[Boom💥Labs] ZK 세션 1st cohort 회고

BoomLabs ZK session 1st cohort (6/27 ~ 10/3)

Boom Labs는 Web 3 개발자들을 온보딩시키고, 생태계를 활성화시키기 위해 교육을 비롯한 여러 활동들을 하고 있습니다. 저희 비전에 공감하여 동참하고자 하는 분들은 Boom Labs의 문을 두드려주세요!

Disclaimer: 이 글은 정보 전달을 위한 목적으로 작성되었으며, 특정 프로젝트에 대한 투자 권고, 법률적 자문 등 목적으로 하지 않습니다. 모든 투자의 책임은 개인에게 있으며, 이로 발생된 결과에 대해 어떤 부분에서도 Boom Labs는 책임을 지지 않습니다. 본문이 포괄하는 내용들은 특정 자산에 대한 투자를 추천하는 것이 아니며, 언제나 본문의 내용만을 통한 의사결정은 지양하시길 바랍니다.

10월 3일 스터디 세션을 마지막으로, 6월 27일부터 시작된 BoomLabs ZK session 1st cohort의 여정이 마무리되었습니다.

약 3개월간 ZK 세션에 참여하면서 다양한 배경의 리서처, 개발자들이 모여서 ZK 기술을 공부하고 토론할 장이 꼭 필요하다는 것을 체감하게 되었고, BoomLabs에서 해당 세션을 꾸준히 이끌면서 web3 개발자 생태계에 크게 기여할 수 있다고 느꼈습니다.

이번 회고록에서는 ZK 세션 1기 진행 과정과 1기 멤버들이 BoomLabs, ZK-SEL과 함께 진행한 ZK meetup을 되돌아보고, 그 과정에서 실감했던 ZK 세션의 필요성을 기록합니다. 이에 스터디 참여 멤버로서 제 개인적인 감상을 덧붙이며 2기 세션 준비를 위한 1기 멤버들의 향후 계획을 공유드리고자 합니다.

스터디의 시작

BoomLabs의 web3 개발자 온보딩 프로그램의 일환으로 EVM, Rust, 온체인 데이터 분석 세션과 함께 ZK 스터디 세션이 마련되었다. Harmony protocol에서 지원하는 ZKU(Zero-Knowledge University) course를 수료한 BoomLabs의 박진형님이 스터디를 리딩하면서, ZKU 커리큘럼을 따라 과제를 함께 풀고 코드 리뷰를 하며 의견을 나누는 방식으로 기획되었다. BoomLabs first party 홍보 기간과 맞물리며, web3분야에서 개발과 리서치를 오래 해오신 분들이 스터디에 참여하기 위해 모였고, 모두 ZK 분야에 대한 강한 열의가 있었다.

스터디의 진행

ZK 기술의 커버 범위가 매우 넓기에 ZKU 커리큘럼만으로 모든 스터디 멤버들의 관심 분야를 커버할 수 없었다. ZKU 커리큘럼을 철저하게 따르기보다, 멤버들의 관심사에 따라 다양한 분야를 각자 리서치하고 공유하는 세션을 ZKU 과제 리뷰 세션과 병행하였고, 이것이 향후 ZK meetup까지 이어졌다.

정기 스터디 세션에서 진행한 ZK 프로젝트(semaphore) 소스 코드 분석 (윤기훈님)

ZKU 세션에서는 다음과 같은 주제들을 다루었다.

• circom, snarkjs, semaphore로 만드는 simple ZK app
• circomlib을 통해 배우는 범용 함수의 circuit 구현 방법
• poseidon hash, MIMC hash 등 ZK-friendly hash function
• dark forest, ZK mastermind, ZK hangman 등 ZK 기술을 응용한 game

리서치 공유 세션에서는 다음과 같은 주제들을 다루었다.

• ZK SNARK의 수학적 배경 이론
• ZK scaling solution: zksync, starknet, aleo, mina, scroll

스터디 회차가 쌓여갈수록 참여 멤버들 각자의 관심사가 뚜렷해지고, ZKU에서 제공하는 교육 자료 외에 개인적 관심 분야에 대한 리서치를 더 많이 하게 되었다. KBW 기간 다양한 행사 참여, 팀원들의 해커톤 참가 등 바쁜 일정으로 8월 중순에는 스터디를 매주 꾸준히 지속하는 것에 대한 부담이 커졌고, 2주정도 스터디를 쉬면서 각자 행사 일정과 해커톤을 마무리하고 ZK 각 분야에 대한 공부를 개인적으로 이어나갔다.

ZK meetup

8월 중순쯤 되니 처음 기획했던 ZKU 교육 커리큘럼의 미러링과 스터디 멤버들의 개인적인 관심 분야에 대한 리서치의 비중이 1:1정도로 자리잡혔다. 이에 스터디 멤버 김지안님의 아이디어로 BoomLabs ZK meetup을 기획하게 되었고, ZKU 커리큘럼 외에 각 멤버들이 공부했던 분야와 관련된 내용을 수준 높은 강의 자료로 제작하여 개발자 대상 대중 강연 형식의 meetup을 개최하였다.

