영지식 롤업이란 무엇이며 주목받는 이유는?

세계 최대의 레이어1 블록체인인 이더리움은 뛰어난 보안성과 투명성을 자랑합니다. 그러나 트랜잭션이 많아질수록 느려지고 수수료가 비싸진다는 단점이 있는데요.

언제 어디서든 누구나 접근할 수 있는 퍼블릭 블록체인은 처리 속도와 비용 문제에서 한계를 보이기 마련입니다. 이런 문제를 해결하기 위해 등장한 것이 바로 레이어2 확장 솔루션입니다.

그중에서도 특히 주목받는 기술이 영지식 롤업인데요. 영지식 롤업은 모든 거래를 메인 블록체인에 기록하지 않고, 거래 증명만을 올려 효율성과 보안을 동시에 확보한다는 특징이 있습니다. 조금 어렵게 들리나요?

영지식 롤어의 핵심은 단순합니다. 덜 기록하고 더 빠르게, 하지만 안전하게 처리하기. 이번 글에서는 영지식 롤업이 정확히 무엇인지, 어떻게 작동하는지, 왜 중요한지를 쉽게 설명해 드리겠습니다.

• 영지식 롤업은 블록체인의 확장성과 보안을 동시에 해결하는 레이어2 솔루션입니다.
• 거래 데이터는 온체인에 최소한만 기록하고, 연산은 오프체인에서 처리하여 속도와 비용 효율을 높입니다.
• 영지식 증명을 사용해 프라이버시와 검증 효율성을 보장합니다.

영지식 롤업이란?

영지식 롤업은 영지식 증명 기술에 기반한 레이어2 솔루션의 한 유형입니다. 영지식 롤업은 거래의 실제 실행과 계산은 블록체인 바깥에서 이루어지고, 결과만을 요약해 블록체인에 기록하는 방식입니다.

구분	설명
구성	온체인 거래 데이터 및 오프체인 연산
기술	영지식 증명(Zero-Knowledge Proof)
장점	빠른 거래 처리, 낮은 수수료, 높은 보안성
용도	블록체인 확장성 해결, 프라이버시 보호

영지식 증명은 어떻게 작동하나요?

그렇다면 영지식 증명은 어떻게 '데이터를 공개하지 않고도 거래가 유효함을 증명'할 수 있는 것일까요? 먼저, 영지식(Zero-Knowledge)이란 이름 그대로, 실제 데이터를 공개하지 않아도 거래가 유효함을 증명할 수 있는 암호화 기법입니다. 

예를 들어, 누군가 퍼즐을 풀었다고 주장한다고 해보겠습니다. 이 때, 퍼즐의 정답은 보여주지 않고서도, 퍼즐을 풀었다는 증거만을 제시하는 방식이라고 보면 이해가 쉽습니다.

블록체인에서 영지식 증명은 다음과 같은 방식으로 작동합니다. 가장 먼저, 1) 오프체인에서 여러 트랜잭션을 묶어서 처리합니다. 다음으로 2) 영지식 증명을 생성하고, 3) 증명과 요약 데이터만 온체인에 업로드합니다.

이러한 방식으로 영지식 증명은 이더리움과 같은 레이어1 메인 체인의 부담을 줄이면서, 빠르고 안전한 거래가 가능하도록 지원합니다.

영지식 증명이 필요한 이유는 무엇인가요?

(1) 블록체인의 병목 현상

블록체인은 모든 노드가 거래를 검증해야 하므로 확장성이 떨어집니다. 대표적으로 이더리움은 초당 15건 정도의 거래만 처리할 수 있어, 수요가 몰리면 가스비 수수료가 급등하고 속도는 느려질 수밖에 없습니다.

이러한 상황에서 빠른 거래와 보안을 제공하는 영지식 증명은 이러한 확장성 문제를 해결하는 솔루션으로 사용될 수 있습니다.

(2) 보안과 탈중앙화는 유지하고 싶다면?

