원작자: 제이슨 지앙
블록체인 기술의 진화 과정에서 간과할 수 없는 두 가지 중요한 문제가 있습니다. 바로 개인 정보 보호와 확장입니다. 이 두 가지 문제에 대한 표준 솔루션을 검색했을 때 우리는 이 두 가지가 하나의 기술, 즉 영지식 증명과 분리될 수 없다는 것을 발견했습니다. 영지식 증명이란 무엇입니까? 블록체인 개인 정보 보호 및 확장 문제를 어떻게 해결합니까?
1. 영지식 증명이란 무엇입니까?
1985년 MIT의 S. Goldwasser, S. Micali 및 C. Rackoff는 연구 논문 Knowledge Complexity of Interactive Proof Systems에서 처음으로 영지식 증명을 제안했습니다. 이는 증명자가 유효한 정보를 유출하지 않고 자신의 지식이 정확함을 증명하기 위해 사용하는 검증 프로토콜입니다.
이해를 돕기 위해 예를 들어보겠습니다.
꼬마오에게는 비밀번호가 적힌 상자가 있는데, 꼬마K에게 실제 비밀번호를 알려주지 않고도 자신이 상자의 비밀번호를 알고 있다고 믿게 만들고 싶어합니다. 그럼 어떻게 해야 할까요?
꼬마오가 방법을 생각해냈습니다. 꼬마K에게 세상에서 자신만이 아는 내용을 적어달라고 부탁했고, 꼬마K는 그것을 열린 상자에 자신의 손으로 넣고 잠갔습니다. 그런 다음 Little O는 상자를 꺼내고 비밀번호를 사용하여 Little K가 상자에 넣은 메모를 꺼내고 다음 날 Little K에게 메모를 전달합니다. 이 과정에서 꼬마K는 이전에 몰랐던 정보(상자의 비밀번호)는 전혀 배우지 못했지만, 그래도 꼬마오가 비밀번호를 알고 있다고 믿어야 했다. 이 검증 프로세스는 영지식 증명입니다.
간단히 말해서, 영지식 증명은 최소한의 정보 교환으로 두 당사자 간의 신뢰를 구축하는 것으로, A는 추가 정보를 공개하지 않고도 어떤 것/어떤 결론이 옳다는 것을 B에게 증명할 수 있습니다.
증명 과정의 상호 작용 방법에 따라 대화형 영지식 증명과 비대화형 영지식 증명의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
대화형 영지식 증명은 무언가를 증명하기 위해 증명자가 거짓말 탐지기처럼 검증자와 반복적으로 상호 작용해야 함을 의미합니다. 검증자는 증명자의 약속의 진위 여부를 확인하기 위해 끊임없이 질문을 하고 증명자는 지속적으로 응답해야 합니다. 검증자가 확신할 때까지 이러한 문제에 직면합니다. 그 흐름은 다음과 같습니다:
초기의 영지식 증명은 모두 대화형이었습니다. 이 방법은 간단하지만 프로세스가 길고 비효율적입니다. 양측이 동시에 온라인으로 검증을 완료해야 하며 한 번에 한 명의 검증자로부터만 신뢰를 얻을 수 있습니다. 여러 사람을 신뢰하려면 위의 프로세스를 반드시 거쳐야 합니다. 반복. 이 과정은 생각만 해도 피곤하다.
따라서 비대화형 영지식 증명이 등장했습니다. 비대화형 영지식 증명에서는 증명자와 검증자가 검증 규칙에 대해 미리 합의하고, 증명자는 약속한 대로 데이터를 제공하며, 검증자는 언제든지 데이터의 정확성을 확인할 수 있습니다. 이러한 비대화형 검증에서는 양측이 동시에 온라인 상태일 필요가 없으며 증명자는 한 번만 증거를 제공하면 됩니다.실제 시나리오의 애플리케이션은 기본적으로 ZK-SNARK 및 ZK-STARK와 같은 비대화형 영지식 증명입니다.
2. 블록체인 세계에서 영지식 증명의 용도는 무엇입니까?
영지식 증명은 주로 블록체인 세계에서 두 가지 유형의 문제를 해결하는 데 사용됩니다.개인 정보 보호 및 확장성.
