a16z crypto는 영지식 가상 머신(zkVMs) 및 SNARKs에 대한 로드맵을 발표하며, 기술의 즉각적인 배포 기대를 완화시키는 상당한 보안 및 성능 장애물을 강조했습니다.

요약

a16z crypto는 **영지식 가상 머신(zkVMs)**에 대한 다년간 로드맵을 공개하며, 상당한 보안 및 성능 장애물을 강조하여 현재 시장의 과장된 기대를 경고하고 광범위한 배포에 대한 기대를 재조정했습니다. a16z crypto는 안전하고 효율적인 영지식 가상 머신(zkVMs) 및 SNARKs 개발을 위한 다년간의 단계별 로드맵을 설명하는 상세 분석을 발표했습니다. 이 보고서는 현재 존재하는 중요한 보안 및 성능 문제를 강조하며, 즉각적인 배포를 둘러싼 일반적인 업계 과장된 기대를 직접적으로 다루고 반박합니다. 이 분석은 zkVM의 성숙도 및 배포 타임라인에 대한 업계 기대를 재설정하고, 빠른 생산 사용보다는 기초 연구 및 엔지니어링으로 초점을 전환할 것으로 예상됩니다. 이는 영지식(ZK) 기술 부문 내에서 향후 개발 로드맵 및 투자 전략에 영향을 미칠 수 있는 형식 검증 및 본질적인 효율성 개선의 중요한 필요성을 강조합니다. 궁극적으로, 이러한 개요된 단계를 달성하는 것은 Web3 생태계 전반에 걸쳐 상당한 확장성 및 개인 정보 보호 이점을 잠금 해제하는 데 중요합니다.

세부 이벤트

zkVMs는 현재 "버그로 가득 찬" 것으로 묘사되는 막대한 보안 복잡성과 심각한 성능 문제에 직면해 있으며, 증명 생성 속도는 네이티브 실행보다 수십만 배 느립니다. a16z crypto의 보고서는 대부분의 애플리케이션에 대한 즉각적인 실제 배포가 여전히 불가능하다고 주장합니다. zkVMs의 실제 상태는 기본적인 보안 및 성능 목표가 충족될 때까지 몇 년이 걸릴 것임을 시사합니다.

zkVMs의 개발 경로는 두 가지 주요 구성 요소인 **다항식 대화형 오라클 증명(PIOP)**과 **다항식 커밋먼트 스키마(PCS)**를 포함합니다. 이러한 복잡한 시스템이 버그가 없음을 보장하는 유일한 신뢰할 수 있는 방법은 형식 검증을 통한 것입니다. 제안된 보안 단계는 다음과 같습니다.

  • 1단계: 올바른 프로토콜 – PIOP에 대한 형식적으로 검증된 건전성 증명, PCS에 대한 바인딩, 간결한 인수(Fiat-Shamir가 사용되는 경우)에 대한 보안, 제약 시스템과 VM의 의미론의 등가성, 그리고 VM의 바이트코드로 지정된 모든 프로그램을 실행하기 위한 안전한 SNARK에 대한 포괄적이고 형식적으로 검증된 증명을 요구합니다. 영지식 속성도 형식적으로 검증되어야 합니다.
  • 2단계: 올바른 검증자 구현 – zkVM 검증자의 실제 구현이 1단계에서 검증된 프로토콜과 일치하는지에 대한 형식적으로 검증된 증명에 중점을 두어 건전성을 보장합니다.
  • 3단계: 올바른 증명자 구현 – zkVM 증명자가 1단계 및 2단계에서 검증된 시스템에 대한 증명을 올바르게 생성하는지에 대한 형식적으로 검증된 증명을 요구하여 완전성을 보장합니다.

타임라인과 관련하여, 1단계에 대한 점진적인 성과는 내년에 예상되지만, 어떤 zkVM도 최소 2년 안에 1단계를 완전히 충족하지 못할 것으로 예상됩니다. 2단계와 3단계는 병렬로 진행될 수 있지만, a16z crypto는 어떤 zkVM도 4년 이내에 3단계에 도달하지 못할 것이며, 잠재적으로 더 오래 걸릴 수 있다고 예상합니다.

