자세히 살펴보는 Celestia “친형제” Fuel: 모듈화 실행 레이어와 L2는 무엇이 다른가?

저자：念青，链捕手

9월 초, 모듈화 블록체인 Fuel 개발사 Fuel Labs발표는 Blockchain Capital과 Stratos Technologies의 주도로 8000만 달러의 자금을 조달했다고 합니다. 그 후 Fuel은 곧바로 개발자를 위한 테스트넷 beta-1을출시했으며, 개발자는 허가나 화이트리스트 없이 자유롭게 계약을 배포할 수 있고, 사용자도 배포된 계약과 상호작용할 수 있습니다.

Fuel은 Celestia 이후 또 하나의 모듈화 블록체인 개념을 강조하는 프로토콜이 되었습니다. 사실 Fuel과 Celestia는 "친형제"라고 할 수 있으며, 두 프로젝트는 같은 공동 창립자 John Adler를 가지고 있습니다. 그는 또한 Optimistic Rollup 솔루션의 가장 초기 제안자 중 한 명입니다.

두 개발 팀은 서로 독립적이지만, 핵심 구성원들이 겹치기 때문에 기술 로드맵에서 두 모듈화 블록체인은 상호 보완적인 관계를 가지고 있습니다. Fuel의 위치는 모듈화 실행 레이어이며, Celestia는 데이터 가용성과 정렬을 최적화합니다. Celestia는 실행하지 않고 데이터 가용성과 합의만 처리합니다.

Fuel v1은 처음에 단일 이더리움의 L2 확장 솔루션으로, 2020년 말 이더리움 메인넷에 최초의 Optimistic Rollup로 배포되었습니다. 그러나 단순한 L2는 메인넷 성능에 심각한 제약을 받으며, 실행 레이어를 분리하더라도 완전한 확장성을 달성할 수 없습니다. 이는 Optimism, Arbitrum 등의 L2 프로토콜의 가스 요금에서 확인할 수 있습니다.

Fuel은 이에 만족하지 않고, 모듈화된 실행 레이어를 통해 기본 레이어를 최적화하고 L2의 실행 상태를 개선하여 진정한 확장을 실현하려고 합니다. 그 창립자는 Fuel을 "탈중앙화된 조정의 연결 고리"로 위치 지어 더 강력한 조합 가능성을 탐구하고 있습니다.

1. 모듈화 실행 레이어와 L2의 차이점은 무엇인가요?

우리는 블록체인이 일반적으로 실행, 합의 및 데이터 가용성이라는 세 가지 주요 기능을 수행한다는 것을 알고 있습니다:

• 실행: 거래를 실행하여 상태를 업데이트합니다.
• 합의: 상태를 정의하고 블록체인상의 모든 노드가 동일한 상태를 가지도록 검증합니다.
• 데이터 가용성: 블록 데이터가 네트워크에 게시되었는지 확인합니다.

단일 블록체인에서는 데이터, 합의, 실행의 세 레이어가 모두 하나의 네트워크에 혼합되어 있어, 데이터 검증에서 거래 실행까지 모두 노드의 작동을 통해 이루어집니다. 따라서 노드가 전역 복제 상태를 유지하려면 네트워크 운영의 효율성을 보장할 수 없습니다.

예를 들어 이더리움은 탈중앙화를 보장하기 위해 완전 노드를 운영하는 하드웨어가 소비자 하드웨어를 허용해야 하며, 이를 통해 누구나 노드가 될 수 있습니다. 완전 노드를 운영함으로써 사용자는 자신을 검증하여 체인에 대한 신뢰를 실현합니다. 보안은 보장되지만, 네트워크의 확장성은 희생됩니다.

현재 2층 확장에서 Rollup 솔루션은 주로 실행 레이어를 분리하여 일부 문제를 적절히 해결하고 있습니다. 계산은 체인 외부에서 처리되고 실행되지만, 거래 데이터는 여전히 메인 체인에 남아 있으며, Rollup은 데이터 가용성에 대한 개선이 없습니다. 이는 Rollup의 가스 요금이 메인넷의 혼잡으로 인해 여전히 상승할 것임을 의미합니다.

또한 Optimistic Rollup은 데이터 게시를 위해 메인넷의 비용을 지불해야 할 뿐만 아니라 L2의 상태(저장) 및 실행 비용을 유지해야 합니다. 그러나 현재 Rollup은 상태 최적화에 대한 관심이 많지 않습니다.

