zkVM에서 오픈 증명 시장까지: RISC 제로 및 무한 분석

작성자: 0xjacobzhao

블록체인 분야에서 암호화는 보안과 신뢰의 핵심 기반입니다. 영지식 증명(ZK)은 임의로 복잡한 오프체인 계산을 짧은 증명으로 압축하여 신뢰할 수 있는 제3자에 의존하지 않고도 온체인에서 효율적으로 검증할 수 있도록 하는 동시에, 개인정보 보호를 위해 입력값을 선택적으로 숨길 수 있습니다. 효율적인 검증, 보편성, 그리고 개인정보 보호의 결합을 통해 ZK는 확장성, 개인정보 보호, 그리고 크로스체인 운영을 포함한 광범위한 애플리케이션에 핵심 솔루션으로 자리매김했습니다. 높은 증명 생성 오버헤드와 복잡한 회로 개발과 같은 과제가 남아 있지만, ZK의 엔지니어링 실현 가능성과 광범위한 채택은 다른 접근 방식을 훨씬 능가하여 가장 널리 채택된 신뢰 컴퓨팅 프레임워크로 자리매김했습니다.

1. ZK 트랙의 개발 역사

영지식 증명(ZK) 기술의 개발은 하룻밤 사이에 이루어진 것이 아니라, 수십 년에 걸친 이론적 축적과 공학적 탐구를 통해 이루어졌습니다. 전체 과정은 다음과 같은 주요 단계로 나눌 수 있습니다.

1. 이론적 토대와 기술적 혁신 (1980년대~2010년대): ZK 개념은 MIT 학자 샤피 골드워서, 실비오 미칼리, 찰스 래코프가 제안했으며, 초기에는 상호작용 증명 이론에 초점을 맞췄습니다. 2010년대 비대화형 영지식 증명(NIZK)과 zk-SNARK가 등장하면서 증명 효율성이 크게 향상되었지만, 초기에는 여전히 신뢰할 수 있는 설정에 의존했습니다.

2. 블록체인 응용 프로그램(2010년대 후반): Zcash는 개인 결제를 위한 zk-SNARK를 도입하여 최초의 대규모 블록체인 구현을 달성했습니다. 그러나 높은 증명 생성 비용으로 인해 실제 적용 사례는 제한적입니다.

3. 폭발적인 성장과 확장(2020년대부터 현재까지): 이 기간 동안 ZK 기술은 업계의 주류로 완전히 진입했습니다.

ZK 롤업: 오프체인 일괄 계산과 온체인 증명을 통해 높은 처리량과 안전한 상속을 달성하여 레이어 2 확장을 위한 핵심 경로가 됩니다.
zk-STARKs: StarkWare는 신뢰할 수 있는 설정을 제거하고 투명성과 확장성을 개선하기 위해 zk-STARKs를 출시했습니다.
zkEVM: Scroll, Taiko, Polygon 등의 팀은 EVM 바이트코드 수준 증명과 기존 Solidity 애플리케이션의 원활한 마이그레이션에 전념하고 있습니다.
일반 zkVM: RISC Zero, Succinct SP1, Delphinus zkWasm 등은 임의 프로그램의 검증 가능한 실행을 지원하여 ZK를 용량 확장 도구에서 "신뢰할 수 있는 CPU"로 확장합니다.
zkCoprocessor는 zkVM을 보조 프로세서로 캡슐화하여 복잡한 로직 아웃소싱(RISC Zero Steel 및 Succinct Coprocessor 등)을 지원합니다.
zkMarketplace는 지분 증명 컴퓨팅 파워를 마케팅하여 분산형 증명자 네트워크(예: Boundless)를 형성하고 ZK가 유비쿼터스 컴퓨팅 계층이 되도록 촉진합니다.

ZK 기술은 모호한 암호화 개념에서 블록체인 인프라의 핵심 모듈로 발전했습니다. 확장성과 개인정보 보호를 지원할 뿐만 아니라, 크로스체인 상호운용성, 금융 컴플라이언스, 인공지능(ZKML)과 같은 최첨단 시나리오에서 전략적 가치를 입증합니다. 툴체인, 하드웨어 가속, 그리고 증명 네트워크의 지속적인 개선을 통해 ZK 생태계는 확장성과 보편성을 향해 빠르게 나아가고 있습니다.

2. ZK 기술 애플리케이션 파노라마: 확장성, 개인 정보 보호 및 상호 운용성

확장성, 개인 정보 보호, 상호 운용성 및 데이터 무결성은 ZK "신뢰 컴퓨팅" 기술의 세 가지 기본 시나리오로, 블록체인 성능 부족, 개인 정보 보호 부족, 멀티 체인 상호 신뢰라는 원래의 문제점에 대응합니다.

확장성은 ZK의 가장 초기이자 가장 널리 사용되는 사용 사례입니다. 핵심 개념은 트랜잭션 실행을 오프체인으로 이동하고 간결한 증명을 사용하여 온체인에서 검증함으로써 보안을 희생하지 않고 트랜잭션 처리량을 크게 향상시키고 비용을 절감하는 것입니다. 일반적인 접근 방식으로는 일괄 트랜잭션 압축을 통해 확장성을 달성하는 zkRollup(zkSync, Scroll, Polygon zkEVM), 네이티브 이더리움 호환성을 위해 EVM 명령어 수준에서 회로를 구축하는 zkEVM, 그리고 임의 로직의 검증 가능한 아웃소싱을 지원하는 보다 일반적인 zkVM(RISC Zero, Succinct)이 있습니다.
개인정보 보호는 민감한 데이터의 노출을 피하면서 거래나 행위의 적법성을 입증하는 것을 목표로 합니다. 일반적인 적용 분야로는 자금 이체의 금액이나 거래 상대방을 공개하지 않고도 유효성을 보장하는 개인 결제(Zcash, Aztec), 투표 내용을 공개하지 않고도 거버넌스를 가능하게 하는 개인 투표 및 DAO 거버넌스, 그리고 추가 정보를 공개하지 않고 단순히 "자격"을 증명하는 개인 신원/KYC(zkID, zkKYC) 등이 있습니다.
상호운용성과 데이터 무결성은 멀티체인 환경에서 신뢰 문제를 해결하는 ZK 기술의 핵심 요소입니다. 다른 체인의 상태에 대한 증명을 생성함으로써 크로스체인 상호작용은 중앙 집중식 릴레이의 필요성을 없앨 수 있습니다. 일반적인 구현 방식으로는 zkBridge(크로스체인 상태 증명)와 라이트 클라이언트 검증(대상 체인의 소스 체인 블록 헤더를 효율적으로 검증)이 있으며, Polyhedra와 Herodotus와 같은 프로젝트가 이를 입증하고 있습니다. ZK는 Axiom과 Space and Time의 zkQuery/zkSQL과 같은 데이터 및 상태 증명뿐 아니라 IoT 및 스토리지 시나리오의 데이터 무결성 검증에도 널리 사용되어 온체인 오프체인 데이터의 신뢰성을 보장합니다.

