zk는 영지식(Zero-knowledge)의 약어로, 암호학적 단어입니다. 한 당사자는 추가 정보를 공유하지 않고도 다른 당사자에게 무언가를 증명할 수 있습니다.. 즉, 비밀을 유지하면서 개인 정보를 교환할 수 있습니다. 

영지식 증명을 통해 사용자는 실제로 비밀을 공개하지 않고도 자신의 지식을 공개할 수 있습니다. 여기서 증명자와 검증자는 영지식 증명에서 핵심적인 역할을 합니다. 증명자는 비밀에 대한 지식을 입증해야 하며 검증자는 증명자가 진실을 전달하고 있음을 확인합니다. 

zkEVM - 이것?

영지식 이더리움 가상 머신(zkEVM)은 다음과 호환되는 스마트 계약 트랜잭션을 실행하는 가상 머신을 의미합니다. 기존 이더리움 인프라 및 영지식 증명 계산. 이를 통해 zkEVM은 트랜잭션 처리량을 향상하고 비용을 절감하는 레이어 2 확장 솔루션인 영지식 롤업에 통합될 수 있습니다.

정의는 다음 용어로 나눌 수 있습니다.

1. Ethereum 가상 머신 (EVM)은 Ethereum의 상태를 관리하는 계산 엔진을 나타냅니다. 블록체인 스마트 계약 기능을 허용합니다. 주요 목적은 네트워크 상태를 계산하고 다양한 유형의 스마트 계약 코드를 '바이트코드'라는 판독 가능한 형식으로 실행하는 것입니다.
2. EVM은 지원하도록 설계되지 않았습니다. 영지식 기술그러나 연구의 발전으로 EVM 계산을 영지식 증명으로 래핑하는 것이 가능해졌습니다. 독특한 zkEVM 프로젝트는 EVM 실행과 영지식 증명 계산을 결합하는 독특한 접근 방식을 따릅니다. 

zkEVM – 이더리움에 왜 필요한가요?

XNUMXD덴탈의 에테 리움 블록 체인 비싼 거래 수수료와 때때로 느린 확인 시간이라는 문제에 직면해 왔습니다. 게다가 초당 2,000개의 트랜잭션(TPS)만 처리할 수 있는 최대 용량을 가지고 있습니다. 그러나 롤업 솔루션을 구현하면 트랜잭션 처리량을 최대 2TPS 이상까지 늘릴 수 있습니다. 최근 이더리움 업그레이드는 확장성을 향상시키는 것을 목표로 하고 있지만, 업계 전문가들은 롤업과 같은 레이어 XNUMX 확장 방법이 이더리움의 트랜잭션 혼잡 문제를 해결하기 위해 한동안 인기를 끌 것이라고 예측합니다. zkEVM은 확장성 측면에서 상당한 이점을 제공합니다.

이전 롤업 반복을 통해 이미 확장성이 향상되었지만 zkEVM은 개인 정보 보호, 보안 및 향상된 상호 운용성과 함께 확장성을 통합하여 한 단계 더 발전했습니다. 영지식 증명(ZKP)과 이더리움 가상 머신(EVM) 호환성을 병합함으로써 zkEVM은 zk-Rollups의 보안 및 개인 정보 보호 기능을 유지하는 동시에 EVM 호환성을 통해 이더리움의 상호 운용성을 향상시킵니다. 이는 zkEVM이 스마트 계약과 원활하게 상호 작용할 수 있음을 의미합니다. 분산 된 애플리케이션 (dApp)은 이더리움 네트워크에 구축되었습니다. 또한 zkEVM은 Avalanche, Solana 및 Fantom과 같은 EVM 호환 블록체인에서도 작동해야 합니다.

EVM 기계 작업

가상 머신은 스토리지, CPU, 메모리를 갖춘 물리적 머신과 유사하게 작동하지만 완전히 코드로 작동합니다.