모듈화 시대에는 블록 공간이 더 이상 희소 자원이 아니며, 기본 레이어는 더 큰 저장 공간을 제공하기 시작하므로 데이터는 더 이상 문제가 되지 않습니다. 상태와 실행은 곧 새로운 병목 현상으로 주목받게 될 것입니다.

따라서 이러한 문제를 바탕으로 Fuel은 모듈화 실행 레이어의 개념을 제안했습니다.

첫째, 경량 클라이언트와 사기 증명을 통해 확장성 문제를 해결합니다. Fuel이 채택한 솔루션은 Optimistic Rollup과 유사하며, 기본적으로 대부분의 노드가 정직하다고 가정합니다. 따라서 주장 발표 시 그 유효성을 증명할 필요가 없으며, 대신 사기 증명 메커니즘을 사용하여 L2 네트워크의 올바른 합의를 보장합니다. 블록체인이 유효하다고 가정할 때, 경량 클라이언트는 블록 헤드를 다운로드하고 작업 증명(PoW)을 확인하여 거래를 검증할 수 있으며, 모든 블록을 다운로드할 필요가 없습니다.

경량 클라이언트는 24/7 운영할 필요가 없고 체인과 직접 상호작용하지 않기 때문에 계산 요구 사항이 훨씬 낮습니다. 경량 클라이언트를 운영하는 데 필요한 계산 자원과 저장 용량은 완전 노드보다 몇 배 낮습니다.

둘째, 새로운 가상 머신 FuelVM 을 통해 EVM의 비효율적이고 자원을 낭비하는 실행 환경을 개선합니다. FuelVM은 모듈화 실행 레이어의 관점에서 확장성을 고려하며, 특정 기본 레이어(예: 이더리움)를 확장하는 Rollup에서 출발하지 않습니다. 데이터가 아닌 계산을 중시하며 상태 사용을 최소화합니다.

Fuel은 모듈화 블록체인 내에서 실행 레이어가 되는 데 집중하고 있으며, 이는 Fuel이 합의를 시행하거나 블록체인의 데이터를 Fuel 체인에 저장하지 않음을 의미합니다. 기능성 블록체인에 대해 Fuel은 다른 체인과 상호작용하여 합의와 데이터 가용성을 달성합니다. 예를 들어 이더리움이나 Celestia와 같은 체인입니다.

다시 말해, Fuel은 어떤 단일 블록체인의 L2가 되는 것에 만족하지 않고 "아무런 영향도 없는" 비용 절감만을 추구하지 않으며, 더 유연하고 철저하게 L2, L1, 사이드 체인, 심지어 상태 채널이 될 수 있습니다. Celestia가 항상 강조하는 "플러그 앤 플레이" 조합 가능성을 가지고 있습니다.

Fuel의 구체적인 사용 예는 다음과 같습니다:

1. Rollup 또는 L2로서

Fuel의 모듈화 실행 레이어 구성은 이더리움에 배포된 Rollup 중심의 L2와 유사하지만, Fuel의 기술 솔루션은 Zk 및 OP의 Rollup과 다르며, 유효성 또는 사기 증명 시스템으로 사용할 수 있습니다. 또한 현재 Rollup은 단일 블록체인 스택을 위해 설계되었으므로 일정한 한계가 있으며, Fuel은 1층 메인넷의 대역폭 잠재력을 최적화할 수 있습니다.

2. L1로서

Fuel 기술은 모든 구성 요소를 완전한 L1으로 운영하는 것을 포함합니다. 이러한 모드에서 운영되는 일반적인 구성은 권한 증명 및 Tendermint-BFT 스타일의 지분 증명을 통한 것입니다. 그러나 팀은 L1으로서 이론적으로 가능하더라도 테스트넷 내에만 국한된다고 밝혔습니다. Fuel의 위치는 기존 블록체인을 강화하는 고성능 실행 레이어로 더 중점을 두고 있습니다.

3. 상태 채널로서

FuelVM은 결정론적 상태 시스템을 갖춘 가격 책정 가상 머신 아키텍처로, 이는 다자간 채널 설계에 매우 적합합니다. 이 설계에서 각 당사자는 각 통신 단계 또는 창에서 시스템의 정확한 상태를 명확히 이해해야 합니다. 그러나 현재 Fuel 기술을 기반으로 한 채널 구성은 즉시 제공되지 않습니다.

4. 사이드 체인으로서

Fuel 기술은 기존 L1의 사이드 체인으로 운영되는 것도 지원합니다. 이는 L1과 Fuel 간에 메시지 전달 브리지가 있다는 것을 의미합니다. 이 구성에서 데이터 가용성은 사이드 체인이 처리하고, 정산은 1층에서 처리됩니다. 또한 반증명 가능한 구성에서 운영할 수 있는 선택이 있어, 사기 증명을 사용하여 1층을 중재자로 사용하여 더 나은 유효성을 보장할 수 있습니다.