이 세 가지 기본 시나리오를 기반으로, ZK 기술은 향후 더욱 광범위한 산업 응용 분야로 확장될 잠재력을 가지고 있습니다. AI(zkML)를 포함하여 모델 추론 또는 학습을 위한 검증 가능한 증명을 생성하여 "신뢰할 수 있는 AI"를 구현하고, 거래소 보유고 증명(PoR), 청산 및 감사와 같은 금융 컴플라이언스를 통해 신뢰 비용을 절감하며, 게임 및 과학 컴퓨팅을 통해 GameFi 또는 DeSci에서 논리 및 실험 결과의 신뢰성을 보장합니다. 본질적으로 이러한 모든 기술은 다양한 산업에 걸쳐 "검증 가능한 컴퓨팅 + 데이터 증명"의 확장입니다.

zkEVM을 넘어서: 범용 zkVM과 증명 시장의 부상

이더리움 창립자 비탈릭이 2022년에 제안한 ZK-EVM의 4가지 범주 분류(유형 1~4)는 호환성과 성능 간의 균형을 보여줍니다.

유형 1(완전 동등성): 바이트코드가 이더리움 L1과 동일하여 마이그레이션 비용은 가장 낮지만 검증 속도는 가장 느립니다. 대표 프로젝트: Taiko.
유형 2(완전 호환): 기본 최적화를 최소화하여 높은 수준의 EVM 동등성을 유지하며, 최고의 호환성을 제공합니다. 대표적인 프로젝트로는 Scroll과 Linea가 있습니다.
유형 2.5(준호환): EVM의 사소한 수정(예: 가스 비용 및 사전 컴파일 지원)으로 인해 호환성이 다소 희생되는 대신 성능이 향상됩니다. 대표적인 프로젝트로는 Polygon zkEVM과 Kakarot(Starknet에서 실행되는 EVM)이 있습니다.
유형 3(부분적 호환성): 이 접근 방식은 기반 인프라를 더욱 철저하게 수정하여 대부분의 애플리케이션을 실행할 수 있도록 하지만, 이더리움 인프라를 완전히 재사용할 수는 없습니다. 대표적인 프로젝트로는 zkSync Era가 있습니다.
유형 4(언어 수준 호환성): 바이트코드 호환성을 포기하고 고급 언어에서 zkVM으로 직접 컴파일하는 방식은 최상의 성능을 제공하지만 생태계 재구축이 필요합니다. 대표적인 프로젝트로는 Starknet(카이로)이 있습니다.

이 단계의 주제는 이더리움의 실행 병목 현상 완화를 목표로 한 "zkRollup 전쟁"이었습니다. 그러나 두 가지 주요 한계가 나타났습니다. 첫째, EVM을 순환 구조화하는 것이 어려워 증명 효율성이 제한되었습니다. 둘째, ZK의 잠재력은 용량 확장을 훨씬 뛰어넘어 크로스 체인 검증, 데이터 증명, 심지어 AI 컴퓨팅까지 확장할 수 있었습니다.

이러한 배경에서 범용 zkVM이 등장하여 이더리움과 호환되는 zkEVM 방식을 대체하고 체인 독립적인 신뢰 컴퓨팅에 중점을 두었습니다. 범용 명령어 집합(RISC-V, LLVM IR, Wasm 등)을 기반으로 하는 zkVM은 Rust 및 C/C++와 같은 언어를 지원하여 개발자가 성숙한 생태계 라이브러리를 사용하여 임의의 애플리케이션 로직을 구축하고 증명을 통해 온체인에서 검증할 수 있도록 합니다. RISC Zero(RISC-V)와 Delphinus zkWasm(Wasm)이 대표적인 예입니다. 이러한 접근 방식의 중요성은 zkVM이 단순한 이더리움 확장 도구가 아니라 ZK 세계의 "신뢰할 수 있는 CPU"라는 사실에 있습니다.

RISC-V: RISC Zero로 대표되는 이 방식은 개방형 범용 RISC-V 명령어 집합을 zkVM의 실행 코어로 직접 선택합니다. 개방형 생태계, 간결한 명령어 집합, 그리고 회로 구현의 용이성을 장점으로 내세웁니다. Rust, C, C++와 같은 주류 언어로 작성된 코드를 컴파일할 수 있어 "범용 zkCPU"로 사용하기에 적합합니다. 하지만 이더리움 바이트코드와의 네이티브 호환성이 부족하고 보조 프로세서에 통합해야 한다는 단점이 있습니다.
LLVM IR 경로: Succinct SP1로 표현: 프런트엔드는 여러 언어와의 호환성을 위해 LLVM IR을 사용하고, 백엔드는 여전히 RISC-V zkVM을 기반으로 합니다. 본질적으로 "LLVM 프런트엔드 + RISC-V 백엔드"입니다. 순수 RISC-V 모드보다 다재다능하지만, LLVM IR 명령어가 복잡하고 증명 오버헤드가 더 큽니다.
Wasm: Delphinus zkWasm이 대표적인 예입니다. WebAssembly 생태계는 성숙되어 있고, 개발자들이 익숙하며, 자연스럽게 크로스 플랫폼으로 작동합니다. 그러나 Wasm 명령어 세트는 비교적 복잡하여 성능이 제한적입니다.

