Polygon과 Celestia가 제안한 '데이터 가용성 레이어'의 혁신점과 현실적 의미 이해하기

작성자: 성재 한, 블록체인 투자 기관 제네시스 블록 벤처스

번역: 루장페이

최근 Polygon은 "Avail"이라는 새로운 데이터 가용성 레이어를 출시했다고 발표했으며, 이 기술은 곧 암호화 커뮤니티의 광범위한 관심을 끌었습니다.

데이터 가용성 레이어 기술은 "Celestia"(이전 이름은 LazyLedger)라는 프로젝트에서 처음 등장했지만, 이 기술이 다소 복잡하기 때문에 대부분의 사람들은 이를 이해하는 데 많은 시간을 할애하고 싶어하지 않습니다. 이 글에서는 "데이터 가용성 인프라"와 이를 사용하는 이유를 간단한 언어로 설명하려고 합니다.

먼저 데이터 가용성 문제를 탐구해 보겠습니다. 블록 생산자(block producer)가 유효한 블록 헤더를 게시하지만 의도적으로 기본 거래 데이터를 숨길 때 데이터 가용성 문제가 발생합니다. 이 문제는 주로 라이트 노드(light node)가 블록 헤더만을 사용하여 검증하기 때문에 쉽게 속아 유효하지 않은 블록을 수용하게 됩니다.

풀 노드는 라이트 노드에 대한 데이터 가용성 증명(data availability proofs)을 생성할 수 없는데, 이는 블록에 데이터가 누락되어 있기 때문입니다. 마찬가지로, 풀 노드는 유효하지 않은 블록에 대한 사기 증명(fraud proofs)을 생성할 수 없으며, 이는 라이트 노드가 데이터 가용성을 스스로 검증하거나 대부분의 데이터가 신뢰할 수 있다고 가정해야 함을 의미합니다.

따라서 대부분의 노드가 모든 거래 데이터를 다운로드하고 블록 데이터 가용성을 검증해야 하는 이유입니다. 그러나 이렇게 하면 네트워크 확장 솔루션에 확장성 제한과 문제가 발생합니다. 예를 들어, 검증 복잡성이 증가함에 따라 샤딩, 롤업 및 블록 크기도 증가합니다.

그렇다면 Avail과 Celestia는 이 문제를 어떻게 해결할까요? 실제로 그들은 블록체인을 구축했으며, 체인 상의 합의는 거래 순서와 데이터 가용성 검증에만 사용되고 거래 실행/검증은 필요하지 않습니다.

이 점을 더 잘 이해하기 위해 일반적인 블록체인 아키텍처가 어떻게 구성되는지 살펴보겠습니다. 일반적으로 블록체인 아키텍처는 다음 세 가지 레이어로 구성됩니다:

1. 실행 레이어

2. 합의 레이어

3. 데이터 가용성 레이어

대부분의 사람들이 사용하는 이더리움과 같은 블록체인에서는 이 세 가지 레이어가 하나의 전체 아키텍처에 결합되어 있습니다. 이더리움 가상 머신(EVM)은 합의 규칙과 프로토콜의 일부입니다. 반면 Celestia와 Avail과 같은 프로젝트는 "독립적인" 데이터 가용성 레이어와 합의 레이어를 제공하여 서로 다른 블록체인/거래 실행 환경이 이를 활용할 수 있도록 합니다.

Celestia와 Avail은 최소한의, 삽입 가능한 합의 레이어와 데이터 가용성 레이어로 사용될 수 있으며, 데이터 가용성과 거래 순서만을 검증하여 블록체인 네트워크의 모듈화 아키텍처에 더 큰 유연성을 제공합니다.

뿐만 아니라 데이터 가용성 레이어와 합의 레이어를 "독립"시킴으로써 확장성이 더욱 향상됩니다. 그들은 수학적 데이터 가용성 증명(mathematical data availability proofs)을 사용하여 DA 검사를 매우 효율적으로 수행할 수 있습니다. (참고: Celestia는 에러 정정 코드를 사용하고, Avail은 KZG 약속 계획을 사용합니다.)

이러한 방식으로 실행 합의 병목 문제를 효과적으로 해결할 수 있습니다. 데이터 가용성 레이어에서는 데이터 가용성 증명만 수행하면 되며, 블록의 상태와 유효성을 검증하기 위해 실행을 통해 검증할 필요가 없습니다.

더 중요한 것은 "독립적인" 레이어로서 실행 환경이 "주권 독립적"이라는 점입니다. 특정 애플리케이션에 특화된 블록체인에 대해 Celestia와 Avail은 "삽입 가능"하며, 자체 검증기 집합/합의 없이도 그들의 보안성을 활용할 수 있습니다.

즉, 이러한 블록체인은 네트워크 확장을 더 쉽게 구현할 수 있을 뿐만 아니라 Celestia/Avail(데이터 가용성 레이어와 합의 레이어) 보호의 보안성을 얻을 수 있습니다.

하지만 데이터 가용성 레이어와 합의 레이어가 거래 유효성을 검증하지 않기 때문에 거래 실행 및 검증/분쟁 해결을 처리하기 위해 어떤 방식으로든 "실행"을 수행해야 합니다. Celestia는 옵티미스틱 롤업을 해결책으로 제안하며, Cosmos SDK에 롤업 지원을 추가할 것을 제안합니다. 본질적으로 이 해결책은 데이터 가용성 레이어와 합의 레이어 위에 실행 레이어를 구축하는 것입니다.

전반적으로 "데이터 가용성 레이어와 합의 레이어" 환경은 ETH 2.0이 구축하고자 하는 미래 시나리오와 매우 유사합니다. 예를 들어, 비탈릭 부테린은 롤업 중심의 이더리움 로드맵에서 이렇게 썼습니다: "모든 사람이 단일 고안전성 실행 샤드를 처리할 수 있으며, 확장 가능한 데이터 가용성 레이어가 있습니다."

Polygon의 새로운 도구가 체인 외부 확장 솔루션에서 신뢰할 수 있는 실행 레이어와 안정적이며 편리한 실행 레이어를 구축할 수 있다면, 이러한 확장 가능한 데이터 가용성 레이어 기술은 매우 유망해 보입니다.

마지막으로 요약하자면: Avail과 Celestia는 모듈화 설계를 허용하는 새로운 블록체인 아키텍처를 제공하며, 특정 애플리케이션에 특화된 주권 체인이 공유 보안으로부터 이익을 얻을 수 있습니다.