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플라즈마 + zk-SNARK: 이더리움 확장을 위한 새로운 아이디어?

Validated Media

작성자: dt, DODO Research, 0xNing0x, EMC Fund 수석 연구원

편집자: 리사

앞서 이더리움 창시자 비탈릭(이하 이 글에서는 비탈릭)은 최근 자신의 트위터에 "Exit games for EVM validiums: the return of Plasma"라는 글을 트위터에 게재했다. 현재를 안내 점점 더 비주류적인 플라즈마 확장 계획은 ZK 영지식증명과 결합됩니다. 이 기사가 나오자마자 플라즈마 기술과 관련된 많은 프로젝트가 급증했고, 이 기술은 Rollup으로 대체되어 점차 대중에게서 사라졌습니다. 눈, 이더리움 확장 트랙으로 돌아왔습니다. 경쟁 중입니다.

이번주 CryptoSnap, DODO 리서치를 해보자

플라즈마란 무엇입니까?

확장 문제는 항상 블록체인 세계 개발자들의 핵심 연구 프로젝트였으며, 분산형 세계 컴퓨터라는 목표를 달성하기 위해서는 저렴하고 빠른 블록체인 구축이 필수적이다. 확장 계획, 플라즈마는 한때 이더리움의 주류 확장 계획이었습니다.

플라즈마는 단순히 이더리움 메인 네트워크에 체인을 구축하고 스마트 계약을 통해 메인 네트워크와 플라즈마 체인 간의 입출금 상호 작용을 제어하는 ​​것으로 이해될 수 있습니다. 체인의 최종 상태는 이더리움 메인 네트워크로 다시 전송되지만, Rollup 기술과 달리 플라즈마 체인은 전체 체인의 거래 데이터를 반환하지 않고 상태인 Merkel 트리의 루트만 반환합니다. 플라즈마 체인에서.

출처: https://learnblockchain.cn/2018/10/20/plasma-framework

게임 종료 안전 "게임 종료" 메커니즘

메인 네트워크에서 계산이 수행되지 않기 때문에 플라즈마 체인은 전체 네트워크의 확장성을 크게 향상시킬 수 있으며, 악의적인 행위를 방지할 수 있는 비교적 안전한 검증 메커니즘을 갖추고 있습니다. 보안에 관해서라면, 플라즈마 체인의 안전한 "퇴장 게임" 메커니즘인 부테린(Buterin)이라는 제목에서 언급된 "퇴장 게임"을 언급해야 합니다.

플라즈마 프레임워크 설계에서는 종료 메커니즘을 통해 보안이 보호됩니다. 사용자가 메인 네트워크로 돌아가기를 원하거나 플라즈마 체인에 대한 공격이 있다고 생각할 때 사용자는 플라즈마 계약에 "종료"를 제안할 수 있습니다. 챌린지 기간 동안 7일 이내에 도전자가 "출구"에 대한 이의를 제기하지 않으면 메인 네트워크에서 자산을 성공적으로 회수할 수 있다는 증거를 제공합니다. 성공하면 "종료"가 실패하며 악의적인 사용자는 해당 처벌을 감수해야 합니다.

일반적인 공격 행동에는 세 가지가 있습니다.

일반적인 공격 행동에는 세 가지가 있습니다.

  • 거래 전송 후 즉시 출금(최신 소유자 아님): 이 공격은 사용자가 이체 거래를 보낼 때 챌린지 기간 동안 자산을 ​​즉시 출금한다는 의미입니다. 이는 자산의 최신 소유자가 거래의 수신자여야 하며 네트워크가 자산이 다른 사람에게 이전되었음을 증명하기 위해 이 종료를 요구할 수 있기 때문에 유효하지 않습니다.
  • 이중 지출 공격: 이중 지출 공격은 동일한 자산이 두 번 이상 불법적으로 지출되는 것을 말합니다. 예를 들어 Alice가 Bob에게 토큰을 전송한 다음 Alice가 동일한 토큰을 Charlie에게 전송합니다. 네트워크는 토큰의 이중 사용을 감지하여 불법 전송에 대해 이의를 제기할 수 있습니다.
  • 불법 거래 내역(잘못된 내역): 이는 자산 거래 내역에서 불법적인 상태 전환이 감지되었음을 의미합니다(예: 상응하게 소비되지 않은 거래 출력이 있음). 사용자는 해당 증거를 제공하여 이 문제에 대응할 수 있습니다. 소비의.

