 집약시키고, 새로운 플레이 방식과 슈퍼앱의 탄생을 지원할 수 있는가 하는 점이다. 전 체간 상호운용성 분야에서 전통적인 주요 프로젝트들은 여전히 부진한 실적을 보이고 있으며, 여전히 전통적인 크로스체인 브릿지에 가깝다. 새로운 형태의 상호운용성 방안은 이전 보고서에서도 다룬 바 있는데, 주로 다중 체인을 단일 체인으로 집약하는 방식으로 현재 AggLayer, Superchain, Elastic Chain, JAM 등이 진행 중이며 여기서는 더 이상 다루지 않겠다.
결론적으로, 전 체인 집약은 모듈화 구조 하에서 반드시 넘어야 할 산이지만, 이 산을 넘는 데는 아직 오랜 시간이 필요하다. 반면 ZK 코프로세서는 현재 단계에서 더 중요한 퍼즐 조각이라고 할 수 있다. 레이어2를 강화할 뿐만 아니라 레이어1도 보강할 수 있다. 그렇다면 전 체인 및 삼각 패러독스라는 두 문제를 잠시 벗어나, 유동성이 광범위하게 존재하는 일부 레이어1 또는 레이어2에서 현재 상황에 맞는 앱을 먼저 실현할 수 있을까? 어쨌든 현재의 블록체인 앱 스토리텔링은 너무 빈약하다. 다른 한편으로, 플레이 방식 다양화, 가스 통제, 대규모 앱 출현, 심지어 크로스체인, 사용자 진입 장벽 하락까지 코프로세서 솔루션을 통합하는 것이 중심화에 의존하는 것보다 더 이상적인 방안이 될 수 있다.
3. 프로젝트 개요
ZK 코프로세서 분야는 대략 2023년경 등장하였으며 현재 단계에서 이미 어느 정도 성숙하였다. Messari의 분류에 따르면 이 분야에는 현재 3개의 주요 수직 영역(일반 계산, 상호운용성 및 크로스체인, AI 및 머신러닝), 18개의 프로젝트가 있다. 대부분의 프로젝트는 주요 VC들의 지원을 받고 있으며, 아래에서는 각 수직 영역에서 일부 프로젝트를 선별하여 설명한다.
3.1 Giza
Giza는 Starknet에 배포된, StarkWare가 공식 지원하는 zkML(제로지식 머신러닝) 프로토콜로, 인공지능 모델이 블록체인 스마트 계약 내에서 검증 가능한 방식으로 사용될 수 있도록 전문화되어 있다. 개발자는 AI 모델을 Giza 네트워크에 배포할 수 있으며, Giza는 이후 제로지식 증명을 통해 모델 추론의 정확성을 검증하고 신뢰할 수 없는 방식으로 결과를 스마트 계약에 제공한다. 이를 통해 개발자는 AI 기능을 결합한 온체인 앱을 구축하면서도 블록체인의 탈중앙화 및 검증 가능성을 유지할 수 있다.
Giza는 다음 세 단계의 워크플로우를 수행한다:
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모델 변환: Giza는 일반적으로 사용되는 ONNX 형식의 AI 모델을 제로지식 증명 시스템에서 실행 가능한 형식으로 변환한다. 이를 통해 개발자는 친숙한 도구로 모델을 훈련한 후 Giza 네트워크에 배포할 수 있다.
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오프체인 추론: 스마트 계약이 AI 모델 추론을 요청할 때, Giza는 오프체인에서 실제 계산을 수행한다. 이는 블록체인 상에서 복잡한 AI 모델을 직접 실행하는 높은 비용을 피할 수 있다.
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제로지식 검증: Giza는 각 모델 추론에 대해 ZK 증명을 생성하여 계산이 올바르게 수행되었음을 입증한다. 이러한 증명은 체인 상에서 검증되며, 전체 계산 과정을 체인 상에서 반복하지 않고도 추론 결과의 정확성을 보장한다.
Giza의 접근 방식은 AI 모델이 중심화된 오라클이나 신뢰할 수 있는 실행 환경(TEE)에 의존하지 않고도 스마트 계약의 신뢰할 수 있는 입력원으로 작용할 수 있게 한다. 이는 AI 기반 자산 관리, 사기 탐지, 동적 가격 책정 등 블록체인 앱에 새로운 가능성을 열어준다. 현재 Web3 x AI 분야에서 소수의 논리적으로 닫힌 고리를 갖춘 프로젝트 중 하나이며, AI 분야에서 코프로세서를 활용한 훌륭한 사례이다.
3.2 Risc Zero
Risc Zero는 다수의 주요 VC들이 지원하는 코프로세서 프로젝트로, 이 분야의 선두주자 중 하나이다. 이 프로젝트는 임의의 계산이 블록체인 스마트 계약 내에서 검증 가능하게 실행될 수 있도록 전문화되어 있다. 개발자는 Rust로 프로그램을 작성하여 RISC Zero 네트워크에 배포할 수 있으며, RISC Zero는 이후 제로지식 증명을 통해 프로그램 실행의 정확성을 검증하고 신뢰할 수 없는 방식으로 결과를 스마트 계약에 제공한다. 이를 통해 개발자는 복잡한 온체인 앱을 구축하면서도 블록체인의 탈중앙화 및 검증 가능성을 유지할 수 있다.