1st ZK meetup 홍보 포스터 (by BoomLabs 김채린님)

9월 1일 김채린님의 도움으로 포스터 등 홍보 자료를 제작하여 BoomLabs 디스코드 등 다양한 홍보 채널로 홍보를 했고, 약 90여분의 개발자들이 참가 신청을 해주셨다.

ZK 분야에 대한 개발자들의 뜨거운 관심을 확인할 수 있었고, ZK 스터디 세션때 모두 공유하기 어려웠던 deep한 부분까지 공유하고 토론하며 모든 스터디 멤버들의 ZK 분야에 대한 시야가 넓어졌음을 실감할 수 있었다.

1st ZK meetup 김희진님의 zkEVM & zkRollup 발표

ZK 세션의 필요성

ZK 세션에 참여하면서 가장 좋았던 점은 ZK 분야에 열의를 가진 스터디 멤버들이 언제든 나의 질문을 함께 고민해준다는 것이었다. ZK가 매우 넓은 범위에서 활용되기에 혼자 모든 영역에 대한 전문적인 지식을 갖추는 것에 한계가 있다. 이런 특성으로 인해 스터디 커리큘럼과 병행하여 개인적 관심분야를 공부했을 때 꽤 좋은 시너지 효과가 났으며, 멤버들과 자유롭게 토론하며 개인의 사고의 범위가 매우 크게 확장되는 경험을 여러 번 했다.

ZK는 블록체인과 web3, 탈중앙화의 정신과 잘 맞물리고 trustless한 거래 환경을 기반으로 한 다양한 사회적 활동에 반드시 필요한 기술이기에 앞으로 더욱 다양한 web3 분야에 적용될 것이고, 지금보다 훨씬 더 많은 사람들이 사용하게 될 것이다. web3 개발자라면 향후 몇 년 내로 직/간접적으로 반드시 ZKP layer가 포함된 application을 다루게 될 것이므로, ZK 도메인에 대한 지식을 갖추는 것이 많은 도움이 될 수 있다.

현실적으로 모든 사용자와 개발자가 ZK 애플리케이션의 근간을 이루는 코어 기술을 이해할 수는 없다. 결국 ZK 응용 솔루션의 제공자를 신뢰하고 사용하는 것이다. 라이브러리를 신뢰하고, 서비스의 호스트를 신뢰한다. Trustless한 거래 환경을 위해 필요한 ZK 솔루션의 제공자를 신뢰해야하는 역설적인 상황이다. 하지만 많은 ZK 프로젝트가 오픈소스로 공개되어있고, Zcash의 PowersOfTau ceremony 등 투명하게 privacy를 보장하기 위한 시도들이 여럿 있다.

ZK 기술의 실제 응용 구현 방식을 제대로 이해하고, 오픈소스를 전적으로 신뢰하지 않고 코드를 스스로 검수할 수 있다면, ZK가 큰 비중을 차지하는 애플리케이션을 더 책임감 있게 개발하며 web3 정신에 부합하는 좋은 서비스를 만들 수 있는 개발자가 될 수 있을 것이라고 생각한다.

하지만 ZK 기술을 공부하는 것은 멀고도 험난한 길이다. Web3 애플리케이션 개발자가 ZK에 관심을 가지고 공부를 하려고 할 때, 두 가지 허들이 존재한다. 1) 응용 범위가 매우 넓고 다루는 내용이 방대하다. 2) 제대로 이해하기 위해 적지 않은 수학, 암호학, 개발 전반의 지식이 필요하다.

1) ZK는 특정 메인넷 또는 개발 환경에 한정되지 않은 매우 큰 주제이다. 프라이버시와 확장성이라는 지점에서 블록체인, web3의 탈중앙화 키워드와 매우 잘 맞지만, 블록체인에 포함된 개념이 아닌, 다른 분야에서의 응용 사례도 매우 많은 아주 넓은 암호학의 응용 분야이다. Private transaction을 필요로 하는 금융 시스템, 신원 확인 시스템, 게임부터 ZK rollup 등의 확장성 솔루션까지 매우 다양한 응용 사례가 시도되고 있다. 자칫하면 방대한 응용 범위와 이해에 필요한 배경지식에 압도되어 공부의 방향을 제대로 잡지 못하거나 흥미를 잃을 수도 있다.

2) ZK 기술을 응용한 application의 작동 원리를 깊이 이해하기 위해선 암호학 배경 지식을 요한다. 응용 레벨에서도 주로 rollup, zkEVM, private transaction 등의 영역에서 많이 활용되기 때문에 high-level에서만 들여다봐서는 추상적인 이해는 가능해도, 수학과 개발 분야의 배경 지식 없이는 실제로 어떤 지점에서 프라이버시와 확장성이 구현되는지 제대로 이해하기 어렵다.