플라즈마 캐시

그런 다음 V God은 이 기사에서 플라즈마 프레임워크를 사용하는 플라즈마 캐시 프로젝트를 소개했습니다. 플라즈마 캐시에서는 사용자가 예치한 모든 토큰을 NFT로 간주합니다. 각 NFT는 거래 내역을 가지며 기본값을 기반으로 기록됩니다. 그러나 NFT의 고유하고 분할할 수 없는 특성으로 인해 플라즈마 캐시는 사용 시나리오가 제한되어 있으며 특정 전송 목적으로만 서비스할 수 있습니다. 이때 UTXO 모델을 기반으로 개선된 버전이 등장했습니다. UTXO 원장 형식을 통해 Cash의 독창적인 NFT 이체 설계가 갖고 있던 떼려야 뗄 수 없는 딜레마는 상환 분야의 발전에 도움이 되었지만 스마트 계약과의 상호작용도 어렵게 만들었습니다.

출처: https://vitalik.ca/general/2023/11/14/neoplasma.html

플라즈마 기술 병목 현상

현재 플라즈마의 기술적 병목 현상은 EVM 구현의 어려움입니다. EVM 계약의 많은 상태 개체에는 명확한 "소유자"가 없기 때문에 이는 플라즈마의 보안 모델과 충돌합니다. 플라즈마 종료 메커니즘에는 각 상태 개체에 명확한 소유자 소유자는 이 상태 개체의 데이터를 모니터링하고 자산 보안을 보호하기 위해 필요한 경우 종료할 책임이 있습니다. 하지만 EVM 컨트랙트에는 명확한 소유자가 없는 상태 개체가 많이 있습니다. 예를 들어 Uniswap의 유동성 풀이나 MakerDAO CDP 포지션에는 단일 소유자가 없습니다. 이 경우 플라즈마에 문제가 있는 경우 체인을 실행하면 다음과 같은 상황이 발생합니다. 이 상황은 다음과 같습니다.

  • 상태 종료를 수행하는 소유자가 없으면 상태는 플라즈마 체인에 영원히 잠겨 있을 수 있습니다.
  • 외부인이 엑시트를 시작할 수 있더라도 엑시트 게임 공격이 발생하기 쉽고 위험도가 높습니다.
  • 복잡한 상태의 계약은 확인하기 어렵습니다.

플라즈마 + ZK-SNARK

현재 플라즈마가 직면하고 있는 기술적 병목 현상에 대해 부테린은 현재 성숙한 유효성 증명(zk-SNARKs) 기술과 결합할 수 있다면 병목 현상 중 일부는 효과적으로 해결될 수 있으며 이는 다음 5가지로 나눌 수 있다고 답했습니다.

  1. zk-SNARK는 메인 체인에서 플라즈마 블록의 유효성을 증명하고 종료 메커니즘에 대한 의존도를 줄일 수 있습니다.
  2. 플라즈마 체인에서 자산의 즉각적인 인출을 실현하고, 7일의 사기 증명 도전 기간을 제거하고, 체인 재구성 문제를 줄일 수 있습니다.
  3. EVM 상태를 나타내는 병렬 UTXO 구조를 구축하고, zk-SNARK를 사용하여 동등성을 증명하고, EVM의 일부 문제를 피할 수 있습니다.
  4. zk-SNARK를 사용하면 사용자가 확인하고 저장해야 하는 상태 데이터의 양이 크게 줄어들어 사용자 경험이 최적화됩니다.
  5. 소유자를 정의하기 어려운 스마트 계약의 경우 주요 부분을 검증 가능한 개체로 분할할 수 있으면 부분적인 보안 보장도 얻을 수 있습니다.

이러한 방법은 여전히 ​​복잡한 EVM 계약을 모두 다룰 수는 없지만 ZK 기술의 추가 개발과 플라즈마 설계 공간의 지속적인 탐색을 통해 보안, 확장성 및 경험 사이에서 더 나은 절충안을 달성하는 새로운 솔루션을 찾을 것으로 기대합니다.