ZK 기술은 발전함에 따라 모듈화 및 시장화 방향으로 나아가고 있습니다. 첫째, zkVM은 영지식 계산을 위한 "CPU/컴파일러"에 해당하는 범용 신뢰 실행 환경을 제공하여 애플리케이션에 검증 가능한 컴퓨팅 파워를 제공합니다. 또한, zk-coprocessor는 zkVM을 보조 프로세서로 캡슐화하여 EVM과 같은 블록체인이 복잡한 계산 작업을 오프체인 실행으로 아웃소싱하고 영지식 증명을 통해 온체인에서 다시 검증할 수 있도록 합니다. 대표적인 예로 RISC Zero Steel과 Lagrange가 있으며, 이는 "GPU/coprocessor"에 비유될 수 있습니다. 또한, zkMarketplace는 분산 네트워크를 통해 증명 작업의 시장 기반 분배를 가능하게 합니다. 전 세계의 증명자 노드는 Boundless와 같은 입찰을 통해 작업을 완료하여 영지식 계산을 위한 컴퓨팅 파워 시장을 형성합니다.

그 결과, 영지식 기술 스택은 zkVM에서 zk-coprocessor, 그리고 zkMarketplace로 진화했습니다. 이 시스템은 단일 이더리움 확장 도구에서 범용 신뢰 컴퓨팅 인프라로의 영지식 증명의 진화를 보여줍니다. 이러한 진화적 체인 내에서 RISC-V를 zkVM 코어로 사용하는 RISC Zero는 개방성, 회로 효율성, 그리고 생태계 적응성 간의 최적의 균형을 이룹니다. 이를 통해 낮은 장벽의 개발 환경을 제공하는 동시에 Steel, Bonsai, Boundless와 같은 확장 계층을 통해 zkVM이 zk-coprocessor 및 탈중앙화 증명 시장으로 진화할 수 있도록 지원하여 더욱 광범위한 애플리케이션을 가능하게 합니다.

RISC Zero의 기술 경로 및 생태계

RISC-V는 단일 벤더에 의해 제어되지 않고 본질적으로 분산화된 개방형 로열티 프리 명령어 집합 아키텍처(ISA)입니다. RISC Zero는 이 개방형 아키텍처를 활용하여 Rust와 같은 범용 언어와 호환되는 zkVM을 구축했습니다. 이를 통해 이더리움 생태계 내에서 Solidity의 한계를 극복하고 개발자는 표준 Rust 프로그램을 영지식 증명을 생성할 수 있는 애플리케이션으로 직접 컴파일할 수 있습니다. 이러한 접근 방식은 ZK 기술의 적용 범위를 블록체인 계약을 넘어 더 넓은 범용 컴퓨팅 분야로 확장합니다.

RISC0 zkVM: 범용 신뢰 컴퓨팅 환경

복잡한 EVM 명령어 세트와의 호환성이 요구되는 zkEVM 프로젝트와 달리, RISC-V 아키텍처 기반의 RISC0 zkVM은 더욱 개방적이고 다재다능하게 설계되었습니다. 이 애플리케이션은 ELF 바이너리로 컴파일된 게스트 코드로 구성됩니다. 호스트는 실행 프로세스(세션)를 기록하는 실행자를 통해 이 코드를 실행합니다. 그런 다음 검증자(Prover)는 공개 출력(저널)과 암호화 증명(실)을 포함하는 검증 가능한 영수증을 생성합니다. 제3자는 계산을 다시 실행할 필요 없이 영수증을 검증하는 것만으로 계산의 정확성을 검증할 수 있습니다.

2025년 4월 R0VM 2.0 출시는 zkVM이 실시간 시대로 진입했음을 알렸습니다. 이더리움 블록 증명 시간은 35분에서 44초로 단축되었고, 비용은 최대 5배까지 절감되었으며, 사용자 메모리는 3GB로 확장되어 더욱 복잡한 애플리케이션 시나리오를 지원했습니다. 두 가지 핵심 사전 컴파일 버전인 BN254와 BLS12-381도 추가되어 주류 이더리움 요구 사항을 완벽하게 충족했습니다. 더 중요한 것은 R0VM 2.0이 보안을 위한 형식 검증을 도입했으며, 대부분의 RISC-V 회로에 대한 결정론적 검증을 완료했다는 점입니다. 목표는 2025년 7월까지 최초의 블록 수준 실시간 zkVM(12초 미만 증명)을 달성하는 것입니다.

zkCoprocessor Steel: 오프체인 컴퓨팅을 위한 다리

zkCoprocessor의 핵심 개념은 복잡한 연산 작업을 온체인에서 오프체인으로 분산하여 영지식 증명을 통해 결과를 반환하는 것입니다. 스마트 컨트랙트는 전체 작업을 재계산하지 않고 증명만 검증하면 되므로 가스 비용을 크게 절감하고 성능 병목 현상을 해소할 수 있습니다. 예를 들어, RISC0의 Steel은 Solidity에 외부 증명 인터페이스를 제공하여 대규모 과거 상태 쿼리 또는 블록 간 일괄 계산을 아웃소싱할 수 있도록 지원합니다. 단일 증명으로 수십 개의 이더리움 블록을 검증할 수도 있습니다.

본사이(Bonsai): SaaS 기반 고성능 증명 서비스

산업용 애플리케이션의 요구를 충족하기 위해 RISC Zero는 공식 호스팅 Prover-as-a-Service 플랫폼인 Bonsai를 출시했습니다. 이 플랫폼은 GPU 클러스터에 증명 작업을 분산시켜 개발자가 자체 하드웨어를 구축하지 않고도 고성능 증명을 달성할 수 있도록 지원합니다. RISC Zero는 또한 Solidity와 zkVM 간의 원활한 상호작용을 지원하는 Bento SDK를 제공하여 zkCoprocessor 통합의 복잡성을 크게 줄입니다. 이와 대조적으로, Boundless는 개방형 마켓플레이스를 통해 분산 증명을 구현하여 상호 보완적인 플랫폼을 구축합니다.

