이더리움은 10,000 TPS를 목표로 하고 있을까요? ZK 기술을 사용하여 "불가능한 삼각형"을 해결하는 방법

편집자: imToken

원본 링크: https://cointelegraph.com/magazine/ethereums-roadmap-10000-tps-using-zk-zkevm-tech-dummies-guide/

편집자 주: 이더리움은 10,000 TPS를 목표로 확장성의 새로운 시대를 향해 나아가고 있으며, 영지식 증명(ZK) 기술이 핵심 동력으로 부상하고 있습니다. 본 글은 "이더리움 10,000 TPS 로드맵"의 첫 번째 글입니다. 이 글에서는 ZK 기술, zkEVM 로드맵, 그리고 이더리움의 L1 확장 계획을 간략하게 설명합니다. 다음 글에서는 ZK 구현의 과제, L2 생태계의 발전, 그리고 이더리움의 경제 구조에 미치는 향후 영향에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

2025년 7월 30일, 이더리움은 제네시스 블록 10주년을 맞이했습니다. 10년간의 탐구 끝에 이더리움의 확장 로드맵 또한 새로운 방향과 비전을 모색하고 있습니다.

물론, 최근 ETH 가격 상승으로 커뮤니티에 대한 신뢰가 회복되었지만, 정말 흥미로운 점은 L2 확장을 둘러싼 수년간의 탐색 끝에 이더리움 L1이 최대의 분산화를 유지하면서도 극단적인 확장을 달성할 수 있는 신뢰할 수 있는 경로를 마침내 확보했다는 것입니다.

간단히 말해, 이제부터 이더리움의 가스 한도와 TPS는 매년 여러 차례 증가할 예정입니다. 검증자는 더 이상 각 트랜잭션을 재실행하지 않습니다(편집자 주: 즉, 트랜잭션의 상태 변화를 처음부터 다시 계산할 필요가 없습니다). 대신, 트랜잭션 배치가 올바르게 실행되었음을 증명하는 영지식 증명(ZK-proof)만 검증하여 기반 네트워크의 TPS를 초당 수만 건으로 높일 수 있습니다.

동시에 L2도 동기적으로 확장되어 수십만, 수백만 TPS에 도달할 수 있으며, "네이티브 롤업"이라는 새로운 L2는 프로그래밍 가능한 샤딩처럼 실행되어 L1과 동일한 보안을 제공합니다.

이러한 제안은 아직 이더리움의 거버넌스 프로세스에서 공식적으로 승인되지 않았지만, 비탈릭 부테린이 2017년에 탐구하기 시작한 아이디어를 바탕으로 하고 있으며 이더리움 재단의 핵심 연구원인 저스틴 드레이크가 주도하고 있습니다.

7월 EthCC 컨퍼런스에서 드레이크는 "이더리움 확장성의 중요한 전환점에 서 있습니다. 저는 우리가 L1의 GigaGas 시대, 즉 약 10,000 TPS로 곧 진입할 것이라고 확신합니다. 이 시대를 여는 열쇠는 zkEVM과 실시간 증명입니다."라고 말했습니다.

드레이크의 궁극적인 목표는 이더리움 생태계가 10년 안에 1천만 TPS를 달성하도록 하는 것이지만, 이는 어떤 단일 블록체인도 이 처리량 요건을 충족할 수 없음을 의미합니다. 미래는 필연적으로 "네트워크 안의 네트워크" 아키텍처가 될 것입니다. 서로 다른 L2는 각각 다른 시나리오, 장단점, 그리고 이점을 가지고 있으며, 전 세계적인 요구를 충족하기 위해 전체 생태계를 공동으로 확장할 것입니다.

01. 이더리움 L1이 대규모로 확장할 수 없는 이유는 무엇입니까?

다른 블록체인이 처리량을 늘리기 위해 더 강력한 하드웨어와 컴퓨팅 파워를 사용하려고 오랫동안 노력해 온 반면, 이더리움은 항상 분산화에 대한 거의 이념적이고 일부는 심지어 "유토피아적"이라고 생각할 수도 있는 집착을 품어 왔습니다.