저자의 의견

DT @19971122::

Buterin의 이 글을 읽기 전, 저자는 Plasma의 기술적 아키텍처에 대해 잘 알지 못했습니다. 결국 현재 이더리움 확장 계획은 거의 Rollup 기술이 지배하고 있다고 볼 수 있습니다. 다양한 팀에서 Rollup 기술을 적용한 L2 네트워크 출시를 서두르고 있습니다. 데이터 가용성 레이어(DA 레이어)는 다른 네트워크(Celestia, EigenLayer, Avail)의 모듈식 아키텍처를 기반으로 구축되었기 때문에 이더리움 재단의 연구원인 Dankrad Feist와 같은 사람들이 트위터에서 " DA 레이어(데이터 가용성 레이어)의 모듈형 블록체인은 Rollup도 아니고 Ethereum L2도 아니기 때문에 ETH를 사용하지 마십시오." 이러한 발언으로 이더리움 개발의 정통성이 누구인지는 항상 모두가 좋아하는 포인트였습니다. 모두가 Rollup의 개발에 대해 우려하고 있는 것처럼, 토론이 치열할 때 V God의 기사는 마치 Plasma에 한 발을 내밀어 이더리움 커뮤니티에 Rollup이 Ethereum의 유일한 확장 솔루션이 아니며 새로운 ZK+Plasma 방향도 옵션일 수 있습니다.

저자는 탈중앙화된 세상에서는 다각화된 개발이 자연스러운 과정이라고 생각하지만, 자본 효율성을 고려하면 모듈식, 동질적 개발이 더 경제적인 것으로 보이며, OP Stack이나 Polygon zkEVM CDK와 같은 표준화된 프레임워크가 등장하게 되었습니다. 다양한 캐피털 회사가 자체 L2 네트워크를 구축하기 위해 사용하지만 동시에 다양성도 일부 상실합니다.부테린의 움직임은 이더리움의 확장 계획 개발이 균형을 잃었다는 믿음에 기초한 방향성 지침일 수 있습니다. 팀이 뛰어들어 구현한다면 우리가 추적해야 할 부분이다.이더리움의 장기 사용자이자 지지자로서 저자 역시 이더리움 확장 기술의 균형 잡힌 발전을 보고 기뻐한다.

닝닝@0xNing0x:

플라즈마는 대부분의 데이터와 계산을 오프체인으로 이동하여 블록체인 확장성을 향상시키도록 설계된 솔루션입니다. 2017년에 처음 등장했으며 플라즈마 캐시(Plasma Cash), 플라즈마 캐시플로우(Plasma Cashflow) 등을 포함한 여러 반복 버전을 거쳤습니다. 그러나 지불 범위를 넘어서는 플라즈마의 근본적인 한계(소유자 없는 상태 문제 및 인센티브 흐름 문제)로 인해 플라즈마 L2 솔루션은 점차 주변화되고 있습니다.

동시에 Rollup은 주류 L2 솔루션이 되었으며 주요 장점은 디자인 단순성과 개발자 친화성입니다. 그러나 ZkEVM 기술의 구현과 성숙으로 Plasma는 개발자 경험을 단순화하고 사용자 자산을 보호할 수 있는 새로운 가능성을 제공하는 새로운 설계 공간을 열었습니다.

비탈릭이 이번에 플라즈마 L2를 홍보하는 목적은 새로운 패러다임의 플라즈마 L2 솔루션이 Rollup L2 솔루션의 주류 지위에 도전할 수 있다고 믿기보다는 L2 패러다임의 다양성과 혁신의 중요성을 강조하는 것일 수도 있다. 현재 Rollup L2 솔루션은 TVL 규모 및 사용자 수 측면에서 절대적인 선두 위치에 있으며, 매튜 효과로 인해 이러한 위치는 가까운 미래에 더욱 강화될 것입니다.

지난 이틀간 패러다임팀과 블러팀이 출시한 새로운 패러다임 L2 Blast는 또 다른 탐구의 길을 보여준다. 해당 아키텍처는 Vitalik의 L2에 대한 엄격한 정의를 충족하지 못하지만 시장과 커뮤니티에서 상당한 성공을 거두었으며 커뮤니티의 관심과 상당한 재정적 참여를 빠르게 끌어냈습니다. 이는 시장과 커뮤니티가 L2 패러다임의 다양성을 열망하고 있으며 더 이상 한두 가지 표준 설계에만 만족하지 않는다는 것을 보여줍니다.

일반적으로 플라즈마 L2 솔루션은 일정한 잠재력과 혁신성을 갖고 있지만, L2의 개발은 최고의 합리성을 갖춘 최고 수준의 설계자가 설계한 청사진에 의존해서는 안 되며, 복잡하고 비선형적인 시장 경쟁을 통해 성장해야 한다.

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