제로의 간략한 역사

Apr 07, 2023

ZK-SNARK. ZK-앱. ZK 이것. ZK 그거요.

영지식 증명의 약어인 이 두 글자는 암호화폐 세계 어디에나 있습니다. 모든 새로운 스타트업에는 프레젠테이션 자료에 ZK의 일부 반복이 포함되어 있는 것 같습니다. 스타벅스나 마스터카드 같은 회사와 사업을 하는 폴리곤(Polygon) 같은 기존 블록체인도 버즈 레터를 기반으로 신제품을 마케팅했습니다.

일부 암호 화폐 애호가들은 영지식 증명에 너무 열광하여 영지식 증명이 "경제가 작동하는 방식의 중요한 부분이 될" 것이며 결국에는 "고등학교에서 가르칠" 것이라고 믿습니다. Penn 수학 부교수인 Jason Morton은 이렇게 말했습니다. 자신의 스타트업을 만들기 위해 휴가 중인 상태가 Fortune에 농담으로 말했습니다.

그리고 일부는 더 나아갑니다. 암호화폐 Zcash 개발을 주도하는 Electric Coin Co.의 CEO인 Zooko Wilcox는 Fortune과의 인터뷰에서 “영지식 증명은 인류 인프라의 근본적인 부분이 될 것입니다.”라고 말했습니다.

그런데 영지식 증명이 실제로 하는 일은 무엇일까요? 그리고 이 윙윙거리는 수학 조각이 어떻게 그렇게 윙윙거리게 되었는가?

1985년에 학자 Shafi Goldwasser, Silvio Micali 및 Charles Rackoff는 뉴욕 대학의 컴퓨터 과학 교수인 Michael Walfish가 "괴물 논문"이라고 부르는 논문을 출판했습니다. "대화형 증명 시스템의 지식 복잡성"이라는 제목의 이 책은 영지식 증명에 대한 최초의 이론적 설명이라고 그는 Fortune에 말했습니다.

본질적으로 암호화 기술을 사용하면 알고 있는 내용을 공개하지 않고도 알고 있음을 증명할 수 있습니다. 추상적인 내용을 구체적으로 만들기 위해 두 명의 친구를 상상해 보십시오. 한 명은 색맹이고 다른 한 명은 색맹이 아닙니다. 빨간 공과 파란 공이 있습니다. 색맹 친구는 두 개를 등 뒤에 숨긴 채 뒤섞어 보여주고, 시력이 더 좋은 친구는 둘이 바뀌었는지 말해줍니다. 공을 조사하고 있는 친구는 추측하거나 심지어 거짓말을 할 수도 있지만 올바른 공을 고를 수 있는 확률이 50%입니다. 그러나 운동을 백만 번 반복하면 시력이 더 좋은 친구는 우연히 올바른 공을 선택할 수 없을 것이 거의 확실합니다. 연습이 끝날 때까지 색맹 친구는 여전히 어떤 공이 어떤 색인지에 대한 "전혀 지식"이 없지만 자신의 친구가 알고 있다는 것을 알고 있습니다.

영지식 증명의 개인정보 보호 이점은 명백합니다. 예를 들어, 우리는 우리 자신의 은행 데이터에 대한 소유권을 유지할 수 있으며, 영지식 증명을 통해 프라이빗 뱅킹 정보를 공개하지 않고도 신용 점수를 올바르게 계산했는지 확인할 수 있습니다. 또는 고용주에게 9자리 숫자를 보여주지 않고도 사회 보장 ID를 알고 있음을 증명할 수 있습니다.

그러나 증명은 생성하기가 복잡하고 계산 집약적이며 수년 동안 실습이 아닌 이론 영역에 남아 있었습니다.

스탠포드 컴퓨터 과학 및 전기 공학과 교수인 Dan Boneh에 따르면, 1990년대 초 연구자들은 간결한 증명이라는 보다 일반적인 증명 범주를 설명했습니다.

이러한 암호화 계산을 통해 누군가는 모든 진술을 구문 분석할 필요 없이 무언가가 사실인지 확인할 수 있습니다. 예를 들어, 감사인은 세금 신고서의 데이터를 보거나 모든 수학적 연산을 확인하지 않고도 누군가 세금 신고서를 올바르게 제출했는지 신속하게 확인할 수 있습니다.

간결한 증명의 작동 방식은 영지식 증명보다 구체적인 예를 통해 설명하기가 더 어렵습니다. Boneh는 Fortune과의 인터뷰에서 "간결함은 마법입니다."라고 말했습니다. "왜 그것이 가능한지에 대한 좋은 물리적 설명은 없습니다."

즉, "간결함", 즉 무언가 사실을 증명하는 데 훨씬 더 적은 시간이 필요하다는 점은 대부분의 암호화폐 기업가와 투자자를 흥분시킵니다. 이더리움과 같은 블록체인은 느리고 분산화된 컴퓨터입니다. 개발자가 더욱 복잡한 애플리케이션을 만들수록 블록체인에서 애플리케이션을 실행하는 데 필요한 시간과 컴퓨팅 성능이 증가합니다. 간결한 증명은 코드가 오프체인이나 블록체인이 아닌 더 강력한 컴퓨터에서 올바르게 실행되었음을 "증명"함으로써 이 문제를 해결할 수 있습니다.

영지식 증명과 동시에 간결한 증명을 언급하는 이유는 무엇입니까? 전자를 후자로 바꾸는 데 필요한 노력은 일반적으로 미미하다고 여러 암호학자가 Fortune에 말했습니다. 따라서 사람들은 두 용어를 혼동하는 경향이 있습니다.