원저자: Biteye 핵심 기여자 Wilson Lee
원편집자: Biteye 핵심 기여자 Crush
1. 소개
비트코인이 범용 컴퓨팅을 달성할 수 없다는 것은 잘 알려진 한계입니다. 이더리움을 포함한 수많은 고대 퍼블릭 체인은 이러한 한계를 극복하고 블록체인에 범용 컴퓨팅을 도입하기 위해 노력하고 있습니다. .
비문 및 룬과 같은 새로운 비트코인 자산이 인기를 얻은 후 시장은 디지털 골드의 용량을 확장할 수 있는 엄청난 잠재력을 깨달았습니다. 가장 눈길을 끄는 것은 OP_CAT의 복귀 계획이다.
OP_CAT의 도입으로 STARK 기술은 비트코인이 영지식 증명 검증을 달성하도록 도와 비트코인에 진정한 범용 컴퓨팅 기능을 도입할 수 있습니다.
올해 7월, StarkWare는 비트코인에서 OP_CAT 활성화의 장단점에 대한 연구를 촉진하기 위해 100만 달러 규모의 OP_CAT 연구 기금을 출시했습니다. 스타크웨어가 비트코인 OP_CAT 시대에 저력을 발휘할 수 있는 엄청난 잠재력을 갖고 있다고 보는 것은 어렵지 않습니다.
2. OP_CAT의 과거와 현재의 삶
OP_CAT 출발
OP_CAT는 스택의 두 요소를 하나로 연결하는 기능을 가진 비트코인 스크립트의 opcode입니다. 이는 복잡한 거래 스크립트를 작성할 때 매우 유용하며 스크립트의 유연성을 높일 수 있습니다.
비트코인 스크립트는 스택 기반 프로그래밍 언어이며, 맨 아래에는 연산 코드(OpCode)가 기본 명령어이다. 비트코인 스크립트는 이러한 opcode를 사용하여 조건부 판단 및 서명 확인과 같은 기능을 수행하지만 컴퓨팅 성능은 상대적으로 제한됩니다.
이더리움은 가상 머신(EVM)을 도입하여 블록체인에 더욱 강력한 컴퓨팅 기능을 제공합니다. EVM을 사용하면 개발자는 임의로 복잡한 스마트 계약을 작성할 수 있습니다. EVM은 또한 Opcode를 사용하여 컴퓨터에 기본 명령을 내립니다. 이는 Bitcoin의 Opcode와 유사하지만 더 넓은 범위의 기능을 가지고 있습니다.
핵심은 비트코인의 opcode가 주로 거래의 유효성을 확인하는 데 사용되는 반면, Ethereum의 opcode는 더 복잡한 논리를 실행하는 데 사용된다는 것입니다. 이러한 차이로 인해 이더리움은 범용 컴퓨팅이 가능한 반면 비트코인의 컴퓨팅 성능은 상대적으로 제한됩니다.
블록체인의 탈중앙화 특성상 컴퓨팅 자원의 가치가 매우 높다고 판단되기 때문에 DDOS 등의 악의적인 공격에 의한 자원의 과도한 소모를 방지하는 것이 필요합니다. 이더리움은 가스 한도를 사용하여 각 트랜잭션의 컴퓨팅 리소스 소비를 제어합니다. 가스가 소비되면 트랜잭션 실행이 중지되어 전체 이더리움 네트워크가 끝없는 트랜잭션 계산에 빠지는 것을 방지합니다.
OP_CAT은 스택 요소를 연결하여 단일 계산에 더 많은 논리를 도입할 수 있으며, 이는 비트코인 스크립트에 어느 정도 유연성을 제공하지만 DDOS의 위험에도 직면합니다.
보안상의 이유로 Satoshi Nakamoto는 공격 표면을 줄이기 위해 2010년에 OP_CAT opcode를 삭제했습니다. 이로 인해 비트코인은 특히 데이터를 연결해야 할 때 어느 정도의 스크립팅 유연성을 잃게 되었습니다.
