경량 블록체인 프로토콜 미나가 이더리움 상태 폭발 시대에 어떻게 두각을 나타내고 있을까?

이 글은 바비트에 게재되었으며, 저자: 하룻밤의 죽입니다.

DeFi가 인기를 끌고, NFT도 뜨거운 관심을 받고 있습니다. 이는 이더리움, 폴카닷 등 여러 새로운 및 기존 공공 블록체인에 영향을 미쳤습니다. 하지만 수천 수만 명의 사용자가 자금을 가지고 이 네트워크에 몰려들 때, 몇 가지 잠재적인 문제들이 더욱 두드러지게 나타났습니다…

최근 이더리움 공동 창립자 비탈릭 부테린은 그가 작성한 《이더리움 상태 규모 관리에 대한 제안》이라는 글에서 상태 데이터 폭발 문제의 심각성을 다시 한번 강조했습니다:

"이더리움 프로토콜이 직면한 가장 오랜 문제 중 하나는 상태 데이터의 규모가 지속적으로 증가함에 따라 발생하는 문제입니다. 이더리움 블록체인에서의 많은 작업(계정 생성, 계약 저장 슬롯에 쓰기, 새로운 계정으로 ETH 전송 등)은 이더리움에 상태 내용을 추가하게 됩니다(즉, 상태 데이터에 데이터 객체를 추가하는 것) 그리고 모든 풀 노드는 전체 상태 데이터를 저장해야만 새로운 블록을 검증하고 생성할 수 있습니다."

etherscan.io의 통계에 따르면, 현재 가장 인기 있는 이더리움 풀 노드 GETH의 저장 데이터 크기는 671.29 GB에 달하며, 작년 동기에는 GETH 풀 노드의 크기가 270.59 GB에 불과했습니다. 기술 개선이 없다면 1년 후 이더리움 풀 노드의 저장 데이터는 쉽게 1 TB를 초과할 수 있으며, 모든 데이터를 저장하는 아카이브 노드는 10 TB를 초과할 가능성이 있습니다.

이더리움 풀 노드 수의 역사적 데이터를 다시 살펴보면 문제의 긴급성을 더욱 직관적으로 느낄 수 있습니다. 현재 이더리움 전체 네트워크의 풀 노드 수는 11715개로 작년 초에 비해 증가했지만, 현재 시장이 상승세에 있다는 점을 고려할 때 상태 데이터의 폭발은 이더리움 네트워크의 탈중앙화 속성과 전체 보안성에 부정적인 영향을 미치고 있습니다.

이에 대해 비탈릭이 언급한 해결책으로는 무상태 클라이언트, 상태 만료(상태 임대), 롤업 등이 있지만, 이러한 해결책은 데이터 증가 속도를 늦출 수 있을 뿐, 데이터의 무게를 줄이는 목표를 달성할 수는 없습니다.

그렇다면 블록체인이 시간이 지남에 따라 사용자에게 지수적으로 증가하는 부담을 주지 않도록 데이터 크기를 영구적으로 일정하게 유지할 수 있는 방법은 무엇일까요?

경량 블록체인 프로토콜 미나란?

구금산 블록체인 스타트업 O(1) Labs가 개발한 미나 프로토콜(원래 이름은 코다 프로토콜)은 약 22 KB의 일정한 크기를 목표로 하는 새로운 Layer 1 블록체인으로, 블록체인 상태를 빠르게 검증할 수 있도록 설계되었습니다. 이는 사용자가 스마트폰으로 미나 풀 노드를 운영할 수 있게 해줍니다. 이러한 신기한 특성은 첨단 암호학과 재귀적 제로 지식 증명 zk-SNARKs를 활용하여 실현되었습니다.

O(1) Labs의 CEO 에반 샤피로는 카네기 멜론 대학교를 졸업했으며, 카네기 멜론 대학교 로봇 연구소에서 HERB 로봇 플랫폼에 대한 연구를 수행했습니다. 이 회사의 CTO 이자크 메클러는 수학자이자 컴퓨터 과학자로, 캘리포니아 대학교 버클리에서 암호학 박사 학위를 받았으며, 이전에는 제인 스트리트 헤지펀드에서 소프트웨어 엔지니어로 근무하며 Elm 컴파일러 등 여러 오픈 소스 프로젝트에 기여했습니다.

미나 프로토콜의 혁신적인 아이디어와 뛰어난 팀 덕분에 O(1) Labs는 총 2940만 달러에 달하는 3차례의 자금 조달을 성공적으로 완료했습니다.

2018년 5월의 시드 라운드에서 350만 달러를 모금했으며, 투자자에는 MetaStable, Polychain Capital, Electric Capital, Naval Ravikant, Elad Gil, Linda Xie, Fred Ehrsam, Kindred Ventures 및 SciFi VC 등이 포함되었습니다.

2019년 4월, O(1) Labs는 1500만 달러의 자금을 조달했으며, 투자자에는 Coinbase Ventures, Accomplice, Paradigm 및 General Catalyst 등이 포함되었습니다.

2020년 10월, O(1) Labs는 1090만 달러의 아시아 전략 라운드 자금을 조달했으며, 투자자에는 Three Arrows Capital, Bixin Ventures, SNZ, HashKey Capital, Signum Capital, NGC Ventures, Fenbushi Capital 및 IOSG Ventures 등이 포함되었습니다.