성능 최적화 또한 중요합니다. 현재 오버헤드는 광범위한 채택에 너무 높으며, 기본 실행에서 10,000배 이하로 속도 저하를 줄이는 것을 목표로 합니다. 사전 컴파일은 형식 검증 및 자동 합성이 없는 경우 효율성을 위한 불충분한 솔루션으로 식별됩니다. 모바일 장치에서 클라이언트 측 증명을 용이하게 하기 위해 대규모 문장에 대해 200 MB를 목표로 하는 상당한 메모리 사용량 개선도 필요합니다.

시장 영향

a16z crypto 보고서는 zkVMs에 대한 시장 기대를 재조정하여, 임박한 배포에 대한 인식에서 벗어나 보다 현실적인 장기 개발 지평으로 전환할 것을 제안합니다. 이러한 변화는 조기 적용보다는 보안 및 성능의 근본적인 개선을 위한 투자 및 연구 노력을 유도할 수 있습니다. zkVMs는 특히 레이어-2 및 이더리움과 같은 시스템에서 블록체인 확장성 및 개인 정보 보호에 상당한 발전을 약속하지만, 현재의 한계는 이러한 이점의 광범위한 실현이 몇 년 후에나 가능함을 의미합니다. 형식 검증에 대한 강조는 이러한 중요한 인프라에 대한 신뢰의 높은 기준을 강조하며, 증명 생성을 위해 이미 상당한 계산 비용을 발생시킨 프로젝트에 영향을 미칩니다. 더 넓은 Web3 생태계의 경우, 이는 강력한 엔지니어링 및 보안 관행에 대한 지속적인 집중이 최우선이 될 것임을 의미하며, 고성능 및 안전한 zkVMs에 의존하는 특정 애플리케이션의 빠른 출시를 잠재적으로 늦출 수 있습니다. 장기적인 비전은 여전히 강하며, zkVMs는 온체인 네이티브 확장성을 달성하고 복잡한 스마트 계약 애플리케이션을 지원하는 핵심으로 식별되지만, 가까운 미래에는 인내와 지속적인 연구가 필요합니다.

광범위한 맥락

zkVMs의 추진력은 비트코인이 초당 10개 미만의 트랜잭션(TPS)을 처리하고 이더리움이 수십 TPS를 넘어서는 데 어려움을 겪는 등 블록체인 시스템이 직면한 지속적인 확장성 문제에 뿌리를 두고 있으며, Web2의 수천 TPS에 비해 성능이 크게 떨어집니다. 이러한 한계는 탈중앙화, 보안 및 확장성의 고유한 블록체인 불가능한 삼각 관계에서 비롯됩니다. 롤업에서 모듈형 블록체인에 이르기까지 다양한 솔루션이 등장했으며, 롤업은 실행 오프로드를 통해 이더리움의 TPS를 크게 증가시켰습니다.

그러나 롤업조차도 특히 실행 수준에서 온체인 처리가 여전히 주로 직렬 방식으로 이루어지는 기본 "단일 체인 성능" 병목 현상을 완전히 해결하지 못했습니다. 이로 인해 온체인 병렬 컴퓨팅이 주목받게 되었으며, 블록체인을 직렬 실행 모델에서 고동시성 시스템으로 전환하여 단일 체인 원자성 및 신뢰 모델을 유지하면서 처리량을 수백 배 향상시키는 것을 목표로 합니다.

Equilibrium Research와 같은 예측은 **이더리움 확장 솔루션(L2/L3)**이 2,000개를 초과하여 2025년까지 크게 증가할 것이며, ZK 기반 확장 솔루션이 옵티미스틱 솔루션을 능가할 것으로 예상합니다. 또한 2025년까지 모든 이더리움 블록이 ZK 증명될 것이며, 범용 zkVMs는 증명 시간을 30초로 줄이는 것을 목표로 합니다. a16z crypto 보고서는 zkVMs의 성숙도에 대해 보다 보수적인 타임라인을 제공하지만, Web3 확장성 및 개인 정보 보호의 미래에서 그들의 중요한 역할을 강화하며, 기술적 경로가 도전적이지만 안전하고 성능이 뛰어난 분산 인터넷의 장기적인 잠재력은 여전히 상당하다는 점을 강조합니다.