OP_CAT의 귀환: 확장과 논란
비트코인 네트워크가 확장되고 더 많은 기능적 요구 사항이 등장함에 따라 커뮤니티는 OP_CAT를 재검토하기 시작하고 이것이 확장 계획에서 중요한 역할을 할 수 있다고 믿습니다.
최근 몇 년 동안 OP_CAT 재도입에 대한 논의가 뜨거워졌으며, 특히 비트코인 스케일링 및 스마트 계약과의 잠재적인 연관성과 관련하여 더욱 그렇습니다. 동시에 Taproot와 같은 비트코인 프로토콜의 업데이트로 보안 및 메모리 사용 문제가 점차 해결되면서 OP_CAT을 다시 활성화해야 한다는 요구가 높아지기 시작했습니다.
2023년 10월, 개발자 Ethan Heilman과 Armin Sabouri가 제안한 OP_CAT 제안이 큰 주목을 받았습니다.
이 제안의 목표는 소프트 포크를 통해 OP_CAT opcode를 복원하는 것입니다. 이는 비트코인 스크립트의 기능, 특히 Tapscript(Bitcoin Taproot 트랜잭션 스크립트 언어)의 복잡한 계약 기능 구현을 크게 향상시킵니다.
올해에는 비문과 룬이 폭발적으로 인기를 끌면서 OP_CAT을 둘러싼 논의가 더욱 공식화되었습니다. 커뮤니티에 의해 주도된 OP_CAT 제안은 공식적으로 BIP-420이라는 번호를 받았습니다(BIP는 비트코인 개선 제안입니다).
번호는 나중에 BIP-347로 변경되었습니다. BIP-347의 주요 목적은 보다 복잡한 조건(예: 합의)을 도입하여 보다 복잡한 스마트 계약, 크로스체인 브리지 및 온체인 트랜잭션을 허용하는 것입니다. 프로토콜을 구현하면 금고 스타일 거래, 취소 가능한 지불, 정기 지불, 에스크로 및 채권과 같은 복잡한 금융 상품 등과 같은 기능을 비트코인에 도입할 수 있습니다.
OP_CAT은 잠재적인 이점을 제공하지만 몇 가지 과제도 직면합니다. 예를 들어, 이러한 개선 사항을 구현하면 비트코인의 복잡성이 증가하여 보안 및 네트워크 포크 위험이 발생할 수 있습니다. 또한 일부 커뮤니티 회원은 새로운 기능이 비트코인의 단순성과 인기에 영향을 미칠 수 있다고 우려하고 있습니다.
따라서 OP_CAT 회귀의 영향에 대해서는 지속적인 논의와 탐구가 필요합니다.
3. 왜 스타크인가?
STARK는 StarkWare가 개발한 영지식 증명 시스템입니다. 잘 알려진 SNARK와 유사하게 STARK도 복잡한 프로그램의 실행 프로세스를 쉽게 검증 가능한 영지식 증명으로 변환하여 확장을 달성합니다. 이 방법을 사용하면 대규모 거래의 계산량을 크게 줄이고 정확성을 빠르게 확인할 수 있습니다.
영지식 증명의 기본 아이디어
영지식 증명 기술의 핵심 아이디어는 복잡한 계산 결과를 신속하게 검증할 수 있는 간단한 명제로 변환하는 것이며, 검증자는 그 정확성을 확인하기 위해 계산 과정을 다시 실행할 필요가 없습니다. 결과.
예를 들어 복잡한 계산 프로세스를 완료하는 데 몇 초 또는 몇 분이 걸리고 검증자가 계산 결과를 확인하려고 한다고 가정하면 가장 직접적인 방법은 몇 초 또는 몇 분 안에 계산을 반복하는 것입니다. 하지만 전체 계산 과정을 영지식 증명으로 변환하면 검증 과정을 밀리초 수준으로 줄일 수 있다.
