[이더리움] ZK-Rollups(ZK롤업)이란?

ZK-Rollups(ZK롤업)의 등장배경?

ZK-Rollups은 2018년 Barry Whitehat이 발표한 논문 "Roll-Up: A Privacy-Preserving Mechanism for Ethereum Scaling Solution"에서 처음 소개되었다. 이 논문에서 Barry Whitehat은 zk-rollup이 블록체인에서 스케일링 문제를 해결하기 위한 효과적인 방법임을 제시하였다. 이 논문에서는 zk-rollup 기술의 작동 방식에 대해 상세히 설명하고 블록체인 네트워크에서 처리되는 거래량을 줄이는 방법을 제시하였다.

 

또한 이 기술이 블록체인에서 발생하는 문제를 해결하는 데 있어 중요한 역할을 할 수 있는 이유와 이에 대한 상세한 분석을 제공하였다. 이후 ZK-Rollups 기술은 블록체인 생태계에서 더욱 발전하며 다양한 애플리케이션에서 사용되고 있다.

 

 

블록체인에서 스케일링 문제?

블록체인에서 스케일링 문제는 블록체인 네트워크가 처리할 수 있는 거래 수에 한계가 있다는 문제를 의미한다. 블록체인은 분산 시스템이라는 특성상 모든 노드에서 모든 거래를 검증하고 저장해야 하는데 블록체인 네트워크가 처리할 수 있는 거래 수는 제한되어 있고 이로 인해네트워크에서 발생하는 거래 속도가 느리고 수수료가 비싸진다. 

 

대규모 트랜잭션이 발생하는 경우 블록체인에서 거래를 처리하는 것이 어렵다. 블록체인 네트워크에서 발생하는 거래량이 커지면 트랜잭션의 처리 시간이 더욱 길어지기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 다양한 스케일링 기술이 등장하고 있다.

 

 

ZK-Rollups이란?

ZK-Rollups이란 블록체인에서 스케일링 문제를 해결하기 위한 기술 중 하나로 Zero-Knowledge Proof (ZKP)를 사용하여 블록체인 상에 대량의 거래를 처리하는 방법이다. 블록체인에서 많은 거래가 발생하면 블록체인 네트워크의 처리량이 한계에 다다른다. 이러한 문제를 해결하기 위해 ZK-Rollups는 블록체인에서 거래를 처리하기보다는 블록체인 위에 간략한 계산 결과만을 전송하고 더 많은 거래 정보는 off-chain상에서 처리한다. 이렇게 처리된 거래 정보는 ZKP를 사용하여 블록체인에 전송한다.

 

이렇게 함으로써 ZK-Rollups는 블록체인 네트워크에서 처리되는 거래의 양을 줄이고 거래 처리 시간을 단축 시키는데 도움을 준다. 또한 거래 비용을 절감할 수 있고 블록체인 네트워크에서 일어난 거래량이 큰 데이터 처리 작업을 효과적으로 처리할 수 있도록 해준다.

 

 

ZK-Rollups이 중요한 이유? 보안? 

ZK-Rollups 기술이 보안적으로 중요한 이유는 ZKP 기술을 활용하기 때문이다. ZKP 기술은 특정 정보를 검증하거나 증명할 때 해당 정보를 직접 공개하지 않고 검증 또는 증명하는 기술이다. 이러한 ZKP 기술을 이용하여 ZK-Rollups은 거래의 유효성을 검증하고 블록체인에 전송한다.

 

 

ZKP 기술의 증명이 어려운 이유?

ZKP기술의 수학적 증명이 어려운 이유는 ZKP가 암호학적으로 안전하고 보안적으로 견고한 방법이 되기 위해서 암호학적으로 강력한 기반을 필요하기 때문이다. ZKP는 특정 정보의 유효성을 증명하거나 검증할 때 그 정보를 직접 공개하지 않고 검증하거나 증명하기 때문에 수학적으로 안전하고 보안적으로 견고한 알고리즘을 필요로 한다. 이를 위해서 많은 수학적 지식과 노력이 필요하다. 

 

또한 ZKP 알고리즘은 계산량이 많기 때문에 구현이 어려울 수 있다. 위에서 얘기했던 대규모 트랜잭션을 실시간 처리에 적용하는데 어려움을 줄 수 있다. 적절한 알고리즘 선택과 구현 방법, 보안 검증이 중요하다.