빠르게 진화하는 블록체인 암호학 분야에서 새로운 소식이 주목받고 있습니다. 연구자들이 FRI 프로토콜의 건전성(soundness)에 대한 더 단순한 증명을 발표했는데, 이 프로토콜은 많은 제로지식 증명 시스템의 핵심입니다. 이 작업은 Nethermind Research의 Albert Garreta, zkSecurity의 Nicolas Mohnblatt, 그리고 Ethereum Foundation의 Benedikt Wagner의 협업으로 나왔습니다. 블록체인 기술에 관심이 있거나 밈 토큰을 다루고 있다면, 이 내용을 이해하면 이러한 시스템들이 얼마나 안전하고 효율적으로 발전하는지에 대해 한발 앞서갈 수 있습니다.

핵심을 풀어보면, FRI는 Fast Reed-Solomon Interactive Oracle Proofs of Proximity의 약자로 SNARKs(Succinct Non-interactive ARguments of Knowledge)에서 사용되는 프로토콜입니다. SNARKs는 블록체인에서 마치 마법과 같아서, 세부 사항을 드러내지 않고 어떤 사실이 참임을 증명할 수 있게 해주며, 이는 Ethereum rollups 같은 확장성 솔루션에서 프라이버시와 확장성에 매우 중요합니다. 밈 토큰들은 커뮤니티와 밈에 기반해 바이럴하게 성장하는 코인들인데, 많은 경우 이런 확장형 체인 위에 구축되므로 이 분야의 발전은 보안을 저해하지 않으면서 거래를 더 빠르고 저렴하게 만들어줍니다.

이번 소식은 Nico (@nico_mnbl)의 X 스레드에서 시작됐습니다. 그는 이번 발표가 FRI의 라운드별(round-by-round, RBR) 건전성 분석을 어떻게 단순화했는지 강조했습니다. 건전성은 기본적으로 프로토콜이 사기꾼을 잡아내는 능력을 의미합니다—누군가 거짓 증명을 시도하면 높은 확률로 거부된다는 뜻입니다.

Albert Garreta도 인용 트윗으로 이 협업을 칭찬하며 Nico의 블로그 글을 살펴보라고 권했습니다. "A Simplified Round-by-round Soundness Proof of FRI"라는 제목의 논문은 ePrint에 게시되어 있습니다. 초록은 FRI의 구체적 보안이 견고하긴 하지만 이전의 증명들은 복잡했다고 적고 있으며, 이번 버전은 더 넓은 대중이 이해하기 쉽게 만들어 SNARK 구성의 형식 검증(formal verification)으로 나아가는 길을 닦을 수 있다고 말합니다.

Nico의 블로그 포스트는 그래프 채색(graph coloring)을 이용한 재미있는 유추로 FRI의 보안을 깊이 있게 설명합니다. 증명자의 메시지를 노드가 평가 지점인 그래프로 상상하고, 엣지는 프로토콜의 레이어들 사이에서 관련된 지점들을 연결한다고 보세요. 검증자는 불일치하면 경로를 빨간색으로, 올바르면 녹색으로 "색칠"합니다. 핵심은 빨간 경로가 너무 많으면 정직하지 않은 증명자는 무너지고, 대부분이 녹색이면 원래 함수가 유효한 Reed-Solomon 코드워드에 가깝다는 뜻입니다—Reed-Solomon은 FRI에서 쓰이는 일종의 오류 정정 코드입니다.

블로그는 매 라운드마다 문제 크기를 줄이는 FRI의 "Fold" 연산의 핵심 성질을 설명합니다. 이들이 바라는 이상적인 성질이 있긴 하지만, 연구진은 보안성을 확보하기에 충분한 완화된 버전을 증명했습니다. 그들은 (\mathsf{B}^\star = \frac{1+\rho}{2}) (여기서 (\rho)는 코드율(code rate))와 같은 경계(bound)를 논의하며, 이를 (\sqrt{\rho}) 또는 심지어 (\rho)로 좁히려는 작업이 진행 중이라고 말합니다. 이는 증명 길이를 줄이고 연산을 덜어 블록체인 애플리케이션에 큰 이익을 가져올 수 있습니다.

이 연구는 다른 프로젝트들에 필요한 더 강한 FRI 성질에서 시작되었고, 케임브리지에서 열린 최근의 Ethereum Foundation Proofs, Arguments, and Zero-Knowledge (PQ) 워크숍에서 동기가 부여되었습니다. Nico는 끝에서 Mutual Correlated Agreement(MCA)를 용량 한계(capacity bound)까지 증명해보라는 공개 챌린지를 던지며 앞으로 더 흥미로운 발전을 예고했습니다.

밈 토큰 팬들에게는 다소 기술적으로 보일 수 있지만, 이것은 기초적입니다. 더 나은 SNARKs는 많은 밈 코인들이 번성하는 Layer-2 솔루션들을 더 효율적으로 만듭니다. 더 빠른 거래, 낮은 수수료, 그리고 좋아하는 도그 테마 토큰들의 강화된 프라이버시를 떠올려보세요. 이 분야에서 개발하거나 투자하고 있다면, 이런 암호학적 원시(crypto primitives)를 주시하는 것이 한발 앞서는 데 도움이 됩니다.

더 많은 세부사항은 전체 스레드를 확인하고, 준비가 되었다면 논문이나 블로그를 통해 zk 지식을 한층 끌어올려보세요. 당신의 생각은 어떤가요—이것이 형식적 검증을 단순화하고 채택을 촉진할까요?