ZKM은 어떤 이야기를 하고 있나요? 착륙 시나리오는 무엇인가요?

저자: Kiwibig.eth, 출처: 작성자 트위터 @KiwiCryptoBig

축하합니다 ZKM

1) 기록을 살펴보니, 저는 작년 3월에 이 프로젝트에 대해 처음 이야기를 나눴는데, 그 때는 깊은 하락장이었던 시기였습니다.

당시 팀은 여전히 전체 제품을 다듬고 있었고, zkmips의 개념은 지금과는 완전히 달라 보였습니다.

2) 기술적 어려움: 당시 ZKM은 ZK 롤업용 프로그래밍 언어로 MIPS 명령어 집합을 사용하는 방법인 zkMIPS를 사용하여 범용 zkp 시스템을 구축하고 있었습니다.

20여 년 전 스탠포드 대학에서 개발된 MIPS 아키텍처는 깔끔하고 최적화되어 있으며 확장성이 뛰어난 RISC 아키텍처입니다. 많은 수의 레지스터, 명령어 수 및 문자, 가시적인 파이프라인 지연 시간 슬롯이 특징인 MIPS 아키텍처는 이러한 기능을 통해 오늘날의 SoC 설계에서 평방밀리미터당 최고의 성능과 최저 전력 소비를 제공합니다.

이러한 특징들은 사실 ZK 명령어를 작성하는 데 매우 적합하지만 개발 구성 요소와 툴킷이 적고 상대적으로 구축하기 어려운 프로젝트라는 문제도 있습니다.

3) 따라서 그 당시 제 개인적인 판단으로는, 이런 밑바닥 수준의 프로젝트를 하려면 오랜 시간이 걸릴 것이고, 베어마켓에서 승률이 중간 정도인 것이 일반적이며, 확률은 매우 좋은 프로젝트입니다.

지금 ZKM 이야기에 대해

1) 백서를 다시 읽어보니, ZKM의 환경이 다시 분리되었습니다.

ZKM의 미션은 보안과 탈중앙화를 희생하지 않고 서로 다른 블록체인(심지어 비블록체인 시스템) 간의 상태 변경 통신을 허용하는 범용 제로 지식 가상 머신(zkVM)을 구축하여 서로 다른 블록체인(심지어 비블록체인 시스템) 간의 상태 변경 통신을 허용하는 것입니다. 이는 탈중앙화된 인터넷을 크게 향상시키고 통합하며 궁극적으로 블록체인 시스템과 비블록체인 시스템의 통합을 가능하게 합니다.

2) 기술적 세부 사항

zkMIPS는 영지식 증명의 형태로 MIPS 아키텍처 하에서 계산의 정확성을 검증하는 효율적이고 안전한 방법을 제공합니다.

- MIPS 아키텍처: zkMIPS는 임베디드 시스템 및 IoT 장치에서 깨끗한 명령어 집합과 효율적인 성능으로 잘 알려진 MIPS 프로세서용으로 설계되었습니다. zkMIPS는 영지식 증명의 생성 및 검증을 보다 효율적으로 하기 위해 MIPS의 고정된 명령어 집합을 활용합니다.

- 영지식 증명: zkMIPS는 대수적 중간 표현(AIR)과 빠른 리드-솔로몬 대화형 오라클 근접 증명(FRI)을 활용합니다. MIPS 계산을 다항식으로 변환하는 AIR과 낮은 수준의 다항식 근사치를 검증하는 기술인 FRI를 결합하여 zkMIPS는 영지식 증명을 효율적으로 생성하고 검증할 수 있습니다.

- 소프트웨어 시스템 아키텍처: ELF 로더, MIPS 가상 머신(VM), 증명 생성기(Prover), 통신 관리자 등의 구성 요소를 포함하며, 프로그램을 MIPS 실행 파일로 컴파일하고, MIPS 명령어 시퀀스를 실행하며, 실행 궤적을 기반으로 ZKP를 생성합니다.

