Validium이란 무엇이며, ZK-Rollups와 어떻게 다른가?

블록체인 확장성 솔루션에 대한 이해는 탈중앙화 금융(DeFi), 스마트 계약 또는 이더리움 생태계의 미래에 관심이 있는 모든 사람에게 필수적입니다. 가장 유망한 레이어-2 확장 기술 중에는 Validium과 ZK-Rollups가 있습니다. 두 기술 모두 거래 처리량을 향상시키고 비용을 절감하는 것을 목표로 하지만, 각각은 서로 다른 원리와 고유한 보안 모델 및 프라이버시 기능을 갖추고 있습니다. 본 기사에서는 이들의 핵심 차이점, 장점 및 블록체인 개발에 미칠 잠재적 영향을 포괄적으로 비교하여 설명합니다.

Validium이란 무엇인가?

Validium은 Validity Rollups와 Optimistic Rollups의 요소를 결합하여 이더리움의 성능을 향상시키기 위해 설계된 레이어-2 확장 솔루션입니다. 특히 Optimism 개발팀 등 이더리움 확장 노력에 참여한 팀들이 개발했으며, 스마트 계약 계산을 오프체인에서 처리하는 별도의 실행 환경을 만듭니다. 이러한 계산 결과는 주기적으로 메인 이더리움 체인에 커밋됩니다.

아키텍처는 두 개의 계층으로 구성됩니다: 하나는 트랜잭션 처리를 빠르게 수행하여 메인 체인을 혼잡시키지 않도록 하는 계층이고, 다른 하나는 집계된 증명 또는 요약 정보를 다시 이더리움에 제출하는 역할을 합니다. 이러한 분리는 Validium이 온체인 방식보다 훨씬 빠른 거래 처리를 가능하게 하면서도 암호학적 증명을 통해 적절한 수준의 보안을 유지할 수 있게 합니다.

Validium의 주요 강점 중 하나는 계산 작업을 네트워크에서 오프로드함으로써 가스 비용을 크게 낮출 수 있다는 점입니다. 사용자들은 빠른 거래 시간 덕분에 고빈도 거래나 속도가 중요한 게임 애플리케이션 등에 적합합니다.

ZK-Rollups은 어떻게 작동하나요?

ZK-Rollups(Zero-Knowledge Rollups)는 또 다른 혁신적인 블록체인 확장 접근법으로서, 제로 지식 증명(ZKP)을 활용하여 프라이버시를 보호하면서 검증 과정을 수행하는 데 초점을 맞춥니다. 모든 트랜잭션을 온체인에서 직접 실행하는 대신, 여러 트랜잭션들을 하나의 배치로 묶어 그 유효성을 검증하는 간결한 증명을 생성하며, 민감한 세부 정보 공개 없이 검증할 수 있습니다.

이 기술은 zk-SNARKs 또는 zk-STARKs라고 불리는 복잡한 암호 알고리즘들을 이용해 짧고 검증하기 쉬운 증명 데이터를 생성하며, 이를 통해 메인 체인의 노드들이 신속하게 검증할 수 있습니다. 결과적으로 ZK-Rollups는 처리량 증가뿐만 아니라 각 배치 내 트랜잭션 세부 사항이 비공개로 유지되어 프라이버시도 강화됩니다.

실제 사용 사례에서는 Loopring이나 zkSync 같은 플랫폼들이 ZK-Rollup 기반 서비스를 제공하며, 사용자들은 이러한 플랫폼에서 제출된 트랜잭션들이 압축 데이터와 함께 암호학적 증명을 포함하고 있어 신속히 Ethereum 네트워크에서 검증받습니다. 일단 검증되면 포함된 모든 트랜잭션은 거의 지연 없이 최종 승인되며 이는 빠른 정산 시간과 강력한 보안 보장이 필요한 DeFi 애플리케이션에 매우 중요합니다.

Validium과 ZK-Rollup 간 핵심 차이점

두 솔루션 모두 암호학적 배치를 통해 확장성을 개선하려 하지만 몇 가지 근본적인 차별성이 존재합니다:

아키텍처

Validium은 두 계층 구조를 채택하며 실행은 오프체인에서 이루어지고 데이터 제출과 별개입니다; 즉 트랜잭션 데이터가 명시적으로 커밋되지 않는 한 Layer 1에는 영구 저장되지 않습니다.반면,

ZK-Rollup은 단일 계층 접근법으로 여러 트랜잭션들을 하나로 묶어 제로 지식 증명과 함께 Layer 1에 제출하기 전에 압축된 배치를 만듭니다.