RISC Zero 전체 제품 매트릭스

RISC Zero의 제품 생태계는 zkVM을 중심으로 확장되어 실행, 네트워크, 시장 및 애플리케이션 계층을 포괄하는 완전한 매트릭스를 점진적으로 형성합니다.

5. ZK 마켓: 신뢰할 수 있는 컴퓨팅의 분산화된 상품화

영지식 증명(ZK) 시장은 비용이 많이 들고 복잡한 증명 생성 프로세스를 분리하여 탈중앙화되고 거래 가능한 컴퓨팅 상품으로 전환합니다. 전 세계적으로 분산된 증명자 네트워크를 통해 컴퓨팅 작업이 입찰을 통해 아웃소싱되어 비용과 효율성의 균형을 역동적으로 맞춥니다. 경제적 인센티브를 통해 GPU 및 ASIC 참여자를 지속적으로 유치하여 자체 강화되는 순환 구조를 형성합니다. Boundless와 Succinct가 이 분야의 대표적인 사례입니다.

5.1 Boundless: 일반 제로 지식 컴퓨팅 시장

컨셉 포지셔닝

Boundless는 RISC Zero에서 개발한 범용 ZK 프로토콜로, 모든 블록체인에 확장 가능하고 검증 가능한 컴퓨팅 기능을 제공하도록 설계되었습니다. Boundless의 핵심 원리는 증명 생성과 블록체인 합의를 분리하고, 분산형 시장 메커니즘을 통해 연산 작업을 분산하는 것입니다. 개발자가 증명 요청을 제출하면, Prover 노드는 분산형 인센티브 메커니즘을 통해 이를 실행하기 위해 경쟁하고, "검증 가능한 작업 증명(Proof of Verifiable Work)"에 대한 보상을 받습니다. 연산 능력을 무의미하게 낭비하는 기존 PoW와 달리, Boundless는 연산 능력을 실제 애플리케이션을 위한 ZK 결과로 변환하여 연산 자원의 가치를 높여줍니다.

건축과 메커니즘

Boundless Marketplace의 워크플로는 다음과 같습니다.

요청 제출: 개발자는 zkVM 프로그램과 입력을 시장에 제출합니다.
노드 입찰: 증명자 노드는 작업을 평가하고 입찰한 다음 작업을 잠근 후 실행 권한을 얻습니다.
증명 생성 및 집계: 복잡한 계산은 하위 작업으로 나뉘며, 각 하위 작업은 zk-STARK 증명을 생성합니다. 이후 이 하위 작업들은 재귀 및 집계 회로를 통해 통합된 최종 증명으로 압축되어 온체인 검증 비용을 크게 절감합니다.
크로스체인 검증: Boundless는 여러 체인에 대한 통합 검증 인터페이스를 제공하여 일회성 빌드 및 크로스체인 재사용을 가능하게 합니다.

이 아키텍처는 스마트 계약이 복잡한 계산을 반복적으로 수행할 필요성을 없애고, 간단한 증명을 검증하는 것만으로 확인을 완료할 수 있게 하여 가스 제한과 블록 용량 제한을 극복합니다.

생태계 및 애플리케이션: 시장 수준 프로토콜로서 Boundless는 다른 RISC Zero 제품을 보완합니다.

Steel: EVM을 위한 ZK 보조 프로세서로, 복잡한 Solidity 실행을 오프체인으로 옮기고 다시 온체인으로 검증합니다.
OP 카일루아: OP 스택 체인에 ZK 업그레이드 경로를 제공하여 더 높은 보안과 더 빠른 확정성을 달성합니다.

Boundless는 FRI 최적화, 다항식 병렬화, VPU 하드웨어 가속을 결합하여 이더리움에서 12초 미만의 실시간 증명을 달성하는 것을 목표로 합니다. 노드 수와 수요가 증가함에 따라 Boundless는 자체 강화 컴퓨팅 파워 네트워크를 구축하여 가스비를 절감하고 온체인 검증 가능 AI, 크로스체인 유동성, 무제한 연산과 같은 새로운 애플리케이션 시나리오를 구현할 것입니다.

5.2 앱의 무한한 가능성: 가스 한계 돌파

Boundless for Apps는 이더리움 및 레이어 2 애플리케이션에 "무제한 컴퓨팅 파워"를 제공하는 것을 목표로 합니다. 복잡한 로직을 분산형 증명 네트워크로 오프로드하여 실행하고, ZK 증명을 사용하여 온체인에서 다시 검증합니다. Boundless for Apps의 장점은 무제한 실행, 일정한 가스 비용, Solidity/Vyper와의 호환성, 그리고 네이티브 크로스 체인 지원입니다.

EVM의 ZK 보조 프로세서인 Steel은 개발자가 Solidity 컨트랙트 내에서 대규모 상태 쿼리, 크로스 블록체인 계산 및 이벤트 기반 로직을 구현할 수 있도록 지원합니다. 또한 R0-Helios 라이트 클라이언트를 통해 ETH와 OP 스택 간의 크로스 체인 데이터 검증을 지원합니다. EigenLayer를 포함한 여러 프로젝트에서 Steel과의 통합을 모색하고 있으며, 이를 통해 DeFi 및 멀티 체인 상호 작용에 대한 잠재력을 입증하고 있습니다.

Steel: EVM을 위한 확장 가능한 계산 계층

Steel의 핵심 목표는 복잡한 로직을 오프체인으로 이전하고 영지식 증명을 통해 온체인으로 다시 검증함으로써 이더리움의 가스 사용량, 단일 블록 실행 및 과거 상태 접근 한계를 극복하는 것입니다. 보안을 보장하는 동시에, 지속적인 검증 오버헤드를 통해 거의 무한한 컴퓨팅 성능을 제공합니다.

Steel 2.0에서 개발자는 세 가지 핵심 기능을 활용하여 계약 설계 공간을 확장할 수 있습니다.

이벤트 기반 논리: 중앙 인덱서에 대한 의존성을 피하고 이벤트 로그를 입력으로 직접 사용합니다.
이전 상태 쿼리: Dencun 업그레이드 이후 모든 블록의 저장 슬롯 또는 계정 잔액에 접근합니다.
블록 간 계산: 여러 블록에 걸쳐 연산(이동 평균 및 누적 지표 등)을 실행하고 단일 증명으로 체인상에 제출합니다.

