해시넷
영지식 스타크 편집하기
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| − | + | '''영지식 스타크'''(zk-STARKs)는 [[영지식 스나크]](zk-SNARKs)의 단점을 보안한 새로운 수학적인 [[영지식 증명]] 기술로 과도한 연산을 줄이기 위해 [[암호 알고리즘]]을 가볍게 적용한 방식이다. | |
| − | + | ==개요== | |
| + | 영지식 스타크는 영지식 스나크의 단점을 보완하기 위해 대체 버전으로 만들어졌으며 더 신속하고 저렴하게 기술을 구현해낼 수 있다. 영지식 스타크는 충돌 저항성 [[해시함수]]를 통해 더 희박한 [[대칭 암호화]]에 의존하기 떄문에 초기 신뢰 설정을 필요로 하지 않는다. 또한 요구하는 컴퓨팅 능력 수준이 비싸고, 이론적으로 [[양자 컴퓨터]]에 의해 공격받기 쉬운 영지식 스나크의 정수론적 가정을 제거한다. | ||
| − | + | 영지식 스타크의 더 빠르고 저렴한 기술 구현을 가능하게 한 주된 이유 중 하나는 증명자와 검증자 간의 통신 횟수의 양이 계산의 증가에 비해 일정하기 때문이다. 대조적으로 영지식 스나크는 더 많은 계산이 필요할수록 당사자들이 더 많은 메시지를 주고받아야 한다. 따라서 영지식 스나크의 전체 [[데이터]] 크기는 영지식 스타크 내의 데이터보다 훨씬 크게 된다.<ref>〈[https://www.binance.vision/ko/blockchain/zk-snarks-and-zk-starks-explained zk-SNARKs 와 zk-STARKs 설명]〉, 《바이낸스 아카데미》, 2019-02-26</ref> | |
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==특징== | ==특징== | ||
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: 영지식 스나크의 가장 큰 문제점은 신뢰기관(trusted party)의 존재이다. 프로토콜 내에서 신뢰기관의 역할은 매우 크며, 증명을 생성하는 데 있어서도 큰 비중을 차지하고 있다. 신뢰기관은 노출되면 안 되는 정보를 통해 거짓 증명(fake proof)를 생성할 수 있으며, 외부의 다른 집단과 공모할 가능성 또한 있다. | : 영지식 스나크의 가장 큰 문제점은 신뢰기관(trusted party)의 존재이다. 프로토콜 내에서 신뢰기관의 역할은 매우 크며, 증명을 생성하는 데 있어서도 큰 비중을 차지하고 있다. 신뢰기관은 노출되면 안 되는 정보를 통해 거짓 증명(fake proof)를 생성할 수 있으며, 외부의 다른 집단과 공모할 가능성 또한 있다. | ||
| − | : 영지식 스타크의 T는 투명한(Transparent)으로, 초기 신뢰 설정(Trusted Setup) 단계에서 만들어지는 휘발성 정보들이 [[비트코인]] [[채굴]]과 비슷한 방법으로 랜덤하게 생성되도록 설계했다. 이를 통해 신뢰 기관의 존재는 불필요해졌다.<ref name="Jihyeok Choy">Jihyeok Choy, 〈[https://medium.com/decipher-media/zero-knowledge-proof-chapter-2-deep-dive-into-zk-snarks-f8b16e1b7b4c Zero-Knowledge proof :: chapter 2. Deep Dive into zk-SNARKs]〉, 《미디엄》, 2019-03-18</ref> 또한 영지식 스타크는 충돌저항성 해시함수를 기반으로 하여 사실상 비대칭 암호화 방식이기 때문에 초기 신뢰 설정이 필요하지 않기에 이러한 문제를 해결한다. | + | : 영지식 스타크의 T는 투명한(Transparent)으로, 초기 신뢰 설정(Trusted Setup) 단계에서 만들어지는 휘발성 정보들이 [[비트코인]] [[채굴]]과 비슷한 방법으로 랜덤하게 생성되도록 설계했다. 이를 통해 신뢰 기관의 존재는 불필요해졌다.<ref name="Jihyeok Choy">Jihyeok Choy, 〈[https://medium.com/decipher-media/zero-knowledge-proof-chapter-2-deep-dive-into-zk-snarks-f8b16e1b7b4c Zero-Knowledge proof :: chapter 2. Deep Dive into zk-SNARKs]〉, 《미디엄》, 2019-03-18</ref> |
| + | 또한 영지식 스타크는 충돌저항성 해시함수를 기반으로 하여 사실상 비대칭 암호화 방식이기 때문에 초기 신뢰 설정이 필요하지 않기에 이러한 문제를 해결한다. | ||