STARK와 SNARK의 기술적 차이점
STARK와 SNARK의 주요 차이점은 그들이 사용하는 수학적 기초, 즉 영지식 증명을 계산하고 확인하는 데 사용되는 수학적 방법에 있습니다.
SNARK는 주로 타원 곡선 쌍 작업에 의존합니다. 이 작업 방법은 간결한 영지식 증명을 달성할 수 있지만 해시 작업을 포함하지 않습니다. 또한 SNARK의 작동은 타원 곡선의 속성에 의존하므로 일부 애플리케이션 시나리오에서는 제한될 수 있습니다.
SNARK와 달리 STARK는 핵심 작업으로 해시 함수와 다항식 약속에 전적으로 의존합니다. 해시 함수는 비트코인과 같은 블록체인 시스템에서 널리 사용되는 암호화 도구로 임의 길이의 입력을 고정 길이의 출력으로 매핑하여 효율적인 계산과 강력한 보안을 제공합니다.
호환성: STARK 및 비트코인
비트코인 시스템 자체는 해시 계산을 중심으로 구축되었기 때문에 STARK의 컴퓨팅 방법은 비트코인의 기본 컴퓨팅 방법과 매우 일치합니다.
STARK의 해시 연산은 비트코인의 기존 해시 계산 로직과 더욱 직접적으로 통합될 수 있습니다. 이러한 적응성은 STARK가 비트코인의 기존 컴퓨팅 메커니즘을 크게 수정하지 않고도 비트코인 네트워크에서 영지식 증명을 보다 효율적으로 구현할 수 있음을 의미합니다.
OP_CAT이 전제조건인 이유는 무엇입니까?
OP_CAT의 역할은 스택의 요소를 연결하는 것이며, 이는 복잡한 영지식 증명 검증 스크립트를 구축하는 데 중요합니다. OP_CAT을 사용하면 비트코인 스크립트는 여러 데이터 세그먼트의 조합을 보다 유연하게 처리할 수 있으므로 검증 프로세스 중에 보다 복잡한 논리 구조를 지원할 수 있습니다. 이는 OP_CAT이 STARK 증명 검증을 구현하는 데 필요한 스크립팅 기능을 제공하기 때문에 STARK 도입을 가능하게 합니다.
특히, OP_CAT의 도입으로 비트코인은 접합, 검증 및 반복 작업과 같은 STARK 증명에 필요한 복잡한 데이터 작업을 지원할 수 있습니다. 이러한 작업은 영지식 증명의 생성 및 검증 과정에서 필수적입니다. OP_CAT을 통해 비트코인은 Turing 완전성을 도입하지 않고도 효율적인 검증과 보안을 유지할 수 있으므로 비트코인 네트워크에서 STARK의 적용을 실현할 수 있습니다.
4. 요약 및 전망
업계의 새로운 주력 라인인 비트코인의 확장은 업계의 지속 가능한 발전에 매우 중요합니다. 이 트랙에서 StarkWare는 영지식 증명 및 확장 기술 분야의 선두 위치를 통해 강력한 혁신 역량을 입증했습니다.
그러나 STARK의 성공적인 적용은 여전히 OP_CAT과 같은 기능의 추가 개발에 달려 있습니다. 우리는 비트코인 생태계의 발전을 공동으로 촉진하기 위해 이 분야의 다양한 기술 팀의 지속적인 노력과 탐구를 기대합니다.
미래를 내다보면, OP_CAT의 도입으로 StarkWare는 이 새로운 시대에 빛을 발하고 블록체인 확장에서 선두 위치를 더욱 공고히 할 것으로 예상됩니다. 우리는 Bitcoin 확장을 촉진하고 네트워크 효율성을 향상시킬 수 있는 StarkWare의 잠재력에 대해 낙관하고 있으며 이들이 블록체인 기술에 더 많은 혁신과 혁신을 가져오기를 기대합니다.
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