[블록미디어 지승환 기자] 브레비스(Brevis)가 19일(현지시각) ‘무식에서 영지식까지(From 0 Knowledge to Zero Knowledge)’ 교육 시리즈의 세 번째 파트인 ‘영지식 증명의 기초(Zero Knowledge Proofs Fundamentals)’를 공개했다. 이번 파트는 △영지식(Zero Knowledge·ZK) 증명의 기본 개념부터 △SNARK·STARK의 구조 △영지식이 실제로 필요한 순간과 그렇지 않은 순간까지를 실사용 사례 중심으로 정리한 점이 특징이다.
브레비스는 “ZK 기술은 단순한 프라이버시 기술이 아니라 블록체인 확장성과 신뢰 구조를 재편하는 범용 암호학 도구”라며 “필요에 따라 프라이버시·간결성·검증 효율·실시간성 등 서로 다른 속성을 선택적으로 활용할 수 있다”고 강조했다.
ZK의 핵심은 완전성·건전성·영지식
영지식증명을 구성하는 세 가지 핵심 속성으로 완전성·건전성·영지식을 꼽았다.
완전성은 사실인 명제를 올바르게 증명하면 검증자가 이를 받아들이는 성질이다. 건전성은 거짓 명제를 속여 증명하는 것이 사실상 불가능함을 뜻한다. 영지식은 명제가 참이라는 사실 외에는 어떤 정보도 드러나지 않는 성질이다.
브레비스 측은 “이 세 가지 속성 덕분에 제삼자를 믿지 않아도 ‘수학적 확신’만으로 신뢰를 구축할 수 있다. 이는 블록체인에 가장 적합한 무신뢰 환경을 조성한다”고 설명했다.
SNARK vs STARK…무엇을 최적화하느냐가 핵심
다음 세션으로 SNARK와 STARK의 차이를 기술적 트레이드오프 관점에서 설명했다.
SNARK는 증명 크기가 매우 작고 검증 속도가 빠르기 때문에 블록체인 비용 효율이 높다. 다만 대부분의 SNARK 시스템은 신뢰 기반 초기 설정이 필요하다는 구조적 한계가 있다.
STARK는 △초기 설정 없이도 작동하는 투명성 △대규모 연산에서의 확장성 △양자 내성 등의 장점이 있다. 대신 증명 크기가 SNARK보다 10~100배 크다는 점이 단점으로 꼽힌다.
브레비스 측은 “둘 중 어느 하나가 절대적으로 우월한 것이 아니라, 사용하는 목적에 따라 SNARK·STARK 중 어느 속성이 더 중요한지가 달라진다”고 평가했다.
“ZK는 단일 기능이 아니라 다기능 암호 인프라”
브레비스는 일반 사용자가 가장 혼동하는 부분으로 “ZK를 사용하는 대부분의 프로젝트가 실제로는 영지식 속성을 활용하지 않는다”는 점을 지적했다.
대표적인 예가 ZK 롤업이다. ZK 롤업은 트랜잭션 데이터를 숨기기 위한 기술이 아니라, 간결한 검증을 위해 ZK 기술을 사용한다. 실제로 ZK 롤업의 트랜잭션은 대부분 공개 상태이며, 프라이버시 기능은 사용되지 않는다.
영지식 속성이 실제로 필요한 분야는 △프라이버시 중심 트랜잭션 △익명 신원 인증 △지갑 주소를 공개하지 않는 온체인 행위 증명 △민감한 비즈니스 로직의 비공개 검증 등으로 제한적이다.
그리고 카이토(Kaito)와의 협업을 통해 사용자가 지갑 주소를 노출하지 않고도 특정 온체인 활동을 증명할 수 있는 프라이버시 기반 ZK 활용 사례를 제시했다. 이를 통해 기존 보상 시스템의 “프라이버시 vs. 보상” 딜레마를 해결했다고 설명했다.
반면, 브레비스의 데이터 코프로세서(Data Coprocessor)는 유니스왑·에이브·펜케이크스왑 등 공개 데이터를 기반으로 연산을 처리하는 영역으로, 이 경우엔 프라이버시가 아닌 방대한 데이터를 요약해서 빠르고 저렴하게 검증하는 ‘효율성’이 핵심 가치로 작동한다.
또 피코 프리즘(Pico Prism)을 통해 이더리움 블록의 99.6%를 평균 6.9초 만에 증명하는 실시간 ZK 기술을 선보였다. 이는 기존의 ‘모든 검증인이 트랜잭션을 재실행하는 구조’를 ‘증명 한 번 검증하는 구조’로 바꿀 수 있는 인프라 혁신으로 평가된다.
프로젝트 측은 이번 파트에서 “ZK 기술은 프라이버시를 위한 기술이 아니라 특정 문제를 해결하기 위한 다목적 암호학 도구”라며 “어떤 시스템은 프라이버시를, 어떤 시스템은 효율적 검증을, 어떤 시스템은 실시간성을 요구한다. ZK는 이 모든 요구를 충족할 수 있다”고 정리했다.
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