이 설계는 비용을 크게 절감합니다. Steel의 등장으로 원래 EVM(고주파 컴퓨팅, 상태 역추적, 크로스 블록 로직 등)에 의해 제한되었던 애플리케이션 구현이 가능해졌으며, 점차 오프체인 컴퓨팅과 온체인 검증을 연결하는 핵심 다리 역할을 하게 되었습니다.

5.3 롤업을 위한 Boundless: ZK 기반 롤업 가속 솔루션

Boundless for Rollups는 분산형 증명 네트워크를 통해 OP Stack과 같은 2차 체인에 더 빠르고 안전한 결제 경로를 제공합니다. 핵심 장점은 다음과 같습니다.

가속화된 최종성: 7일간의 결제 시간을 약 3시간(하이브리드 모드) 또는 <1시간(유효성 모드) 단축합니다.
더욱 강력한 보안: ZK 사기 방지 및 유효성 증명에 대한 점진적인 업그레이드를 통해 암호화 수준의 보안을 제공합니다.
분산형 진화: 분산형 Prover 네트워크와 낮은 담보 요건을 바탕으로 2단계 분산화를 향해 빠르게 나아가고 있습니다.
기본 확장성: 처리량이 높은 체인에서 안정적인 성능과 예측 가능한 비용을 유지합니다.

OP Kailua: OP 체인에 대한 ZK 업그레이드 경로 제공

롤업을 위한 Boundless의 핵심 솔루션인 OP Kailua는 RISC Zero에서 출시했으며, Optimism 기반 롤업을 위해 특별히 설계되어 팀이 성능과 보안 측면에서 기존 OP 아키텍처를 능가할 수 있도록 해줍니다.

Kailua는 점진적인 업그레이드를 지원하기 위해 두 가지 모드를 제공합니다.

하이브리드 모드(ZK 사기 방지): ZK 사기 방지는 여러 단계의 상호작용적인 오류 방지를 대체하여 분쟁 해결의 복잡성과 비용을 크게 줄입니다. 증명 비용은 악의적인 당사자가 부담하며, 최종 처리 시간은 약 3시간으로 단축됩니다.
유효성 모드(ZK 유효성 증명): ZK 롤업으로 직접 변환하여, 제로 지식 유효성 증명을 사용하여 분쟁을 완전히 없애고, 1시간 미만의 최종성을 달성하며, 최고 수준의 보안을 제공합니다.

카일루아는 OP 체인을 옵티미스틱에서 하이브리드, 그리고 ZK 롤업으로 원활하게 업그레이드할 수 있도록 지원하여 2단계 탈중앙화 요건을 충족합니다. 이를 통해 업그레이드 장벽을 낮추고 고처리량 시나리오에서 경제성을 향상시킵니다. 기존 애플리케이션과 툴체인의 연속성을 유지하면서 OP 생태계는 점진적으로 빠른 완결성, 낮은 스테이킹 비용, 그리고 향상된 보안을 달성할 수 있습니다. 이클립스는 카일루아를 활용하여 ZK 사기 방지를 구현하여 업그레이드를 가속화했으며, BOB는 ZK 롤업으로의 전환을 완료했습니다.

5.4 신호: 크로스 체인 상호 운용성을 위한 ZK 신호 계층

위치 및 메커니즘

Signal is Boundless의 핵심 애플리케이션은 오픈소스 ZK 합의 클라이언트입니다. 이 애플리케이션은 이더리움 비콘 체인의 최종성 이벤트를 단일 영지식 증명으로 압축하여 모든 체인이나 계약에서 직접 검증할 수 있도록 합니다. 이를 통해 다중 서명이나 오라클 없이도 신뢰가 최소화된 크로스 체인 상호 작용을 구현할 수 있습니다. Signal is Boundless의 핵심 가치는 이더리움의 최종 상태를 전역적으로 읽을 수 있도록 하여 크로스 체인 유동성과 논리적 상호 작용을 가능하게 하는 동시에 중복 계산 및 가스 비용을 크게 줄이는 것입니다.

작동 메커니즘

신호 증폭: 사용자는 증명 요청을 제출하여 "신호 증폭"을 할 수 있습니다. 모든 ETH는 새로운 증명 요청에 직접 사용되어 신호 지속 시간을 연장하고 모든 체인과 애플리케이션에 이점을 제공합니다.
신호 증명: 누구나 Boundless Prover 노드를 실행하여 이더리움 블록에 대한 ZK 증명을 생성하고 방송할 수 있으며, 기존의 다중 서명 검증을 대체하고 "신뢰를 수학으로 대체"하는 크로스 체인 합의 계층을 형성할 수 있습니다.
확장 경로: 먼저, 이더리움의 최종 블록에 대한 지속적인 증명을 생성하여 "이더리움 신호"를 형성합니다. 그런 다음 이를 다른 공개 체인으로 확장하여 다중 체인 통합 신호를 구축합니다. 마지막으로, 동일한 암호화 신호 계층에서 상호 연결하여 "공유 파장"을 형성하여 패키지된 자산과 중앙화된 브리지 없이 크로스 체인 상호 운용성을 달성합니다.

현재 30개 이상의 팀이 The Signal 개발에 참여하고 있습니다. 1,500개 이상의 Prover 노드가 Boundless 마켓에 등록되어 토큰 인센티브의 0.5%를 놓고 경쟁하고 있습니다. GPU를 보유한 사람은 누구나 허가 없이 참여할 수 있습니다. The Signal은 현재 Boundless 메인넷 베타 버전에서 활성화되어 있으며, Base 기반 프로덕션 등급 증명 요청을 지원합니다.

VI. 무한 로드맵, 메인넷 진행 상황 및 생태계

Boundless의 개발은 명확한 단계적 경로를 따릅니다.