3) 애플리케이션

3) 애플리케이션 시나리오

zkMIPS는 블록체인, IoT, 클라우드 컴퓨팅, 머신러닝 등 다양한 분야를 아우르는 광범위한 적용 시나리오를 가지고 있으며 보안 및 프라이버시 측면에서 상당한 이점을 제공합니다.

a. 레이어2 솔루션: 블록체인에서 zkMIPS는 레이어2 솔루션과 결합하여 ZKP를 통해 거래 프라이버시와 확장성을 향상시킵니다. 이는 트랜잭션 처리를 가속화하는 동시에 체인의 데이터를 변조 방지 및 투명하게 유지합니다.

사물인터넷(IoT): zkMIPS는 IoT 장치 간 통신의 보안과 개인정보 보호를 강화하는 데 사용할 수 있습니다. IoT 장치 간에 민감한 데이터를 전송할 때 zkMIPS는 데이터의 무결성과 기밀성을 보장하고 민감한 정보의 유출을 방지합니다.

b. 분산형 클라우드 컴퓨팅: 클라우드 컴퓨팅 시나리오에서 사용자는 클라우드 서비스 제공업체를 신뢰할 필요 없이 클라우드 리소스를 사용하여 계산 작업을 수행하면서 계산 결과가 정확하고 신뢰할 수 있는지 확인할 수 있도록 zkMIPS를 사용할 수 있습니다.

c. 제로 지식 머신 러닝(zkML): zkMIPS를 머신 러닝 모델에 적용하면 모델 사용자가 계산에 사용된 개인 데이터나 모델 세부 정보를 노출하지 않고도 모델 출력의 정확성을 검증할 수 있습니다. 이는 민감한 데이터(예: 의료 정보, 개인 데이터)를 다루는 시나리오에 특히 중요합니다.

현장 시나리오: 얽힌 롤업

엔터탱글드 롤업은 서로 다른 롤업 간에 데이터와 상태를 공유하여 효율적인 교차 체인 통신을 가능하게 합니다.

비트코인 열풍에 부응하는 엔탱글드 롤업은 비트코인을 위한 안전한 크로스체인 브릿지로 사용될 수 있습니다.

1) 통합된 크로스체인 유동성:

엔탱글드 롤업 아키텍처를 사용하면 개별 블록체인 간의 원활한 연결이 가능하여 자산과 정보가 서로 다른 블록체인 네트워크(예: 이더, 코스모스, 톤 등) 간에 자유롭게 이동할 수 있어 현재 블록체인 생태계의 다음과 같은 문제를 해결할 수 있습니다. 고도로 파편화된 유동성 문제를 해결합니다.

2) 안전한 크로스 체인 브리징: 기존의 크로스 체인 브리징 방식은 보안 위험이 있지만, 엔탱글드 롤업은 재귀적 영지식 증명을 통해 서로 다른 블록체인의 상태를 동기화하여 기존의 브리징 메커니즘을 우회하고 보다 안전한 사용자 경험을 제공합니다.

3) 비트코인 레이어 2 솔루션: 엔탱글드 롤업은 비트코인 네트워크를 위한 레이어 2 솔루션을 제공하여 BTC 보유자와 채굴자가 탈중앙화된 시퀀서 노드에 참여하여 거래 수수료 수입과 ZKM 채굴 보상을 얻을 수 있는 새로운 방법을 제공할 뿐만 아니라 주문 증명을 통해 거래 수수료 수입과 ZKM 채굴 보상도 받을 수 있는 새로운 방법을 제공합니다.

4) 네이티브 보안 및 지속 가능한 수익: 엔탱글드 롤업은 고유한 낙관적 챌린지 프로세스 메커니즘과 탈중앙화 시퀀서를 통해 BTC 레이어 2 네트워크를 위한 네이티브 보안과 노드 운영자, 플레저 및 사용자에게 지속 가능한 수익원을 제공합니다. 사용자에게 지속 가능한 수익원을 제공합니다.

마지막으로, 1년이 지났습니다.

연구자 입장에서 1년 전에 판단했던 프로젝트를 관찰하는 것은 큰 피드백이자 인지적 종결입니다.

다시 돌아가서 당시 가장 독창적이었던 연구 보고서를 보니, 올해 팀이 1년 동안의 구상을 조금씩 완성해나가고 있다는 것을 알 수 있었습니다.