영지식 증명은 거래를 처리하는 방식만 바꿀 뿐, 블록체인의 핵심인 보안성과 탈중앙화는 그대로 유지한다는 장점이 있습니다. 따라서, 검증된 거래만을 블록체인에 기록하므로 검열 저항성과 무결성을 확보할 수 있습니다.

영지식 증명과 다른 확장 기술의 비교

영지식 증명은 레이어2 확장성 솔루션을 제공하는 하나의 기술입니다. 또다른 확장 기술로는 옵티미스틱 롤업, 사이드체인, 스테이트 채널 등이 있습니다. 이상을 표로 비교해보면 다음과 같습니다.

항목	영지식 증명	옵티미스틱 롤업	사이드체인	스테이트 채널
검증 방식	영지식 증명	이의제기 기간	독립된 체인	사용자 간 계약
거래 속도	빠름	느림 (확정 지연)	빠름	매우 빠름
보안	매우 높음	높음	낮음	낮음
신뢰성	신뢰 최소화	신뢰 최소화	신뢰 필요	신뢰 필요
이더리움과 연결	직접 연결	직접 연결	간접 연결	간접 연결

정리하자면, 영지식 증명은 수학적으로 증명되므로 거래 확정이 빠르고 정확합니다. 옵티미스틱 롤업은 이의제기 기간 동안 오류가 발생하지 않으면 그대로 인정됩니다.

한편, 사이드체인과 스테이트 채널은 자체 체인을 사용하거나 제한된 환경에서만 작동하기 때문에 신뢰성과 보안 면에서 차이점이 있습니다.

영지식 증명은 어떻게 활용되나요?

영지식 증명은 디파이 및 블록체인 게임 등에서 활용될 수 있습니다. 특히, 탈중앙 금융 생태계에서는 거래량과 수수료가 중요한만큼 영지식 증명이 핵심 역할을 할 수 있습니다.

또한, 소액 트랜잭션이 많은 게임이나 NFT 거래 플랫폼 등에서 영지식 증명은 저렴하고 빠른 트랜잭션 처리를 지원할 수 있다는 장점이 있습니다.

자주 묻는 질문 (FAQ)

Q1. 영지식 증명의 특징은 무엇인가요?

영지식 증명은 이더리움 등 가상자산 플랫폼에서 거래 처리 속도와 비용 효율성을 높이는 데 사용됩니다.

Q2. 옵티미스틱 롤업과 가장 큰 차이는 무엇인가요?

영지식 증명은 옵티미스틱 롤업보다 빠르며, 즉시 검증이 가능하고 이의제기 기간 없이 처리됩니다.

Q3. 영지식 증명은 개인 정보 보호에도 도움이 되나요?

거래의 내용이나 금액을 공개하지 않고도 유효성을 증명하므로 프라이버시 측면에서도 유리합니다.

Q4. 직접 사용할 수 있나요?

대부분은 디파이 플랫폼이나 지갑을 통해 간접적으로 사용됩니다.

마치며

영지식 증명은 단순한 기술이 아닌, 블록체인의 미래 방향을 제시하는 핵심 솔루션 중 하나입니다. 실제 적용 사례도 빠르게 증가하고 있는데요.

영지식 롤업은 블록체인의 확장성과 보안이라는 두 가지 과제를 동시에 해결하기 위해 개발된 고급 레이어2 기술이라고 할 수 있습니다. 오프체인 계산과 온체인 증명 구조를 통해 높은 효율성과 낮은 비용을 실현하며, 영지식 증명을 통해 프라이버시와 무결성을 모두 지킬 수 있습니다.

영지식 증명은 이더리움 생태계를 중심으로 확산되고 있으며, 스타크넷, 스크롤 등 다양한 분야에서 채택이 증가하고 있습니다. 영지식 증명은 앞으로도 가상자산 생태계에서 중요한 역할을 할 것으로 전망됩니다.