Optimistic Rollup과 ZK Rollup: 블록체인의 확장성을 향한 두 가지 접근법

블록체인 기술이 점점 더 많은 주목을 받으면서, 확장성 문제는 해결해야 할 주요 과제가 되었습니다. 이를 해결하기 위해 등장한 두 가지 주요 기술이 바로 Optimistic Rollup과 Zero-Knowledge Rollup(ZK Rollup)입니다. 이 글에서는 이 두 롤업 기술의 기본 개념, 작동 방식, 장단점을 비교하여 설명하고자 합니다.

Optimistic Rollup

Optimistic Rollup은 기본적으로 트랜잭션이 유효하다고 가정하고, 나중에 이를 검증하는 방식입니다. 이 접근 방식은 주 블록체인에 트랜잭션 데이터를 게시하되, 구체적인 실행은 레이어 2에서 이루어집니다.

작동 방식

1. 트랜잭션 수집: 사용자의 트랜잭션을 수집하여 롤업 블록으로 그룹화합니다.
2. 데이터 게시: 롤업 블록의 데이터는 메인 블록체인(예: 이더리움)에 게시됩니다.
3. 검증 기간: 일정 기간 동안 누구나 롤업 블록의 트랜잭션을 검증하고, 오류가 있을 경우 이를 도전(challenge)할 수 있습니다.
4. 도전 및 롤백: 트랜잭션이 유효하지 않다고 도전이 성공하면, 해당 트랜잭션은 롤백되고 도전자는 보상을 받습니다.

장점

• 높은 확장성: 많은 트랜잭션을 한 번에 처리할 수 있어 네트워크의 확장성을 크게 향상시킵니다.
• 낮은 비용: 트랜잭션 검증이 나중에 이루어지므로, 초기 비용이 낮습니다.

단점

• 시간: 트랜잭션이 확정되기까지 시간이 걸릴 수 있습니다.
• 보안 위험: 부정확한 트랜잭션이 도전되지 않으면 그대로 유지될 위험이 있습니다.

Zero-Knowledge Rollup (ZK Rollup)

ZK Rollup은 암호학적 증명을 통해 트랜잭션의 유효성을 보장합니다. ZK Rollup은 모든 트랜잭션을 실시간으로 검증하여 메인 블록체인에 게시합니다.

 

작동 방식

1. 트랜잭션 수집: 사용자의 트랜잭션을 수집하여 롤업 블록으로 그룹화합니다.
2. 암호학적 증명 생성: 롤업 블록의 트랜잭션을 검증하는 암호학적 증명(ZK-SNARK 또는 ZK-STARK)을 생성합니다.
3. 데이터 및 증명 게시: 롤업 블록의 데이터와 함께 암호학적 증명을 메인 블록체인에 게시합니다.
4. 즉각적 검증: 메인 블록체인은 게시된 증명을 통해 트랜잭션의 유효성을 즉시 검증합니다.

장점

• 빠른 확정성: 트랜잭션이 실시간으로 검증되므로 빠르게 확정됩니다.
• 높은 보안성: 암호학적 증명을 통해 높은 수준의 보안을 제공합니다.

단점

• 복잡성: 암호학적 증명 생성 및 검증 과정이 복잡하고 계산 비용이 높을 수 있습니다.
• 초기 비용: 개발 및 구현 초기 비용이 높을 수 있습니다.

 

Optimistic Rollup과 ZK Rollup은 각각의 장단점이 있으며, 사용 사례에 따라 적합한 기술이 달라질 수 있습니다. Optimistic Rollup은 높은 확장성과 낮은 비용이 장점이며, 도전 기간 동안의 보안 위험이 단점입니다. 반면, ZK Rollup은 빠른 확정성과 높은 보안성을 제공하지만, 복잡성과 초기 비용이 높은 단점이 있습니다.

블록체인 기술이 발전함에 따라, 이 두 롤업 기술은 더 많은 트랜잭션을 처리하고 네트워크의 효율성을 높이는 데 중요한 역할을 할 것입니다. 각 기술의 특성을 이해하고 적절히 활용하는 것이 중요합니다.