앞서 간략히 배포 및 작동 흐름을 언급했으므로 여기서는 두 핵심 구성 요소를 더 자세히 설명하겠다:
Bonsai: RISC Zero의 Bonsai는 프로젝트의 코프로세서 구성 요소로, RISC-V 명령어 세트 아키텍처 기반의 zkVM에 원활하게 통합되어 개발자가 며칠 만에 고성능 제로지식 증명을 이더리움, L1 블록체인, Cosmos 앱 체인, L2 롤업 및 dApp에 빠르게 통합할 수 있도록 한다. 스마트 계약의 직접 호출, 검증 가능한 오프체인 계산, 크로스체인 상호운용성, 일반 롤업 기능을 제공하며, 분산형 우선 아키텍처를 채택하고 재귀 증명, 맞춤형 회로 컴파일러, 상태 연속성, 지속적으로 개선된 증명 알고리즘을 결합하여 누구나 다양한 애플리케이션에 고성능 제로지식 증명을 생성할 수 있도록 한다.
zKVM: zkVM은 검증 가능한 컴퓨터로, 실제 임베디드 RISC-V 마이크로프로세서와 유사한 방식으로 작동한다. 이 가상머신은 RISC-V 명령어 세트 아키텍처를 기반으로 하며, 개발자가 Rust, C++, Solidity, Go 등 다양한 고급 프로그래밍 언어를 사용해 제로지식 증명을 생성하는 프로그램을 작성할 수 있도록 한다. 인기 있는 Rust crates의 70% 이상을 지원하며, 일반 계산과 제로지식 증명을 원활하게 통합하여 임의의 복잡도 계산에 대해 효율적인 제로지식 증명을 생성할 수 있다. 동시에 계산 과정의 프라이버시와 결과의 검증 가능성을 유지한다. zkVM은 STARK와 SNARK를 포함한 ZK 기술을 채택하며, Recursion Prover 및 STARK-to-SNARK Prover 등의 구성 요소를 통해 효율적인 증명 생성 및 검증을 실현하고 오프체인 실행과 온체인 검증 모델을 지원한다.
Risc Zero는 여러 ETH 기반 레이어2와 통합되었으며, Bonsai의 여러 활용 사례를 시연했다. 그 중 흥미로운 것은 Bonsai Pay이다. 이 데모는 RISC Zero의 zkVM과 Bonsai 증명 서비스를 사용하여 사용자가 Google 계정을 통해 이더리움에서 ETH 및 토큰을 송금하거나 인출할 수 있게 한다. 이는 RISC Zero가 기존 Web2 앱을 통해 Web3 사용자 진입 장벽을 낮추는 통합 사례를 보여주며, OAuth2.0(Google 등 주요 ID 제공자가 사용하는 표준)과 블록체인 앱을 원활하게 통합할 수 있음을 시사한다. 이 외에도 DAO 등 앱 기반의 예시도 있다.
3.3 =nil;
=nil;은 Mina, Polychain, Starkware, Blockchain Capital 등 유명 프로젝트 및 기관의 투자를 받았다. 주목할 점은 Mina와 Starkware와 같은 zk 기술 선도 프로젝트들이 투자자에 포함되어 있다는 점으로, 이는 기술에 대한 인정도가 높음을 의미한다. =nil;은 이전 보고서 "컴퓨팅 파워 마켓"에서 언급된 프로젝트이기도 하다. 당시 주로 =nil;의 Proof Market(탈중앙화 증명 생성 마켓)에 초점을 맞췄고, 이 프로젝트에는 또 다른 하위 제품인 zkLLVM이 있다.
zkLLVM은 =nil; Foundation이 개발한 혁신적인 회로 컴파일러로, C++, Rust 등 주요 개발 언어로 작성된 애플리케이션 코드를 제로지식 도메인 특화 언어(DSL) 없이 이더리움 상에서 효율적인 검증 가능 회로로 자동 변환할 수 있다. 이를 통해 개발 프로세스를 크게 단순화하고 개발 장벽을 낮추며, zkVM(제로지식 가상머신)을 거치지 않음으로써 성능을 향상시키고, 하드웨어 가속을 지원하여 증명 생성 속도를 높인다. 롤업, 크로스체인 브릿지, 오라클, 머신러닝, 게임 등 다양한 ZK 응용 시나리오에 적합하며, =nil; Foundation의 Proof Market과 긴밀하게 통합되어 개발자에게 회로 생성부터 증명 생성까지 엔드투엔드 지원을 제공한다.
3.4 Brevis
이 프로젝트는 Celer Network의 하위 프로젝트로, Brevis는 블록체인용 스마트 제로지식(ZK) 코프로세서로, dApp이 여러 블록체인을 넘어 임의의 데이터에 완전히 신뢰할 수 없는 방식으로 접근, 계산 및 활용할 수 있게 한다. 다른 코프로세서들과 마찬가지로 Brevis도 데이터 기반 DeFi, zk브릿지, 온체인 사용자 확보, zkDID, 소셜 계정 추상화 등 다양한 활용 사례를 가지고 있다.