ETH 맥시스의 관점에서 볼 때, 솔라나와 같은 "데이터 센터 체인"은 정부가 거래 검열을 위해 직접 타겟팅할 수 있는 수백만 달러 규모의 중앙 집중식 위험 요소를 가지고 있는 반면, 수이와 같이 하드웨어 사양이 낮은 체인조차도 엄청난 비용과 대역폭 요구 사항이 있어 분산화에 영향을 미칩니다.

이와 대조적으로 이더리움은 라즈베리 파이에서도 실행될 수 있습니다. 이처럼 낮은 장벽 설계 덕분에 15,000개에서 16,000개 이상의 공개 노드와 수백만 명의 검증자가 네트워크에 참여할 수 있어 이더리움에서 거래를 검열하는 것이 거의 불가능하고 전체 네트워크가 공격에 매우 강합니다.

물론, 가격은 매우 느립니다. 현재 TPS는 초당 약 18~20건의 거래인 반면, 솔라나의 TPS는 초당 약 1,500건의 거래입니다.

블록체인 아키텍처는 어느 정도 본질적으로 비효율적입니다. 마치 구글 스프레드시트와 비슷합니다. 셀을 수정할 때마다 전 세계 복사본을 가진 모든 컴퓨터가 전체 스프레드시트를 다시 계산하고 업데이트하기 전에 정확한지 확인해야 합니다.

ZK 기술 회사 Succinct Labs의 공동 창립자인 우마 로이는 "이더리움은 누구나 네트워크를 따라가고 모든 거래를 재실행할 수 있도록 설계되었습니다."라고 설명했습니다. 이는 또한 각 거래를 누군가가 재계산해야 하기 때문에 거래량을 무한정 늘릴 수 없다는 것을 의미합니다.

탈중앙화를 유지하면서 메인넷 확장 공간이 제한되어 있기 때문에 이더리움은 2020년에 논란이 많은 L2 계층 확장 경로를 택해야 했습니다.

02. ZK는 블록체인의 불가능 삼각형을 어떻게 해결하나요?

이더리움의 창시자 비탈릭 부테린은 보안, 확장성, 분산화를 동시에 달성하는 데 있어 퍼블릭 체인의 딜레마를 설명하기 위해 "블록체인 불가능 삼각형"이라는 개념을 제안한 적이 있습니다.

거의 모든 용량 확장 계획은 위의 두 가지 요구 사항 중 두 가지만 동시에 충족할 수 있으며, 세 번째 요구 사항은 희생되어야 합니다.

지금까지.

드레이크가 "문 수학(Moon Math)"이라고 설명한 기술인 영지식 증명(ZK-Proof)은 거래 세부 정보를 공개하지 않고도 다수의 복잡한 거래가 올바르게 실행되었음을 수학적으로 증명할 수 있습니다.

ZK 증명을 생성하는 과정은 매우 복잡하지만, 증명이 정확한지 검증하는 작업은 빠르고 가볍습니다.

따라서 이더리움의 미래 비전은 여러 개의 약한 라즈베리파이 노드가 모든 거래를 하나하나 다시 계산하는 대신, 검증자가 매우 작은 ZK 증명의 수학적 결과만 확인하도록 하는 것이 더 낫다는 것입니다.

Succinct Labs의 공동 창립자인 우마 로이(Uma Roy)는 "모든 사람에게 모든 거래를 다시 실행하라고 요구하는 대신, 이러한 작업이 발생했다는 증거를 제공하는 것이 더 낫습니다. 그렇게 하면 누구나 계산을 다시 하지 않고도 증거를 확인할 수 있습니다."라고 설명했습니다.

드레이크는 미래에는 ZK 증명을 검증하는 데 필요한 계산 복잡도가 너무 낮아져서 일반 라즈베리파이의 성능의 1/10에도 못 미치는 7달러짜리 라즈베리파이 피코라도 처리할 수 있고, 대규모 데이터 센터도 필요 없게 될 것이라고 농담을 했습니다.