• 계약 바이트코드는 EVM의 스토리지에서 로드되고 EVM의 피어 노드에 의해 실행됩니다. 노드는 동일한 입력을 사용하므로 모든 노드가 동일한 결과에 도달합니다.
• EVM Opcode는 읽기-쓰기 작업을 수행합니다. 즉, 상태 저장소에서 값을 읽고 EVM 메모리에 새 값을 씁니다. 
• EVM opcode는 새 값을 반환하기 전에 상태 저장소에서 얻은 값의 계산을 수행합니다. 이 업데이트로 인해 EVM이 새로운 상태로 전환됩니다. 이 새로운 상태는 다른 노드에 의해 복사되고 다른 트랜잭션이 커밋될 때까지 유지됩니다. 

zkEVM - 그것은 어떻게 작동합니까?

영지식 롤업 기능을 통해 zkEVM은 확장성이 뛰어나고 안전한 레이어 2에서 이더리움 생태계를 재창조합니다. 이 복제를 통해 개발자는 익숙한 이더리움 개발자 경험을 유지하고 기존 도구를 활용하는 동시에 향상된 확장성과 보안의 이점을 누릴 수 있습니다. 결과적으로 개발자는 기존 분산 애플리케이션(dApp)과 스마트 계약을 이 새로운 환경으로 쉽게 마이그레이션하거나 새로운 애플리케이션을 쉽게 구축할 수 있습니다.

zkEVM은 각 계산의 다양한 요소를 검증하기 위해 영지식 증명을 생성합니다.

1. 바이트코드 접근: 첫째, zkEVM은 가상 머신이 올바른 주소에서 올바른 스마트 계약 논리를 로드했는지 확인하는 데 도움이 되는 바이트코드 액세스 기능을 갖추고 있습니다. 
2. 읽기-쓰기 작업: zkEVM Github 저장소에 대한 자세한 개요는 zkEVM 작업에서 읽기/쓰기 작업 사용에 대한 통찰력을 제공합니다. zk EVM은 스마트 계약이 처리되기 전에 스토리지에서 쓰기 값을 얻었는지 여부를 확인합니다. 
3. 계산: 결과적으로, zkEVM은 실행 프로세스 이후 출력 값의 정확성을 검증합니다. 

zkEVM을 구성하는 데 어려움이 있나요?

예, EVM과 zks는 별도로 생산되었으며 최근에야 함께 통합되어 zkEVM을 형성했습니다. 동시에 작동하려면 극복해야 할 많은 과제와 비효율성이 있습니다. 

1. 스택 기반 아키텍처: EVM은 LIFO(후입선출) 원칙을 준수하는 스택 기반 아키텍처에서 작동합니다. 이 간단한 모델은 사용법을 단순화합니다. 그러나 정보가 가상 CPU 레지스터에 저장되는 zkEVM을 개발하는 것은 일반적으로 zkEVM에 필요한 고성능 실행 및 영지식(zk) 계산에 더 효율적입니다.
2. 연산 코드 복잡성: 일반 가상 머신과 달리 EVM은 프로그램 실행, 오류 처리 및 기타 작업에 특수 opcode를 사용합니다. 이러한 복잡성으로 인해 EVM 작업을 위한 증명 회로 설계 프로세스가 복잡해집니다.
3. 스토리지 오버헤드: EVM의 스토리지 설계는 상당한 증명 오버헤드에 기여하는 keccak 해싱 함수와 Merkle Patricia 트리에 의존합니다.
4. 증명 비용: 앞서 언급한 문제가 해결되더라도 증거 생성 문제는 여전히 남아 있습니다. 영지식 증명을 생성하려면 전문적인 하드웨어와 재정, 시간 및 노력 측면에서 상당한 투자가 필요합니다.

