Accordion은 다수의 독립적인 증인을 하나의 아큐뮬레이터로 접어(fold) 넣은 뒤 단 하나의 간결한 디사이더로 전체 배치를 인증하는 2단계 증명 시스템이다. 첫 단계인 '누적'에서는 재귀 없이 k개의 차수-d 다항식 관계 인스턴스를 하나로 효율적으로 접는 멀티폴딩 스킴을 사용하며, Protostar·Protogalaxy 계열 작업을 기반으로 검증자 효율을 한층 개선했다. 두 번째 단계인 '결정'에서는 최적화된 기성 구성요소(Plonk 기반 증명 + KZG 다항식 커밋먼트 오프닝)로 누적된 인스턴스의 유효성을 효율적으로 증명한다. midnight-zk의 고도로 최적화된 Plonk 파이프라인과 비교한 결과, k=64 인스턴스 기준 SHA-256 프리이미지 증명에서 최대 2.5배 빠른 증명 생성, 3배 빠른 검증, 4배 작은 증명 크기를 달성했고, IVC로 k개 증명을 집계하는 방식보다 증명자가 한 자릿수 이상 빨랐다.
- •재가 없이 k개 다항식 관감 인스텀스를 하똸로 접똸 밎뚀튀렜륨 스톤(Protostar/Protogalaxy 갰약 개선)
- •Plonk 기밗 증미+KZG 커미튀뫇트렄 둸샐둸 인스텀스를 검증하똸 SNARK 다이심뙨 결합
- •k=64 SHA-256 해을륨 증미에서 기존 Plonk 대비 2.5바 뿄칔 증미, 4바 작은 크기
- •IVC 기밗 집계 모뾩미뿄 증미자 속따가 한 자리수 이상 뿄릴
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Accordion: Efficient Batch Proving via Algebraic Folding
- 1.Accordion은 다항식 관계 k개 인스턴스를 재귀 없이 하나로 누적하는 다중폴딩 스킴
- 2.Protostar·Protogalaxy 계열을 개선, CCS·Plonkish·커스텀게이트까지 지원
- 3.Plonk 증명+KZG 오프닝을 결합한 SNARK 디사이더로 누적 인스턴스 검증
- 4.k=64 기준 midnight-zk 대비 프로버 2.5배, 검증 3배 빠르고 증명 4배 작음
왜 중요한가?
배치 집계가 필요한 증명 시스템에서 값비싼 재귀(IVC) 오버헤드 없이 다수 증명을 접어 처리할 수 있어, 대량 증명을 다루는 zk 애플리케이션의 프로버 비용을 실질적으로 낮춘다.
이 연구는 효율적인 배치 증명을 가능하게 하는 새로운 영지식 증명 시스템 'Accordion'을 제안합니다. 특히 재귀 없이 여러 증명을 단일 누적 인스턴스로 통합하는 기술은 블록체인 확장성 문제를 겪는 국내 레이어2 솔루션 개발자들에게 중요한 시사점을 제공할 것입니다. 이는 거래 처리량 증대와 비용 절감에 기여하여 한국 블록체인 시장의 기술적 성숙도를 높이는 데 핵심적인 역할을 할 수 있습니다.
본문 미리보기
We present $\mathsf{Accordion}$, a new proof system that works in two steps: - $\textit{Accumulate}$: The first building block is a multi-folding scheme that efficiently accumulates $k$ different instances of a degree-$d$ polynomial relation into a single accumulated instance, without using recursion. Our scheme builds on the Protostar [Bünz & Chen, ASIACRYPT '23] and Protogalaxy [Eagen & Gabizon, ePrint 2023/1106] line of work, improving further the verifier efficiency. It supports the
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