1단계 – 개발자 액세스: 개발자에게 조기 액세스를 제공하여 애플리케이션 탐색을 가속화하기 위한 무료 증명 리소스를 제공합니다.
2단계 – 공개 테스트넷 1: 공개 테스트넷을 출시하고, 양면 시장 메커니즘을 도입하고, 개발자가 실제 환경에서 Prover 노드와 상호 작용할 수 있도록 합니다.
3단계 – 공개 테스트넷 2: 자립형 분산형 지분 증명 네트워크를 테스트하기 위한 시장 인센티브와 완전한 경제적 메커니즘 도입
4단계 – 메인넷: 모든 체인에 대한 보편적인 ZK 컴퓨팅 기능을 제공하는 전체 메인넷 출시.

2025년 7월 15일, Boundless 메인넷 베타가 공식 출시되어 Base에서 프로덕션 단계에 돌입했습니다. 사용자는 실제 자금으로 증명을 요청할 수 있으며, Prover 노드는 허가 없이 해당 증명에 접근할 수 있습니다. 단일 노드는 최대 100개의 GPU를 지원하고 입찰에 참여합니다. 데모 애플리케이션으로, 팀은 이더리움 비콘 체인의 최종성 이벤트를 모든 체인과 컨트랙트에서 직접 검증할 수 있는 단일 영지식 증명으로 압축하는 오픈소스 ZK 합의 클라이언트인 Signal을 출시했습니다. 이를 통해 이더리움의 최종 상태를 전 세계적으로 읽을 수 있게 되어 크로스 체인 상호운용성과 안전한 결제를 위한 기반을 마련합니다.

Boundless 브라우저의 데이터는 빠른 네트워크 성장과 강력한 복원력을 보여줍니다. 2025년 8월 18일 기준, 네트워크는 누적 542.7조 건의 컴퓨팅 사이클을 처리하고, 399,000건의 주문을 완료했으며, 106개의 독립 프로그램을 처리했습니다. 가장 큰 단일 증명은 1,060억 건의 컴퓨팅 사이클을 초과했으며(8월 18일), 네트워크의 최대 컴퓨팅 파워는 25.93MHz(8월 14일)에 도달하여 업계 신기록을 세웠습니다. 주문 처리와 관련하여, 8월 중순에는 일일 평균 주문 수가 15,000건을 초과했고, 최대 일일 컴퓨팅 파워는 40조 사이클을 초과하여 기하급수적인 성장을 보였습니다. 또한, 주문 처리 성공률은 98%~100%의 높은 수준을 지속적으로 유지하여 증명 시장 메커니즘의 성숙도를 입증했습니다. 더욱 주목할 만한 점은, 증명자 경쟁이 심화되면서 사이클당 비용이 Wei에 가깝게 낮아졌다는 것입니다. 이는 네트워크가 효율적이고 저렴하며 대규모 컴퓨팅 시대로 접어들고 있다는 신호입니다.

더욱이 Boundless는 최고 채굴자들의 적극적인 참여를 이끌어냈습니다. Bitmain과 같은 주요 제조업체들은 이미 전용 ASIC 채굴기 개발에 착수했습니다. 6block, Bitfufu, Force Zone, Intchain, Nano Labs와 같은 기업들이 네트워크에 참여하여 기존 채굴 풀 리소스를 ZK(영지식 증명) 컴퓨팅 노드로 전환했습니다. 이러한 채굴자들의 유입은 Boundless의 ZK 시장을 대규모 산업화로 이끌고 있습니다.

7. ZK 코인 토큰 경제 모델 설계

ZK 코인(ZKC)은 Boundless Protocol의 네이티브 토큰이자 전체 네트워크의 경제적, 보안적 핵심입니다. ZKC의 설계 목표는 신뢰할 수 있고, 마찰이 적으며, 확장 가능한 영지식 연산 시장을 구축하는 것입니다. ZKC의 총 발행량은 10억 개이며, 연간 감소하는 인플레이션 메커니즘을 사용합니다. 연간 인플레이션율은 첫해 약 7%에서 8년차에는 3%로 점차 감소하여 장기적으로 안정적으로 유지됩니다. 새로 발행되는 모든 토큰은 검증 가능 작업 증명(PoVW)을 통해 할당되므로, 발행량이 실제 연산 작업과 직접적으로 연결됩니다.

검증 가능 작업 증명(PoVW)은 Boundless의 핵심 혁신으로, 검증 가능한 연산을 기술적 역량에서 측정 가능하고 거래 가능한 상품으로 탈바꿈시킵니다. 기존 블록체인은 단일 노드의 컴퓨팅 파워에 의해 제한되는 모든 노드에서 반복적인 실행에 의존합니다. 반면 PoVW는 영지식 증명을 활용하여 네트워크 전체 검증을 통해 단일 연산을 가능하게 합니다. 또한, 신뢰할 수 없는 측정 시스템을 도입하여 연산 워크로드를 가격이 책정된 리소스로 전환합니다. 이를 통해 연산은 수요에 따라 확장될 뿐만 아니라 시장 기반 가격 발견, 서비스 계약, 그리고 인센티브가 제공되는 증명자 노드를 통해 확장될 수 있으며, 수요 중심의 선순환 구조를 형성합니다. PoVW의 도입은 블록체인을 최초로 컴퓨팅 파워 부족으로부터 해방시켜 크로스체인 상호운용성, 오프체인 실행, 복잡한 연산 및 개인정보 보호를 가능하게 합니다. 이는 Boundless가 보편적인 ZK 컴퓨팅 인프라를 구축할 수 있는 경제적, 기술적 기반을 마련합니다.

토큰 역할 및 가치 캡처

ZK 코인(ZKC)은 Boundless의 기본 토큰이며 전체 네트워크의 경제적 중추입니다.

담보 및 보증: 증명자는 주문을 수락하기 전에 ZKC(일반적으로 최대 요청 수수료의 10배 이상)를 담보로 제공해야 합니다. 기한 내에 담보를 제공하지 않을 경우, 증명자는 벌금을 내야 합니다(50%는 파기되고 나머지 50%는 다른 증명자에게 보상됩니다).
검증 가능 작업 증명(PoVW): 증명자는 채굴 메커니즘과 유사하게 영지식 증명을 생성하여 ZKC 보상을 받습니다. 보상은 다음과 같이 분배됩니다. 75%는 증명자에게, 25%는 프로토콜 스테이커에게 지급됩니다.
범용 지불 계층: 애플리케이션 당사자는 자체 네이티브 토큰(예: ETH, USDC, SOL)을 사용하여 증명 수수료를 지불하지만 증명자는 ZKC를 약속해야 하므로 모든 증명은 ZKC에 의해 보증됩니다.
거버넌스 기능: ZKC 보유자는 시장 메커니즘, zkVM 통합, 자금 배분 등을 포함한 Boundless 거버넌스에 참여할 수 있습니다.