zkEVM의 이점 분석

• 안전한 확장성: 이더리움과 달리 zkEVM은 이더리움의 합의 프로토콜 규칙을 따르지 않아도 됩니다. zkEVM에서는 모든 레이어 2 트랜잭션이 여전히 유효성 증명을 통해 레이어 1에서 검증됩니다. 이는 zkEVM이 안전성을 훼손하지 않고 트랜잭션의 우선순위를 정하고 처리량을 가속화할 수 있음을 의미합니다.
• 저렴한 가격: 레이어 2 롤업은 Ethereum과 같은 레이어 1 블록체인에 일괄 트랜잭션을 제출합니다. 낙관적 롤업에는 서명을 포함한 모든 거래 정보가 온체인으로 포함되어야 하므로 가스 비용이 증가합니다. 대조적으로, zkEVM은 온체인 데이터를 최소화하여 효율성을 최적화하여 가스 비용을 절감합니다.
• 빠른 최종성: 최종성(Finality)은 블록체인 거래가 불변이 되어 변경할 수 없는 지점을 말합니다. 낙관적 롤업은 완료 전 거래 검증을 위해 객관적인 증거가 필요한 1~XNUMX주의 어려운 기간을 갖습니다. 그러나 영지식 롤업은 해당 레이어 XNUMX 블록체인에 기록되면 즉각적인 최종성을 달성합니다. 이러한 빠른 최종성은 탈중앙화 금융(DeFi) 생태계의 거래자에게 특히 유리하며, 신속한 자산 이전을 촉진하고 유동성을 확보하며 자본 효율성을 향상시킵니다.
• 네트워크 효과 : EVM 호환성을 통해 zkEVM은 광범위한 문서, 도구, 인프라 및 코드 라이브러리를 포함하여 Ethereum의 현재 개발자 생태계를 활용할 수 있습니다. 또한 Polygon 및 Avalanche와 같은 다른 블록체인도 EVM 환경을 채택하여 전 세계의 표준으로서의 위상을 강화합니다. Web3 생태계.

주요 zkEVM 프로젝트 및 해당 유형

1. zkSync(유형-4): 

ZkSync는 Ethereum 네트워크의 속도와 확장성을 높이는 것을 목표로 하는 Ethereum의 레이어 2 확장 솔루션입니다. 영지식 증명을 실행하여 기본 정보를 공개하지 않고도 거래를 확인할 수 있습니다. 이를 통해 zkSync는 오프체인 거래를 처리할 수 있으며, 이는 거래가 이더리움 블록체인 자체에 저장되지 않음을 의미합니다. 하지만 '머클 트리'라는 별도의 오프체인 데이터 구조에 저장됩니다. 

zkSync의 주요 기능은 "낙관적 전송"으로, 이를 통해 사용자는 이더리움 블록체인에서 트랜잭션이 확인될 때까지 기다리지 않고 트랜잭션을 전송하고 수신할 수 있습니다. zkSync는 안전하고 확장 가능한 플랫폼을 촉진하는 것을 목표로 합니다. 분산 된 애플리케이션 (dApps) 및 기타 Ethereum 기반 프로젝트. 

하지만 zkSync는 보안과 확장성 측면에서 균형이 필요합니다. 영지식 증명 및 기타 기술을 활용하는 동안 복잡성과 취약성이 추가됩니다. 이러한 과제에도 불구하고 zkSync는 강력하고 안전한 기술을 보장하기 위해 지속적으로 기술을 개선하고 개선하고 있습니다. 

2. 스타크웨어 StarkNet(유형-4):

StarkNet은 블록체인, 특히 스마트 계약을 활용하는 블록체인의 확장성과 효율성을 높이는 것이 목표인 레이어 2 확장 솔루션을 의미합니다. StarkNet의 주요 기능은 사용자가 민감한 데이터를 공유하지 않고도 계산의 정확성을 증명할 수 있는 영지식 증명 시스템인 STARK를 적용하는 것입니다. 이를 통해 네트워크의 개인 정보 보호 및 보안이 강화되고 신뢰할 수 있는 제XNUMX자가 필요 없이 복잡한 계산을 수행할 수 있습니다.

