제로 지식 확장 가능한 투명한 지식의 주장(zk-STARK)이란?

제로 지식 확장 가능한 투명한 지식의 주장을 줄여 zk-STARK는 입력 값이나 전체 연산을 공개하지 않고도 계산이 올바르게 수행되었음을 증명할 수 있는 증명 시스템입니다. 신뢰된 설정을 건너뛰고 단순한 해시 수학에 의존하기 때문에 확장성과 투명성이 있으며, 포스트 양자 아이디어와도 잘 맞습니다. 그것을 숙제가 수행되었다는 작은 검증 가능한 영수증으로 생각하면 되는데, 숙제 자체는 보여주지 않습니다.

Myth

“zk-STARK는 SNARK와 똑같은 것”이라고 한다. 완전히 같지는 않다. 이는 Zero Knowledge Proof (ZKP)의 한 형태이지만, 신뢰된 설정을 피하고, 포스트 양자 저항을 목표로 하며, 비교적 큰 증명을 빠른 공개 검증과 맞바꾼다.

Zero Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge (zk-STARK)가 작동하는 방식

수천 건의 거래가 올바르게 처리되었다는 것을 증명하는 롤업을 상상해 보세요. Zero Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge (zk-STARK)에서는 체인이 모든 것을 다시 실행하지 않습니다. 대신 압축된 증명을 확인하고 넘어갑니다.

Step 1: 증명자는 “이 트랜잭션 묶음이 규칙을 따랐다”와 같은 주장을 고릅니다.
Step 2: 연산을 구조적 트레이스(trace)로 변환합니다. 증명자는 해시로 그 트레이스를 커밋해 추후에 변경될 수 없도록 합니다.
Step 3: 친근한 코드 뒤에 감춰진 화려한 수학 시간. 증명자는 조작하기 매우 어려운 작은 증명을 만듭니다.
Step 4: 그 증명이 검증자에게 전송됩니다. 보통 스마트 컨트랙트가 검증합니다. 검증자는 가벼운 검사를 수행합니다.
Step 5: 통과하면 체인에서 결과가 수용되고 상태가 업데이트됩니다. 순수한 효과: 데이터 바이트 수가 적은 더 높은 처리량과 성능.

그것이 학습서이자 분필 가루를 뺀 버전입니다.

왜 Zero Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge (zk-STARK)가 중요한가

당신이 관심 있는 이유는 이것이 신뢰를 포기하지 않으면서도 블록체인에 빠르고 프라이버시를 제공하는 방식을 바꾸기 때문입니다.

혜택: 거대한 연산이 작은 검사로 축소되어 수수료와 시간을 절약합니다.
관점: 입력에 대한 프라이버시를 유지하면서도 정합성을 증명할 수 있습니다. 증명만 공유하고 비밀은 공유하지 않습니다.
관련성: 속도와 확실성이 중요한 롤업, 게임, NFT, 결제 등에서 이를 보게 될 것입니다.

Tip

zk-STARK를 사용하는 프로젝트를 볼 때 두 가지를 확인하세요: 신뢰된 설정을 피했고 재귀나 clever 데이터 가용성으로 calldata를 작게 유지하는가. 이러한 선택이 수수료와 사용자 편의성에 영향을 줍니다.

Key Characteristics of Zero Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge (zk-STARK)

다음이 그것을 돋보이게 만드는 특징입니다:

Transparent: 신뢰된 설정 의식이 없으므로 믿어야 하는 특별한 그룹이 없습니다.
Scalable: 진지한 scalability를 위해 설계되었으며, 거대한 작업을 작은 증명으로 배치합니다.
Post quantum: 미래의 양자 기술에 대비해 더 친화적인 해시 함수에 기반합니다.

Variations

들어 보게 될 관련 변형들:

SNARKs: 더 작은 증명과 빠른 검증이 가능하지만 종종 신뢰된 설정이 필요합니다. zk-STARK와는 다른 트레이드오프.
Validity proofs: SNARKs와 STARKs를 포함하는 포괄적 용어입니다. 상태 업데이트가 올바른지 증명합니다.
Fraud proofs: 낙관적 롤업에서 사용됩니다. 올바르다고 가정하고 누군가 실수를 증명하면 도전합니다.

Reminder

제로 지식 확장 가능한 투명한 지식의 주장 (zk-STARK)는 정합성, 합법성 또는 공정성을 증명합니다. 입력을 숨길 수 있지만, 기본적으로 애플리케이션이 그에 맞춰 구축되지 않는 한 모든 메타데이터를 숨기지는 않습니다.

Example

DeFi 거래소가 Starknet에서 거래를 배치하고 Ethereum에 하나의 zk-STARK 증명을 게시하여 체인이 전체 묶음을 최소 가스로 검증합니다.

Fun Fact

약어는 Eli Ben-Sasson 등을 포함한 연구원이 만든 것이며, 예 indeed STARK는 독일어로도 강하다는 뜻이기도 합니다. 이는 설계가 무거운 공개 키 의식보다는 견고한 해시 함수에 기대고 있기 때문이라는 점과 맞닿아 있습니다.

Wrap-Up

짧은 버전: zk-STARK는 큰 작업이 실제로 일어났다는 작은 증명을 제공하여 데이터를 들여다보지 않고도 결과를 신뢰할 수 있게 해줍니다.

Zero Knowledge Scalable Transparent Argument of Knowledge (zk-STARK)