토큰 할당(초기 공급량 10억)

생태계 성장(49%)

31% 생태계 기금: 애플리케이션 개발, 개발자 도구, 교육, 인프라 유지 관리를 지원하며, 3년차까지 선형적으로 제공됩니다.
18% 전략적 성장 기금: 기업 수준의 통합, BD 협력 및 기관 증명자 클러스터 도입에 사용됩니다. 12개월 동안 점진적으로 자금을 해제하고 협력 결과와 연계합니다.

핵심 팀 및 초기 기여자(23.5%)

20%는 핵심 팀과 초기 기여자에게 돌아가고, 25%는 1년에 걸쳐 지급되며, 나머지는 24개월에 걸쳐 선형적으로 지급됩니다.
3.5%는 zkVM R&D 및 연구 자금을 위한 RISC Zero에 할당됩니다.

투자자(21.5%): 전략적 자본 및 기술 지원자; 25%는 1년 클리프, 나머지 2년은 선형적 잠금 해제.

커뮤니티(약 6%): 커뮤니티 참여를 강화하기 위한 커뮤니티 공모 및 에어드롭; 공모 물량의 50%는 TGE로 잠금 해제되고, 50%는 6개월 후에 잠금 해제됩니다; 에어드롭의 100%는 TGE로 잠금 해제됩니다.

ZKC는 Boundless Protocol의 핵심 경제 및 보안 앵커입니다. 증명 전달을 보장하는 담보 역할을 하고, 작업 증명(PoVW)을 통해 실제 워크로드와 발행을 연결하며, 전체 체인에서 ZKC의 지불 보증 계층 역할을 합니다. 또한, 보유자가 거버넌스 수준에서 프로토콜 발전에 참여할 수 있도록 지원합니다. 증명 요청이 증가하고 페널티 소각 메커니즘이 강화됨에 따라 더 많은 ZKC가 잠기고 유통에서 제거되어 수요 증가와 공급 감소라는 두 가지 요인이 결합된 장기적인 가치 제안을 창출합니다.

8. 팀 배경 및 프로젝트 자금 조달

RISC Zero 팀은 2021년에 설립되었습니다. Amazon, Google, Intel, Meta, Microsoft, Coinbase, Mina Foundation, O(1) Labs 등 유명 기술 및 암호화 기관의 엔지니어와 기업가로 구성된 이 팀은 임의의 코드를 실행할 수 있는 세계 최초의 zkVM을 만들었으며 이를 기반으로 하는 보편적인 제로 지식 컴퓨팅 생태계를 구축하고 있습니다.

Jeremy Bruestle – RISC Zero 공동 창립자 겸 CEO

제레미는 시스템 아키텍처 및 분산 컴퓨팅 분야에서 20년 이상의 경력을 쌓은 베테랑 기술자이자 연쇄 창업가입니다. 그는 이전에 인텔의 수석 엔지니어, Vertex.AI의 공동 창립자 겸 최고 과학자, 그리고 Spiral Genetics의 공동 창립자 겸 이사회 멤버로 재직했습니다. 2022년에는 RISC Zero를 설립하고 CEO로 재직하며 zkVM 기술의 개발 및 전략을 주도하고 일반 컴퓨팅 분야에서 영지식 증명 구현을 촉진하고 있습니다.

Frank Laub – RISC Zero 공동 창립자 겸 CTO

프랭크는 딥 러닝 컴파일러와 가상 머신 기술 분야에서 오랜 경력을 쌓았으며, Intel Labs와 Movidius에서 딥 러닝 소프트웨어 개발을 담당했습니다. 또한 Vertex.AI와 Peach Tech 등의 기업에서 풍부한 엔지니어링 경험을 쌓았습니다. 2021년 RISC Zero를 공동 창립한 이후 CTO로서 zkVM 커널, Bonsai 네트워크, 그리고 개발자 툴체인 개발을 이끌었습니다.

Shiv Shankar – Boundless CEO

Shiv는 핀테크, 클라우드 스토리지, 컴플라이언스, 분산 시스템 등 다양한 분야에서 기술 및 엔지니어링 관리 분야에서 15년 이상의 경력을 보유하고 있습니다. 그는 2025년부터 Boundless의 CEO로 재직하며 제품 및 엔지니어링 팀을 이끌고 영지식 증명의 상용화와 크로스체인 컴퓨팅 인프라 개발을 추진해 왔습니다.

조 레스티보 – RISC Zero COO

조는 세 번의 창업 경력을 가진 기업가이자 운영 전문가로, 조직 관리와 위험 관리 분야에서 풍부한 경험을 보유하고 있습니다. 그의 회사는 각각 액센추어와 깃랩에 인수되었습니다. 그는 시애틀 대학교 경영대학에서 위험 관리를 가르치고 있습니다. 2023년 RISC Zero에 합류하여 COO를 역임하며 전반적인 운영 및 확장성을 담당하고 있습니다.

Brett Carter – RISC Zero 제품 담당 부사장

Brett은 제품 관리 및 생태계 개발 분야에서 풍부한 경험을 보유하고 있습니다. 이전에는 O(1) Labs에서 수석 제품 관리자로 근무했습니다. 2023년 RISC Zero에 합류하여 현재 Boundless에서 제품 전략, 생태계 애플리케이션 구현 및 시장 통합을 담당하는 제품 담당 부사장을 맡고 있습니다.