삼엽 자본에 익숙한 친구들은 이 기관의 투자 포트폴리오에서 미나가 비트코인, 이더리움, 폴카닷과 함께 유일한 네 개의 공공 블록체인 프로젝트 중 하나라는 것을 알 수 있습니다.

미나의 공식적인 설명에 따르면, 이는 블록체인 접근성의 새로운 시대를 열 수 있으며, 강력한 탈중앙화 네트워크와 개방형 프로그래머블 통화를 통해 미나는 더 효율적이고 공정한 Web 3.0을 촉진할 것으로 기대됩니다. 누구나 쉽게 참여하고, 구축하고, 거래하고, 발전할 수 있습니다.

미나 프로토콜의 간결한 블록체인 설계

전반적으로 미나 프로토콜의 핵심은 zk-SNARK의 사용으로, 이는 계산이 올바르게 수행되었음을 증명하는 위조 불가능한 증명서 역할을 하며, 전체 계산을 증명할 필요가 없습니다. 이는 블록 크기를 단일 SNARK(약 1kB)로 줄이고, 여러 SNARK를 압축하여 하나의 SNARK를 생성하는 방식으로, SNARK가 모든 계산을 검증하는 데 사용될 수 있는 특성을 활용합니다. 우리는 이러한 방식을 재귀적 SNARK라고 부릅니다.

이러한 SNARK 증명서를 재귀적 구조로 연결할 수 있으며, 블록체인이 약 22 KB(SNARK + 꼬리 머클 경로)의 일정한 크기를 유지할 수 있도록 허용합니다.

분명히 이러한 작업은 매우 비쌉니다. 이 문제를 해결하기 위해 미나 프로토콜은 "타원 곡선 순환"(cycle of elliptic curves) 기술, "병렬 스캔 상태", "인센티브 SNARK 증명자" 등 다양한 최적화 기술을 적용하여 관련 비용을 줄이는 것을 목표로 하고 있습니다.

2월 2일, 미나 프로토콜 공식은 Testworld 테스트넷의 참가자가 3500명을 초과했으며, 참가자는 100개 이상의 국가에서 왔으며, 이는 미나 프로토콜의 설계가 실제로 일정한 매력을 가지고 있음을 증명합니다.

많은 사람들은 미나의 설계가 이렇게 신기한데, 이더리움이 이러한 방안을 채택할 가능성이 있는지에 대해 궁금해할 것입니다.

이에 대해 에반 샤피로의 대답은 다음과 같습니다:

"이더리움이 미나와 유사한 솔루션을 사용할 가능성은 낮다고 생각합니다. 이는 두 가지 완전히 다른 프로토콜이며, 작동 원리가 완전히 다릅니다. 또한, 제로 지식 증명을 효과적으로 구현하기 위한 다양한 암호 원리, 해시 함수, 공개 키 암호학 등 여러 선택지가 있습니다.
또한, 우리의 기술 프로토콜은 제로 지식 작업 원리에 기반하고 있으며, 이를 변경하려면 매우 큰 변화가 필요합니다. 따라서 이더리움은 우리가 제로 지식 증명 확장 솔루션을 경량 노드 다운로드 방식으로 구현하는 것을 채택하지 않을 것이라고 생각합니다. 만약 제로 지식 증명을 채택한다면, 이더리움은 오히려 상위 레벨에서 이를 채택할 가능성이 있다고 생각합니다."

미나의 메인넷 후보 버전(RC)은 이달 16일에 출시될 예정이며, 모든 것이 순조롭게 진행된다면 이 후보 버전(RC)은 미나의 메인넷이 될 것입니다. 이는 모든 블록 생성자, SNARK 생성자 및 노드 운영자가 이날 네트워크를 시작할 준비를 해야 함을 의미합니다. 만약 RC가 성공적으로 메인넷이 된다면, 해당 네트워크에서 발생하는 모든 블록 보상, SNARK 수수료, 계좌 잔액, 거래 등은 메인넷의 일부가 됩니다.

미나 프로토콜의 경제 모델

투자자에게 프로젝트의 경제 모델은 가장 주목할 만한 부분입니다. 미나 프로토콜 공식에서 발표한 바에 따르면, 미나 프로토콜의 원주율 토큰 공급은 무제한이며, 모든 토큰 보유자는 해당 비율에 따라 통화 팽창을 수신하기 위해 스테이킹하거나 위임할 수 있습니다. 다음은 해당 프로젝트와 관련된 몇 가지 중요한 매개변수입니다:

1. 메인넷 시작 시 최대 10억 개의 MINA 토큰이 배포될 예정이며(미래의 블록 보상 제외), 이 토큰은 8년 내에 완전히 잠금 해제됩니다.
2. 메인넷의 첫 해에 잠금 기능이 있는 계정은 블록 보상을 받을 수 있으며, 연간 통화 팽창률을 12%로 설정하는 것이 목표입니다. 통화 팽창률은 시간이 지남에 따라 감소하여 최종적으로 안정 상태에서 7%에 도달합니다.
3. 메인넷의 첫 15개월 동안 잠금되지 않은 계정은 잠금 계정이 받은 블록 보상의 두 배를 받을 수 있습니다. 이는 네트워크에 처음 접하는 참여자와 토큰을 잠금 해제한 보유자가 생태계에 충실하도록 유도합니다.