StarkNet의 주요 목표는 대규모로 DeFi 애플리케이션을 만드는 것입니다. DeFi 앱은 일반적으로 스마트 계약 및 기타 복잡한 계산에 의존하므로 해당 블록체인에 부담을 주고 확장성을 제한할 수 있습니다. StarkNet은 이미 Binance Smart Chain, Ethereum 및 Polkadot을 포함한 여러 유명 블록체인과 통합되었습니다.  

3. 폴리곤 에르메즈(타입-2):

Polygon 블록체인 이니셔티브는 Ethereum 블록체인의 확장성과 개인정보 보호 기능을 향상시키도록 설계된 Hermez zkEVM이라는 새로운 혁신을 제시합니다. Hermez zkEVM은 영지식 증명을 활용하여 보낸 사람과 받는 사람을 제외한 모든 사람의 거래 세부 정보를 모호하게 하는 개별 거래를 지원합니다. 이는 개인을 위한 익명 금융 거래를 활성화하고 조직을 위한 기밀 비즈니스 거래를 촉진하는 것과 같은 귀중한 잠재력을 가지고 있습니다.

4. 두루마리(유형-1):

스크롤은 이더리움 블록체인에 확장성과 보안 강화를 목표로 하는 분산형 프로토콜을 의미합니다. Scroll의 주요 기능은 기본 블록체인의 보안을 유지하면서 더 빠르고 저렴한 트랜잭션을 가능하게 하는 레이어 2 확장 솔루션 유형인 zk-rollup을 활용하는 것입니다. 

zk-롤업에서는 트랜잭션이 메인 블록체인의 스마트 계약에 의해 그룹화되고 검증됩니다. 이를 통해 메인 체인이 롤업 계약에 의해 처리되는 각 트랜잭션을 개별적으로 확인하는 작업에서 벗어나므로 훨씬 더 큰 트랜잭션 처리량이 가능해집니다.

5. Consensys 및 Infura(유형-2):

이더리움 생태계 내 두 주목할만한 기업인 ConsenSys와 Infura는 zkEVM으로 알려진 EVM(Ethereum Virtual Machine)의 새로운 버전을 위해 협력하고 있습니다. 이 이니셔티브의 주요 목표는 플랫폼이 해결해야 할 실질적인 장애물인 이더리움의 확장성을 향상시키는 것입니다.

ConsenSys와 Infura는 zkEVM을 이더리움 메인넷에 통합하여 보편적인 사용을 가능하게 하기 위해 협력하고 있습니다. 이 개발은 과거의 확장성 문제를 해결함으로써 Ethereum에 대한 가능성을 보여줍니다. 특정 프로젝트 세부 사항은 여전히 ​​제한되어 있지만 구현 접근 방식과 중요성은 개발자에게 매력적인 벤처입니다. ConsenSys의 Ethereum에 대한 근본적인 기여를 고려할 때 zkEVM 구현이 선호되는 선택이 될 수 있습니다.

최종 생각

이더리움과 기타 블록체인은 여러 거래와 높은 가스 요금으로 제한되었습니다. zkEVM은 이더리움 경험과 기존 인프라를 확장성이 뛰어나고 저렴한 레이어 2 롤업에 제공하는 동시에 온체인 증명을 생성하여 기본 보안을 유지합니다. 

Ethereum은 다가오는 프로토콜 업그레이드를 통해 온체인 확장성을 달성하기 위해 노력하고 있으므로 이러한 업그레이드의 구현은 까다로운 요구 사항과 기술적 복잡성으로 인해 종종 상당한 지연을 경험할 수 있습니다. 그 동안 zkEVM과 같은 레이어 2 솔루션은 확장성, 보안, 처리량, 분산화 및 향상된 기능이라는 개발 목표를 지원하면서 이더리움이 직면한 과제를 적극적으로 해결하고 있습니다.

zkEVM은 2023년 가장 눈에 띄는 블록체인 틈새 시장 중 하나입니다. 프리마 펠리 키 타스 확장성과 탁월한 성능을 높이기 위해 프로젝트 구현에 도움을 줄 수 있습니다. 

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