03. zkEVM: 10,000 TPS를 향한 로드맵

이더리움 재단의 소피아 골드가 최근 블로그에 올린 게시물은 커뮤니티에서 뜨거운 토론을 불러일으켰습니다. 내년 안에 L1 메인넷에 제로 지식 증명 기반 이더리움 가상 머신(zkEVM)이 통합될 가능성이 있다는 것입니다.

ZK 기술에 대한 많은 실질적인 연구가 실제로 L2 네트워크에서 시작되었다는 점은 주목할 만합니다. 예를 들어, 이더리움 공동 창립자 조 루빈이 소유한 컨센시스(Consensys)가 인큐베이션한 리네아(Linea)는 EVM과 100% 호환되는 ZK 롤업 퍼블릭 체인입니다. 이더리움에서 실행 가능한 모든 애플리케이션은 리네아에서도 원활하게 실행될 수 있습니다.

Linea는 자신을 Ethereum의 확장으로 여기고 있으며 최근 L1 가치의 회복을 지원하기 위해 ETH 거래 수수료의 20%를 폐지하겠다고 발표했습니다.

Linea의 책임자인 데클런 폭스는 ZK 기술이 블록체인의 불가능한 삼각형 문제에 대한 해답을 제공한다고 설명했습니다. "ZK의 매력은 L1의 가스 한도를 크게 높일 수 있고, 계산 복잡도가 확장되어도 검증이 더 복잡해지지 않는다는 것입니다."

그는 ZK 증명 생성의 지연 시간과 비용이 지속적으로 감소함에 따라 검증에 필요한 하드웨어 요구 사항을 매우 낮게 유지하면서도 더 높은 처리량을 처리할 수 있다고 덧붙였습니다. 심지어 스마트워치로도 검증이 가능합니다.

하지만 커뮤니티가 지나치게 낙관할 필요는 없습니다. zkEVM이 내년 안에 L1에 성공적으로 통합된다 하더라도, 첫날에 10,000 TPS를 달성하지는 못할 것입니다.

04. 한 걸음씩 나아가고, 순식간에 완료하세요.

이더리움은 현재 네트워크를 운영하는 데 사용할 수 있는 주요 소프트웨어 클라이언트가 5개나 있습니다. 즉, 하나의 클라이언트에 문제가 발생하더라도 솔라나처럼 네트워크가 직접 중단되지 않습니다.

이더리움은 향후 업그레이드에서 ZK 검증을 지원하는 2~3개의 수정된 클라이언트를 출시할 계획이며, 검증자는 각 거래를 다시 실행하는 대신, 제로 지식 증명(ZK 증명)을 확인하여 검증을 완료하도록 선택할 수 있습니다.

처음에는 소수의 검증자만이 새로운 검증 모드로 전환하여 조기에 문제를 해결하고 잠재적 문제를 수정할 수 있도록 할 것입니다.

이더리움 재단 프로토콜 조정팀의 라디슬라우스는 "snarked EVM으로 전환하는 것은 점진적인 과정이 될 것"이라고 말했습니다. 여기서 "snark"는 SNARK 유형의 제로 지식 증명을 사용하는 것을 의미합니다.

사용자들은 L1 가스 한도 증가를 점진적으로 체감하게 될 것이며, 이는 네트워크의 경제 활동 역량이 향상됨을 의미합니다. L1에서 ZK 검증으로의 전환에는 시간이 걸리지만, 가스 한도 확대는 거의 임박했습니다.

지난주, L1 가스 한도가 22% 증가하여 4,500만 TPS로 상향 조정되었습니다. 연구원 단크라드 파이스트는 클라이언트가 가스 한도를 연 3회 자동으로 상향 조정하는 EIP(Earning Enhanced Initiative)를 제안했습니다. 이 계획에 따르면, 이더리움 메인넷은 4년 안에 약 2,000 TPS를 달성할 수 있을 것입니다.

저스틴 드레이크는 더 나아가 이 속도를 2년 더 연장하면 2031년까지 1기가바이트의 처리량을 달성할 수 있으며, 이는 약 10,000TPS에 해당한다고 제안했습니다.