Brevis의 아키텍처는 주로 세 부분으로 구성된다:
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zkFabric: zkFabric은 Brevis 아키텍처의 리레이어(relayer)이다. 주요 임무는 연결된 모든 블록체인의 블록 헤더 정보를 수집하고 동기화한 후, ZK 라이트 클라이언트 회로를 통해 수집된 각 블록 헤더에 대해 합의 증명을 생성하는 것이다.
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zkQueryNet: zkQueryNet은 개방형 ZK 쿼리 엔진 마켓으로, 체인 상 스마트 계약의 데이터 쿼리를 직접 수신할 수 있으며, ZK 쿼리 엔진 회로를 통해 쿼리 결과와 해당 ZK 쿼리 증명을 생성할 수 있다. 이러한 엔진은 특정 기간 동안 DEX의 거래량을 계산하는 고도로 전문화된 것부터 고도로 일반적인 데이터 인덱싱 추상화 및 고급 쿼리 언어에 이르기까지 다양한 애플리케이션 요구를 충족시킨다.
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zkAggregatorRollup: zkFabric과 zkQueryNet의 집약 및 저장 계층으로 작용한다. 이는 두 구성 요소의 증명을 검증하고, 증명된 데이터를 저장하며, 그 ZK 증명의 상태 루트를 연결된 모든 블록체인에 제출함으로써 dApp이 체인 상 스마트 계약의 비즈니스 로직 내에서 직접 증명된 쿼리 결과에 접근할 수 있도록 한다.
이러한 모듈화 아키텍처를 통해 Brevis는 지원되는 모든 공개 블록체인의 체인 상 스마트 계약에 신뢰할 수 없고 효율적이며 유연한 접근 방식을 제공할 수 있다. UNI의 V4 버전에서도 이 프로젝트를 채택하여 프로토콜의 Hooks(다양한 사용자 통합을 위한 맞춤형 로직 시스템)와 통합하여 역사적 블록체인 데이터를 쉽게 읽고 가스비를 줄이며 탈중앙화 속성을 유지하도록 했다. 이는 zk 코프로세서가 DEX 발전을 촉진하는 사례이다.
3.5 Lagrange
Lagrange는 1kx 및 Founders Fund가 주도 투자한 상호운용성 zk 코프로세서 프로토콜로, 신뢰할 수 없는 크로스체인 상호운용성과 대용량 데이터 기반 복잡한 계산 애플리케이션의 혁신을 지원하는 것이 주요 목적이다. 전통적인 노드 브릿지와 달리 Lagrange의 크로스체인 상호운용성은 혁신적인 ZK Big Data 및 State Committee 메커니즘을 통해 주로 실현된다.
ZK Big Data: 이 제품은 Langrange의 핵심으로, 주로 크로스체인 데이터 처리 및 검증, 관련 ZK 증명 생성을 담당한다. 이 구성 요소는 복잡한 오프체인 계산 및 제로지식 증명 생성을 위한 고도로 병렬화된 ZK 코프로세서, 무제한 저장 슬롯을 지원하고 스마트 계약이 직접 SQL 쿼리를 수행할 수 있는 검증 가능한 전용 데이터베이스, 변화된 데이터 포인트만 업데이트하여 증명 시간을 줄이는 동적 업데이트 메커니즘, 복잡한 회로를 작성하지 않고도 스마트 계약에서 SQL 쿼리를 사용해 역사적 데이터에 접근할 수 있도록 하는 통합 기능 등을 포함하여 대규모 블록체인 데이터 처리 및 검증 시스템을 구성한다.
State Committee: 이 구성 요소는 다수의 독립 노드로 구성된 탈중앙화 검증 네트워크로, 각 노드는 ETH를 담보로 스테이킹한다. 이 노드들은 ZK 라이트 클라이언트로서 특정 최적화 롤업의 상태를 전문적으로 검증한다. State Committee는 EigenLayer의 AVS와 통합되어 재스테이킹 메커니즘을 통해 보안을 강화하며, 무제한 노드 참여를 지원하여 초선형 보안 증가를 실현한다. 또한 "빠른 모드(fast mode)"를 제공하여 사용자가 도전 창(challenge window)을 기다리지 않고도 크로스체인 작업을 수행할 수 있도록 하여 사용자 경험을 크게 향상시킨다. 이 두 기술의 결합을 통해 Lagrange는 대규모 데이터를 효율적으로 처리하고 복잡한 계산을 수행하며 서로 다른 블록체인 간에 안전하게 결과를 전달하고 검증할 수 있어 복잡한 크로스체인 앱 개발을 지원한다.
Lagrange는 현재 EigenLayer, Mantle, Base, Frax, Polymer, LayerZero, Omni, AltLayer 등과 통합되었으며, 이더리움 생태계에서 최초의 ZK AVS로 연결될 예정이다.
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