2. 기술 하이라이트

Fuel 기술의 장점은 세 가지 키워드로 요약할 수 있습니다: 실행 병렬 거래의 능력; 개선된 가상 머신 FuelVM; 개발자 친화적인 전용 프로그래밍 언어 Sway.

기술 로드맵에서 Fuel과 Starkware는 매우 유사하며, 두 팀 모두 전용 프로그래밍 언어를 개발하고 새로운 더 효율적인 가상 머신을 창출했습니다. 이전에 Starkware가 Cairo1.0 출시 계획을 발표했을 때, Fuel의 공동 창립자 John Adler는불평하며 Sway가 이미 많은 기능과 특성을 구현했다고 언급했습니다.

1. 병렬 실행 거래

현재 병렬 실행은 L1에서 점점 더 인기 있는 개념이며, Move 언어 시스템의 Aptos, Sui 및 Linera와 같은 새로운 공공 블록체인들이 병렬 실행을 사용하고 있습니다. 반면 이더리움 중심의 EVM은 대부분 순차 실행을 채택하고 있습니다.

순차 실행에서는 EVM이 매번 하나의 거래만 실행하고 다른 거래는 거래가 완료될 때까지 보류하며, 블록 상태는 업데이트되지 않습니다. 두 거래가 독립적일지라도 말입니다. 이러한 실행 모드는 플래시 론과 같은 특별한 사용 사례를 지원하지만, 전반적으로 효율성이 낮고 확장성이 부족합니다.

병렬 실행은 여러 프로세서 코어 간에 거래를 분할하여 하드웨어 활용도를 높입니다. 높은 처리량 체인에서는 하드웨어 자원의 증가가 실행 가능한 거래 수와 직접적으로 관련이 있습니다. 높은 빈도의 활동 기간 동안 검증자 노드는 추가 거래 부하를 처리하기 위해 더 많은 코어를 위임할 수 있습니다. 계산 자원의 동적 확장은 네트워크가 높은 수요 기간 동안 더 높은 처리량을 달성할 수 있게 합니다. 또한 병렬 실행은 거래 확인 지연을 개선하여 거래가 수십 또는 수백 개의 블록을 기다릴 필요가 없으며, 우선 확인을 위해 과도한 비용을 발생시키지 않습니다.

Fuel은 모듈화 블록체인 내에서 실행 레이어가 되는 데 집중하고 있으며, 이는 Fuel이 합의를 시행하거나 블록체인의 데이터를 Fuel 체인에 저장하지 않음을 의미합니다. 기능성 블록체인에 대해 Fuel은 다른 체인과 상호작용하여 합의와 데이터 가용성을 달성합니다. 예를 들어 이더리움이나 Celestia와 같은 체인입니다.

Fuel은 UTXO 모델을 사용하여 강제 접근 목록을 생성하며, 이는 동일한 상태에 대한 접근을 제어하는 목록을 사용합니다. 이 모델은 거래 정렬을 규정하는 개념에 기반합니다. 이 솔루션에서 블록 내의 거래 정렬은 거래 간의 연관 관계를 감지하는 것을 상당히 단순화합니다. 이 아키텍처를 구현하기 위해 Fuel은 새로운 가상 머신 FuelVM과 새로운 언어 Sway를 구축했습니다.

관련 기사：《** Layer1 병렬 실행 상세 설명: Aptos, Sui, Linera 및 Fuel은 어떻게 구현하나요?**》

2. 새로운 프로그래밍 언어 Sway

Fuel은 독특한 프로그래밍 언어 Sway를 개발했습니다. Sway는 개발 환경에서 Solidity와 같은 스마트 계약 언어의 장점을 유지하면서 Rust 도구 생태계에서 도입된 패러다임을 채택했습니다. 간단히 말해: Rust + Solidity = Sway입니다.

Sway는 컴파일 타임 분석과 안전성을 우선시하며, Rust의 대출 검사기 및 안전 우선 의미론과 유사합니다. 또한 Rust의 구문을 가지고 있어 성능이 높습니다. 물론 Sway는 범용적이지 않으며, VM 환경에 더 잘 서비스를 제공하는 것을 목표로 하고 있습니다.

3. 개선된 가상 머신 FuelVM

FuelVM은 전통적인 블록체인 VM 아키텍처의 낭비 처리를 줄이고 개발자의 잠재적 설계 공간을 늘리는 것을 목표로 합니다.