ZK의 모든 분야를 혼자서 이해하기는 어렵다. 하지만 top level에서 조금 더 깊이 들어가서 오픈 소스 코드를 이해하고 사용하는 정도는, 열정적인 스터디 멤버들과 함께라면 충분히 가능하다.

이런 이유로 다양한 배경의 web3 개발자들이 ZKP를 제대로 이해하고 공부하기 위한 자유로운 토론의 장이 필요하고, BoomLabs의 ZK 세션이 그 역할을 할 것이다. 이는 1기 스터디 멤버들이 ZK meetup을 기획하고 개최하게 된 배경과도 일맥상통한다.

스터디 멤버로서 개인적인 감상 및 후기

ZK 세션 1기는 매우 성공적이었다고 생각한다.

ZK의 방대한 공부 범위를 함께 살펴볼 동료를 얻었고, ZK 분야에 대한 이해의 깊이를 더했으며, meetup을 통해 다양한 개발자들과 교류하며 개발 스터디와 밋업 세션의 성공 요소에 대해서도 깊게 고민해볼 수 있었다.

개인적으로 circom과 snarkjs를 활용하여 만든 여러 프로젝트의 소스를 뜯어보고 간단한 앱을 만들어보면서, ZK 기술이 사용자뿐만 아니라 application level 개발자에게도 마치 ‘마법 상자’와 같이 느껴진다는 생각이 들었다.

ZK 앱이 작동하는 것을 신기해하는 것에서 더 나아가 그 원리를 알고 싶었다. 이에 ZKU 커리큘럼 외에 개인적 관심사로 ZK-SNARK의 이론을 집중적으로 공부하여 어떻게 proof가 생성되고, 어떻게 verify하는지 low-level에서 공부할 수 있었다.

암호화 레벨을 높이기 위한 여러 수학적 기법을 전부 이해하긴 어려웠지만, 어떤 원리에 의해 암호화가 진행되고, 어떤 방식으로 증명과 검증 과정의 succintness를 확보할 수 있는지 이해하게 되었다.

ZK 스터디에 참여하며 다른 트랙을 운영하는 BoomLabs의 멤버들과 교류할 기회도 많이 있었고, 그들의 도움을 받아 web3에 deep dive할 수 있었다.

내가 도움을 받았듯이, 앞으로의 세션도 많은 사람에게 자유롭게 열려 있고, 의지만 있다면 BoomLabs의 훌륭한 자원을 활용하고 함께 발전할 수 있는 커뮤니티이자 기회의 장이 될 수 있을 것으로 기대한다.

앞으로의 여정 (+2기를 준비하며)

ZK 세션 1기에 참여하면서 스터디의 성격을 잘 정의하고 그것을 유지하기 위한 체계를 갖추는 것이 필요하다고 느꼈다.
1기는 참여 멤버가 5명정도로 그리 많지 않았고, 각자 관심사가 뚜렷하며 self-motivation이 잘 되어 스터디가 꾸준히 진행될 수 있었다.

하지만 멤버가 많아지면 중도 이탈에 대한 고민도 필요하며, moderator들의 역할도 명확해져야 스터디를 제대로 리딩하며 성공적으로 운영할 수 있다.

앞으로 1기 ZK 세션 수료 멤버들이 2기의 moderator로 참여하며, 2기 교육 자료를 함께 만들고 BoomLabs만의 견고한 교육 커리큘럼을 만들고자 한다. ZK 세션 운영 전반적으로 많은 도움을 주셨던 Radius의 박지훈님과 함께 ZK-SEL 정기 밋업과 함께하며 Whiteboard session 등을 진행하고자 하는 계획도 있다.

1기 ZK 세션이 아주 좋은 레퍼런스를 만들어주었고, meetup도 성공적으로 마무리된만큼 1기 세션에서 형성된 스터디 문화가 BoomLabs ZK 세션만의 고유한 색깔로 자리잡기를 기대한다. ZK 세션이 이후로도 지속적으로 진행되며, web3 개발자들이 ZK 분야에 관한 지적 갈증을 해결하고 함께 의논할 좋은 토론의 장으로 거듭나길 바란다.

BoomLabs ZK gang

(참고) 1st ZK meetup 자료

1. 노규민님 ZK Friendly Hash Function — https://youtu.be/zimoiVPRnp0
2. 김희진님 zkEVM & zkRollup — https://youtu.be/xOprp17qjrs
3. 박진형님 zkEVM의 사실과 오해: Scroller’s Meetup — https://youtu.be/6LGhzMwI-d4
4. 윤기훈님 What is Mina Protocol? — https://youtu.be/hFZ-YSfnd24
5. 박준하님 The Theory of ZKsnarks — https://youtu.be/Cmx98XMfxQ0
6. 한종빈님 Deep dive into building an MEV-resistant Protocol — https://drive.google.com/file/d/1pS8A_02OUP-8Seif7zUbLsqGuopbuvC1/view?usp=sharing