자금 조달 측면에서 RISC Zero는 2023년 7월 블록체인 캐피털(Blockchain Capital)이 주도한 4천만 달러 규모의 시리즈 A 투자 라운드를 완료했으며, 시드 라운드의 주요 투자자였던 베인 캐피털 크립토(Bain Capital Crypto)도 계속해서 참여했습니다. 다른 투자자로는 갤럭시 디지털(Galaxy Digital), IOSG, RockawayX, Maven 11, 펜부시 캐피털(Fenbushi Capital), 델파이 디지털(Delphi Digital), 알지 벤처스(Algaé Ventures), IOBC, 제로 다오(Zero Dao, 트리뷰트 랩스(Tribute Labs)), 피그먼트 캐피털(Figment Capital), a100x, 알케미(Alchemy) 등이 있습니다.

IX. ZKVM 및 ZK 시장 경쟁 분석

현재 zkVM과 zkMarketplace를 모두 제공하는 주요 프로젝트는 Succinct입니다. SP1은 RISC-V 기반으로 구축되었으며 LLVM IR 프런트엔드를 통해 여러 언어와 호환됩니다. 이더리움 기반 SPN은 스테이킹 및 입찰 메커니즘을 통해 작업을 분배하며, $PROVE 토큰은 결제, 인센티브 및 보안을 제공합니다. 이와 대조적으로 RISC Zero는 이중 엔진 전략을 채택합니다. Bonsai는 공식적으로 호스팅되는 Prover-as-a-Service를 제공하여 엔터프라이즈 애플리케이션에 높은 성능과 안정성을 제공합니다. 반면 Boundless는 개방적이고 분산된 증명 시장을 구축하여 모든 GPU/CPU 노드가 자유롭게 참여할 수 있도록 하여 탈중앙화 및 노드 커버리지를 극대화하지만, 성능 일관성은 상대적으로 제한적입니다.

Risc Zero는 개방성과 산업적 구현을 모두 고려하는 반면, Succinct는 고성능과 표준화된 경로에 더 중점을 둡니다.

Risc Zero(zkVM + Bonsai + Boundless)와 Succinct(SP1 zkVM + SPN)의 차이점 및 포지셔닝

RISC-V와 Wasm 비교

RISC-V와 WASM은 범용 zkVM에 대한 두 가지 주요 접근 방식입니다. RISC-V는 간단한 규칙과 성숙한 생태계를 갖춘 하드웨어 수준의 개방형 명령어 집합으로, 회로 성능 최적화 및 미래 지향적인 하드웨어 가속을 용이하게 합니다. 그러나 기존 웹 애플리케이션 생태계와의 통합은 제한적입니다. 반면 WASM은 다국어 및 웹 애플리케이션 마이그레이션을 자연스럽게 지원하고 성숙한 런타임을 제공하는 크로스 플랫폼 바이트코드입니다. 그러나 스택 기반 아키텍처로 인해 RISC-V보다 성능 한계가 낮습니다. 전반적으로 RISC-V zkVM은 성능과 범용 컴퓨팅 확장성에 더 적합한 반면, zkWasm은 크로스 언어 및 웹 시나리오에서 이점을 제공합니다.

10. 요약: 비즈니스 로직, 엔지니어링 구현 및 잠재적 위험

ZK 기술은 단순한 확장 도구에서 신뢰할 수 있는 블록체인 컴퓨팅을 위한 보편적인 기반으로 진화하고 있습니다. 개방형 RISC-V 아키텍처를 활용하는 RISC Zero는 EVM 의존성을 넘어 영지식 증명을 일반적인 오프체인 컴퓨팅으로 확장합니다. 이는 zk-Coprocessor와 Bonsai, Boundless와 같은 분산형 증명 마켓플레이스를 탄생시켰습니다. 이러한 플랫폼들은 확장 가능하고 거래 가능하며 관리 가능한 컴퓨팅 신뢰 계층을 구축하여 블록체인에 더 높은 성능, 향상된 상호운용성, 그리고 더 광범위한 적용 시나리오를 제공합니다.

물론 ZK 분야는 단기적으로 여전히 수많은 어려움에 직면해 있습니다. ZK를 둘러싼 1차 시장의 열기가 2023년에 정점을 찍은 후, 2024년 주류 zkEVM 프로젝트들이 출시되면서 2차 시장의 열기도 식어갈 것입니다. 더욱이, 주요 L2 팀들은 자체 개발한 검증자(prover)를 사용하는 경우가 많으며, 크로스체인 검증, zkML, 개인정보 보호 컴퓨팅과 같은 애플리케이션 시나리오는 아직 초기 단계에 있어 매칭 가능한 작업 수가 제한적입니다. 즉, 오픈 검증 마켓플레이스의 주문량은 대규모 네트워크를 유지하기에 충분하지 않으며, 수요가 급증할 때 기회를 포착하기 위해 검증자 공급을 미리 집계하는 것이 그 가치입니다. 한편, zkVM은 기술적 진입 장벽이 낮지만 이더리움 생태계에 직접 통합하기는 어렵습니다. 향후 zkVM은 오프체인 복합 계산, 크로스체인 검증, 비 EVM 체인과의 통합과 같은 시나리오에서 고유한 보완적 가치를 제공할 수 있습니다.

전반적으로 ZK 기술의 진화 경로는 점점 더 명확해지고 있습니다. zkEVM과의 호환성 탐색부터 범용 zkVM의 등장, 그리고 마침내 무한한 영지식 증명으로 대표되는 탈중앙화 증명 시장으로 이어지고 있습니다. 영지식 증명은 상용화와 인프라 개발을 가속화하고 있습니다. 현재 단계는 투자자와 개발자에게는 아직 시험대일 수 있지만, 다음 산업 주기를 위한 중요한 기회를 제공합니다.

면책 조항: 본 기사의 일부 내용은 AI 지원을 받았습니다. 정보와 자료의 진실성과 정확성을 보장하기 위해 최선을 다했지만, 불일치나 누락이 있을 경우 매우 유감스럽게 생각합니다. 본 기사는 연구 및 참고 목적으로만 작성되었으며, 투자 자문, 권유 또는 기타 형태의 금융 서비스를 의미하지 않습니다. 토큰 및 관련 디지털 자산 가격은 높은 위험과 변동성을 가질 수 있습니다. 투자 결정을 내리기 전에 독자는 자신의 판단력을 발휘하고 모든 위험을 감수해야 합니다.