FuelVM은 EVM을 기반으로 한 개선된 버전으로, 주요 차이점은 다음과 같습니다:

• FuelVM은 전역 공유 메모리 아키텍처를 가지고 있으며, 문맥 로컬 메모리가 아닙니다.
• FuelVM은 사기 증명을 위해 설계되었습니다.
• FuelVM은 여러 기본 자산을 가지고 있습니다(이더리움에서는 유일한 기본 자산이 ETH입니다. Fuel에서는 어떤 계약도 간단한 자산 작업 코드를 사용하여 UTXO 기반의 기본 자산을 발행하고 기본 수준의 호출 및 최적화를 받을 수 있습니다).

3. 팀 및 자금 조달 상황

John Adler는 Fuel과 Celestia 두 프로젝트의 공동 창립자를 맡고 있습니다. 이전에 John은 ConsenSys에서 L2 확장성 연구원으로 일하며 이더리움 2.0의 두 번째 단계 작업을 수행했으며, Optimistic Rollup 솔루션의 가장 초기 제안자 중 한 명입니다.

Fuel의 공동 창립자이자 CEO는 Nick Dodson이며, 이전에도 ConsenSys에서 연구원으로 일했습니다.

2019년 중반, John은 Nick Dodson과 함께 Fuel v1을 시작했으며, 최초의 Optimistic Rollup 솔루션으로 Fuel v1은 처음에 스테이블 코인 결제에 집중했습니다. 당시 스테이블 코인이 가장 많은 가스를 소모했기 때문입니다. 그러나 당시 Fuel v1의 사용 사례는 제한적이었고, 튜링 완전 스마트 계약을 구축할 수 없었습니다. 따라서 Fuel v1 메인넷이 시작된 후 얼마 지나지 않아 팀은 Fuel v2(즉, Fuel)의 작업을 시작했습니다.

Celestia Labs의 커뮤니케이션 책임자 Ekram Ahmed도 Fuel의 전략 고문입니다. Celestia와 Fuel은 서로 다른 팀이지만, 경영진에 많은 교차점이 있으며, 향후 발전 계획에서도 서로 보완적인 관계를 가질 것입니다.

자금 조달 측면에서 Fuel 개발사 Fuel Labs는 9월 초 8000만 달러의 자금을 조달했다고 발표했으며, Blockchain Capital과 Stratos Technologies가 주도하고 Alameda Research, CoinFund, Bain Capital Crypto, TRGC, Maven 11 Capital, Blockwall, Spartan, Dialectic 및 ZMT 등이 참여했습니다. 이전에 2021년 9월, Fuel Labs는 150만 달러의 자금을 조달했으며, CoinFund가 주도하고 Fenbushi Capital, Origin Capital이 참여했습니다.

4. 요약

현재 Fuel은 보조금 프로그램을 출시하고 테스트넷을 시작했으며 SwaySwap 등 생태 프로젝트를 발표했지만, 메인넷 출시 시간은 아직 발표되지 않았습니다. 가장 빠르면 2023년 초가 될 것으로 예상됩니다.

Fuel이 제안한 "모듈화 실행 레이어" 개념 외에도 점점 더 많은 2층 확장 솔루션이 더 유연한 실행 레이어 솔루션을 제안하기 시작했습니다. 예를 들어 Boba Network는 최근 "다중 체인 실행 레이어" 개념을 제안하며, 1층 EVM과 호환되는 블록체인과 함께 다중 체인 환경을 구축하고 Moonbeam, Fantom, Avalanche 등 L1과의 협력을 발표했습니다.

또한 최근 720만 달러의 시드 라운드 자금을 조달한 Rollup 임시 실행 레이어 솔루션 AltLayer는 dApp 구축 관점에서 "Rollup as a Service" 개념을 제안하며, optimistic Rollup에 의해 구동되는 순간 실행 레이어 시스템을 구축했습니다. 예를 들어 개발자는 NFT Drop과 같은 소모성 이벤트 이전에 임시 실행 레이어를 시작할 수 있으며, 발행이 끝나면 자산이 L1에서 정산되고 실행 레이어는 해체됩니다.

모듈화는 업계의 최전선 트렌드 중 하나가 되고 있으며, 실행 레이어, 데이터 가용성 등을 둘러싸고 많은 신생 프로젝트가 탄생하고 있습니다. 이들은 아마도 블록체인 사용자 경험을 새로운 수준으로 끌어올릴 것입니다.

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