(1) 개인정보 보호
영지식 증명의 중요한 적용 결과 중 하나는 2015년에 시작된 개인 거래를 가능하게 하는 Zcash 프로젝트입니다. Zcash와 같은 익명 코인 외에도 영지식 증명은 블록체인 금융, 온체인 투표, 신원 확인 및 기타 시나리오에서도 역할을 할 수 있습니다.
블록체인 금융 애플리케이션에서 영지식 증명을 통해 참가자는 공개하고 숨기고 싶은 거래와 정보를 유연하게 선택할 수 있습니다. 예를 들어 기업은 기밀 고객, 직원 급여, 계약자, 공급업체 및 기타 기밀 정보를 숨기면서 감사 추적 목적으로 특정 지급액을 선택적으로 노출할 수 있습니다.
체인에서 투표할 때 영지식 증명을 통해 참가자는 익명으로 투표하고 투표 결과의 유효성을 확인할 수도 있습니다.
또한 영지식 증명은 사용자가 특정 신원 정보를 노출하지 않고도 신원을 인증하는 데 도움이 될 수 있습니다. Ethereum의 Polygan ID는 영지식 증명 검증 체계를 사용하여 사용자의 개인 정보를 보호할 뿐만 아니라 KYC 검증 사양에 대한 규제 요구 사항을 충족합니다.사용자는 공유할 시기와 데이터를 자유롭게 선택할 수 있습니다.
(2) 확장성
블록체인은 시장 수요를 충족시킬 수 없는 성능 한계로 인해 확장이 시급하며, 영지식 증명 기반의 ZK Rollup 확장 계획은 Layer 2 확장을 위한 궁극적인 솔루션으로 간주됩니다. ZK-Rollups는 계산을 오프체인으로 전송, 즉 다수의 트랜잭션을 Rollup 블록으로 패키징하고 영지식 증명 오프체인을 기반으로 유효성 증명을 생성하여 블록체인 처리량을 향상시킵니다. 레이어 1의 스마트 계약에는 검증만 필요합니다. 증명을 통해 새로운 상태를 직접 적용할 수 있으므로 가스가 낮아지고 보안이 높아집니다.
ZK-SNARKs 기술을 기반으로 한 zkSync와 zk-STARKs 기술을 기반으로 한 StarkNet은 현재 가장 대표적인 ZK-Rollups 프로젝트입니다.
그 중 zkSync는 Matter Labs가 2018년에 출시한 Layer 2 확장 솔루션으로, 영지식증명 기반의 Rollup을 활용하여 이더리움 네트워크의 확장성을 향상시킵니다.올해 2월, zkSync는 zkSync Era 메인넷이 공식적으로 출시되었다고 발표했으며, OKLink 멀티체인 브라우저는 zkSync 메인넷 데이터에 액세스하는 데 앞장섰고, 전체 네트워크에서 zkSync 네트워크를 지원하는 최초의 멀티체인 브라우저가 되었습니다.
StarkNet은 이스라엘 소프트웨어 회사인 StarkWare가 개발한 무허가 레이어 2 네트워크입니다. zk-STARKs 기술을 사용하면 DApp이 더 낮은 거래 비용으로 더 큰 컴퓨팅 규모를 달성할 수 있습니다. 2021년 11월 메인넷 출시 이후 스타크넷 생태계는 빠르게 발전해 현재 DeFi, NFT, 지갑, 크로스체인 브리지 등 다양한 카테고리를 포괄하는 100개 이상의 Dapp과 서비스를 보유하고 있습니다. ZK Rollup 트랙에서 가장 높은 가치와 가장 큰 시장 점유율을 지닌 프로젝트 중 하나로 StarkNet의 개발은 많은 관심을 끌었습니다. OKLink 멀티 체인 브라우저는 가까운 시일 내에 StarkNet 브라우저에도 출시되어 StarkNet 생태계 및 레이어 2 구축을 따르고 참여하는 모든 사용자에게 보다 포괄적이고 풍부한 온체인 데이터 통찰력과 서비스를 제공할 것입니다.
StarkNet 브라우저는 OKLink가 출시한 30번째 블록체인 브라우저이자 zksync에 이어 두 번째 ZK 롤업 브라우저가 될 것으로 알려졌습니다. 앞으로 OKLink 멀티 체인 브라우저는 영지식 증명을 기반으로 하는 Polygon-zk, Linea, Base 및 Scoll과 같은 잘 알려진 ZK 롤업 프로젝트를 위한 블록체인 브라우저도 출시할 예정입니다.