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| + | * 충돌저항성 해시함수 : 해시함수에 서로 다른 두 개의 입력값을 넣을 때 동일한 출력값이 나오는 상황이다. 이는 해시함수가 무한한 가짓수의 입력값을 받아 유한한 가짓수의 출력값을 생성하는 비둘기집 원리(Pigeonhole principle)를 기반으로 하며 해시충돌을 없애는 것은 매우 어렵다.<ref>JOKERGT, 〈[https://jokergt.tistory.com/189 해시 함수? 해시 충돌?]〉, 《티스토리》, 2015-04-26</ref> 해시충돌은 알고리즘, 자료구조의 효율성을 해치는데, 특히 [[암호화]]된 해시함수는 그 안정성을 해치기 때문에 더욱 해시충돌 발생을 예방해야 한다. 이렇게 해시충돌에 저항을 갖는 함수를 충돌저항성 해시함수라 한다.<ref name="코인논객오공">코인논객오공, 〈[https://www.blockchainhub.kr/bbs/board.php?bo_table=goku&wr_id=4339 (Privacy)’영지식증명‘의 진화(zk-SNARK vs. zk-STARK) v1.0]〉, 《블록체인허브》, 2019-05-06</ref> | ||
| − | + | * 대칭 및 비대칭 암호화 : A가 B에게 데이터를 전송할 때 A는 해당 데이터에 암호를 설정하여 해독키를 만든다. 그 후 B가 A로부터 데이터를 받으면 A는 그 해독키를 B에게 알려줘 암호를 풀게 하는데, 이것이 [[대칭 암호화]]이다. 대칭 암호화의 가장 큰 문제점은 데이터에 담긴 암호를 안전하게 송수신시키기 위해 추가적인 보안계층이 필요하다는 것이다. 반면에 A와 B가 각자 [[공개키]]와 [[개인키]]를 갖고 있으며 서로의 공개키는 알지만 개인키는 비밀인 상황에서, A가 B에게 데이터를 송신했을 때 B의 공개키를 사용하여 암호를 설정하고, B는 자신의 공개키를 사용하여 암호를 푸는데 이것이 [[비대칭 암호화]]이다. 이 비대칭 암호화의 가장 큰 단점은 공개키 암호화 시 여러 연산 때문에 높은 컴퓨팅 능력이 필요하며 현재까지는 대규모 데이터를 전송하는 기술이 개발되지 않았다.<ref name="코인논객오공"></ref> | |
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* '''확장성''' | * '''확장성''' | ||
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: 영지식 스타크는 영지식 스나크에 비해 더 높은 [[확장성]]을 제공한다. 영지식 증명은 당사자 간의 거래를 위한 통신, 영지식 증명의 검증 등의 복잡성에 따라 더 높은 연산처리능력이 요구된다. 영지식 스나크의 경우, 복잡성이 증가할수록 점점 더 높은 연산처리능력이 필요한 반면에 영지식 스타크는 복잡성이 증가하더라도 연산처리능력의 변동이 거의 없다. 암호화 방식에 차이가 있기 때문이다. 결론적으로, 영지식 증명의 복잡성 증가에도 연산능력에 큰 영향이 없는 영지식 스타크가 영지식 스나크보다 빠르며 따라서 확장성 측면에도 더 우월하다.<ref name="코인논객오공"></ref> | : 영지식 스타크는 영지식 스나크에 비해 더 높은 [[확장성]]을 제공한다. 영지식 증명은 당사자 간의 거래를 위한 통신, 영지식 증명의 검증 등의 복잡성에 따라 더 높은 연산처리능력이 요구된다. 영지식 스나크의 경우, 복잡성이 증가할수록 점점 더 높은 연산처리능력이 필요한 반면에 영지식 스타크는 복잡성이 증가하더라도 연산처리능력의 변동이 거의 없다. 암호화 방식에 차이가 있기 때문이다. 결론적으로, 영지식 증명의 복잡성 증가에도 연산능력에 큰 영향이 없는 영지식 스타크가 영지식 스나크보다 빠르며 따라서 확장성 측면에도 더 우월하다.<ref name="코인논객오공"></ref> | ||
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==활용== | ==활용== | ||
| − | + | [[스타크웨어]](STARKWARE)는 영지식 스타크를 활용하여 사용자의 자산을 보관하지 않는 거래소(Non-custodial Exchange) 솔루션을 개발하고 있으며 현재 [[제로엑스]] [[프로토콜]](0x protocol)과 긴밀하게 협력하고 있다. 또한 예측마켓 프로토콜로 잘 알려져 있는 [[노시스]](Gnosis)에서도 [[디퓨젼]](dFusion)이라는 [[탈중앙화]] [[거래소]](DEX)를 개발 중에 있는데, 이 역시 영지식 스타크를 활용하여 탈중앙화 거래소의 낮은 거래 속도를 개선하고자 시작된 프로젝트이다.<ref name="Jihyeok Choy"></ref> | |
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