보안 모델

Validium은 Validity Rollup 기법과 일부 낙관적 가정(즉 올바름 여부를 의심받거나 도전받기 전까지 믿음)을 결합하며 즉각적인 암호학적 검증보다는 느슨하게 의존합니다.반면,

ZK-Rollup은 강력한 보안 guarantees를 제공합니다; 각 배치의 유효성 여부가 완전히 암호학적으로 생성된 제로 지식 증명만으로 결정되며 즉시 독립적으로 검증 가능하므로 타사 신뢰나 낙관적 가정 없이 안전성을 확보할 수 있습니다.

프라이버시 기능

프라이버시는 중요한 역할:

• Validiums는 투명성을 선호하는 경향이 있으며 Layer 1 재전송 시 일부 거래 세부 정보가 공개될 수도 있습니다.

• ZK-Rollups는 제로 지식 증명의 특성상 더 나은 프라이버시를 지원하며, 특별히 설계하지 않는 한 개별 거래 내용을 공개하지 않습니다.

확장성과 비용 효율성

양쪽 모두 처리량 향상 효과가 큽니다:

• Validiums 는 오프체인을 통한 높은 속도를 자랑하지만 투명성 측면에서는 일부 희생될 수 있습니다.

• ZK-Rollup 은 강력한 보안을 유지하면서 비슷하거나 더 높은 성능 수준 달성이 가능하며 일반적으로 프로브 생성 시 약간 더 많은 계산 부담이 있지만 최종 안정성과 안전성이 뛰어납니다.

실무 활용 사례 및 채택 동향

최근 몇 년간 채택 추세에는 개발자들의 우선순위 차이가 반영되어 있습니다:

• Validiums 은 초저지연 처리가 요구되는 게이미피케이션 dApp이나 실시간 거래 플랫폼처럼 비용 절감보다 속도가 중요한 경우 선호됩니다.
• zk-rollup 구현 예시는 zkSync 등이며 사용자 프라이버시와 높은 처리량 둘 다 중시하는 DeFi 프로젝트들—예컨대 최소 신뢰 조건 하에서 안전하게 교환 가능한 DEX—등에서도 인기를 끌고 있습니다.

대표 프로젝트들에는 NFT 발행용 Immutable X (Validium 기반) 와 Zero-Knowledge Rollup 프로토콜 사용하는 Loopring 등이 있으며 지속적인 연구개발 활동 가운데 효율성과 탈중앙화를 동시에 추구하고 있습니다.

도전 과제 및 미래 전망

유망하지만 해결해야 할 과제들도 존재합니다:

• 유효zk(proof) 생성 과정 자체가 상당히 많은 연산 자원을 요구하기 때문에 널리 퍼지는 데 제한 요인이 될 수 있음
• 새로운 취약점 등장 시 이에 대응하기 위한 엄격한 보안 감사 필요
• 다양한 롤업 유형 간 상호운용성 표준화 작업 필요—사용자가 상황별 요구사항에 따라 원활히 전환할 수 있도록 하는 것

2025년 이후 전망에서는:

• 프로브 생성 비용 절감과 동시에 확장성을 높이는 지속적인 혁신 기대
• 두 방식을 결합하거나 하이브리드 모델 등장 가능—속도·비용·프라이버시·보안을 균형 있게 갖춘 최적 솔루션
• 규제 환경 변화 역시 개인 정보 보호와 투명성 사이 균형 잡힌 발전 방향 결정짓는데 영향을 미칠 것으로 예상됨

validity와 zero knowledge rollup 각각의 구조 설계 선택부터 보안 guarantees까지 이해하면 앞으로 블록체인이 어떻게 안전하게 규모 확대될지 통찰력을 얻게 됩니다. 두 기술 모두 대중화되고 있는 생태계를 지원하면서 사용자의 자산 무결성과 기밀성을 보호하는 데 핵심 역할을 할 것입니다.