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새로운 지평을 열다: EasyCrypt를 이용한 ZKsync 온체인 검증기의 Nethermind의 형식적 검증

새로운 지평을 열다: EasyCrypt를 이용한 ZKsync 온체인 검증기의 Nethermind의 형식적 검증

제로 지식 시스템은 블록체인 세계에서 큰 주목을 받고 있습니다. 기본 데이터를 노출하지 않으면서도 프라이버시와 효율성을 제공한다는 약속 때문이죠. 하지만 문제는 이 시스템들이 검증자(verifier)를 얼마나 신뢰하는가에 크게 의존한다는 점입니다. 만약 그 검증자가 버그가 있거나 악의적이라면? 잘못된 증명을 받아들이거나 전체 시스템을 무력화하는 심각한 보안 사고로 이어질 수 있습니다.

바로 이 문제를 Nethermind Security가 올해 초 획기적인 프로젝트로 해결했습니다. 최근 X 게시물에서 그들은 EasyCrypt 도구를 사용해 ZKsync의 온체인 검증기가 정확히 기대한 대로 동작함을 형식적으로 증명했다고 공유했습니다. 단순한 감사(audit)를 넘는 일입니다. 이는 실전 제로 지식 증명 시스템에 대한 최초의 형식적 검증 사례라는 점에서 의미가 큽니다. 특히 메 meme 토큰과 DeFi 프로젝트들이 확장성과 프라이버시를 위해 ZK 기술에 점점 더 의존하는 상황에서, 암호화폐 업계 전반에 흥미로운 소식입니다.

ZK 검증기 검증에 대한 Nethermind Security 사례 연구 배너

간단히 정리해보면 이렇습니다. 제로 지식 증명(ZKP)은 세부 내용을 밝히지 않고 어떤 사실이 참임을 증명할 수 있게 해줍니다—비밀번호를 말하지 않고도 알고 있음을 증명하는 식이죠. ZKsync 같은 시스템에서는 검증자(verifier)가 이러한 증명을 확인하는 온체인 스마트 계약입니다. 이 검증자가 '정직(honest)'하지 않다면(즉 규칙을 완벽히 따르지 않는다면), 재정적 손실에서부터 시스템 전체 침해에 이르는 문제들이 발생할 수 있습니다.

Nethermind 팀은 ZKsync의 개발사인 Matter Labs와 협력해 이 문제를 깊이 파고들었습니다. 그들은 검증자의 "정직성"을 증명하는 데 초점을 맞추어, 검증자가 PLONK 프로토콜(그리고 그 plookup 확장)에 명시된 대로 유효한 증명만 받아들이고 유효하지 않은 것을 거부함을 보장했습니다.

검증 과정: 단계별 개요

전체 작업은 약 2.5개월이 걸렸고, 여기에는 확률적 관계적 호어 논리(pRHL)를 사용하는 강력한 암호학적 증명 도구인 EasyCrypt을 익히는 시간이 포함되었습니다. ZKsync의 검증기는 Yul(이더리움 스마트 계약을 위한 저수준 언어)로 작성되어 있어, 팀은 EasyCrypt을 Yul 프로그램을 다루도록 확장해야 했습니다. 이 과정에서 메모리 로드/스토어, 산술 연산, 모듈러 지수 연산 같은 프리컴파일드 컨트랙트까지 핵심 Yul 연산을 모델링했습니다.

그들은 기계 수준의 코드에서 고수준의 암호학적 명세까지 연결하기 위해 세 가지 추상화 레벨에서 작업했습니다:

  1. 저수준(머신 추상화): Solidity에서 추출한 Yul 코드에서 시작해, 이를 opcode와 256비트 워드로 동작하는 모델과 일치함을 증명했습니다. 이 과정에서는 컴파일러 최적화를 정리(refine)해 깔끔한 모델을 유지했습니다.

  2. 중간 수준(정수 추상화): 여기서는 기계적 세부사항을 추상화하고 정수 연산에 집중했습니다. 메모리를 함수 인수처럼 모델링하고 uint256 연산에서의 오버플로우 가능성을 다뤄, 교묘한 오류가 숨어들지 않도록 했습니다.

  3. 고수준(암호학적 추상화): 마지막으로 이를 실제 ZK 명세와 연결했습니다. 모듈러 산술을 유한체 연산과 타원곡선 수학으로 옮겨와, 검증기가 PLONK 논문과 완전히 일치함을 증명했습니다.

도전 과제는 많았습니다. EasyCrypt은 기본적으로 Yul을 지원하지 않아 처음부터 모델링해야 했고, 레벨 간 동등성(equivalence)을 증명하려면 메모리 상태나 revert 동작 같은 복잡한 조건을 처리해야 했습니다. 이번에는 검증자의 정직성만 범위로 삼았고—soundness(거짓 긍정 없음)와 completeness(거짓 부정 없음) 같은 속성들은 다음 과제로 남겨두었습니다.

결과는? 검증자의 verify() 메서드가 정직함을 확인하는 견고한 정리가 나왔습니다. 이는 온체인에서 신뢰할 수 있음을 의미하며, DeFi 앱부터 ZKsync에서 발행되는 meme 토큰까지 광범위한 영역에서 발생할 수 있는 위험을 줄여줍니다.

블록체인과 밈 토큰에 있어 왜 중요한가

밈 코인의 격렬한 세계에서는 과대광고와 기술이 뒤섞이는데, 보안은 타협할 수 없는 요소입니다. ZKsync는 빠르고 저렴한 거래를 가능하게 해 바이럴한 토큰 프로젝트에 이상적이지만, 검증기가 검증된 상태가 아니면 결함 하나로 이득이 하루아침에 사라질 수 있습니다. 이번 검증은 형식적 방법(formal methods)이 복잡한 ZK 시스템도 통제할 수 있음을 보여주며 새로운 기준을 제시합니다.

Nethermind는 계속 나아갈 계획입니다. 이 성과를 Lean(또 다른 증명 보조 도구)에 통합하고 더 많은 속성을 검증하기 위한 그랜트 신청을 고려하고 있습니다. 모든 ZK 검증기가 사전 검증된 상태로 제공되는 미래를 상상해보세요—Ethereum 개발자부터 밈 토큰 트레이더까지 모두에게 더 안전한 생태계가 될 것입니다.

자세한 내용은 간단한 사례 연구 요약상세 기술 블로그를 확인하세요. 블록체인 보안에 관심이 있거나 ZK 기술이 다음 밈 붐을 어떻게 뒷받침하는지 궁금하다면 반드시 읽어볼 만한 자료입니다.

Meme Insider에서 이러한 최첨단 검증이 밈 토큰 생태계와 그 너머에 어떤 영향을 미치는지 계속 전해드리겠습니다.

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