Fraxchain 외에 어떤 프로젝트가 하이브리드 롤업을 시도하고 있나요?

저자: 0xFacai, Jaleel, BlockBeats

6월 16일, 혼합 알고리즘 스테이블코인 프로토콜 Frax Finance는 Fraxchain이라는 이름의 이더리움 Layer2 네트워크를 출시한다고 발표했으며, 모든 Frax 자산은 Fraxchain에서 네이티브 지원을 받을 예정이다. Fraxchain은 OP Rollups와 ZK Rollup을 혼합한 하이브리드 롤업 확장 솔루션을 채택하여 더 나은 확장성, 더 빠른 최종 확정성과 경쟁자에 대한 보안을 강화하는 것을 목표로 하고 있으며, 암호화 커뮤니티의 많은 관심을 받고 있다.

실제로 이러한 롤업 통합 아이디어는 새로운 것이 아니며, 2022년 7월, Optimism의 핵심 개발자 Kelvin Fichter가 Optimism Bedrock 아키텍처를 개발할 당시 이러한 혼합 아이디어를 제안한 바 있다. 그는 "Optimistic Rollup은 현재 ZK 유사 제품에 비해 우위를 가지고 있으며, Bedrock은 Optimistic과 ZK 간의 원활한 전환을 가능하게 하는 것을 목표로 한다"고 언급하며, 이 주제를 바탕으로 이더리움 공동 창립자 Vitalik Buterin과 논의했다.

Kelvin Fichter의 아이디어에 따라, 이더리움 공동 창립자 Vitalik Buterin도 자신의 의견을 발표했다: Optimistic Rollups와 ZK Rollups를 결합하여, 거버넌스는 두 가지 간의 버그를 해결하는 데만 사용되며, 그 과정은 다음과 같다: 1) 블록을 발표하고, 2) 24시간의 사기 도전 기간을 기다린다; 3(a) 도전이 없으면 ZK SNARK를 발표하고 최종 확인; 3(b) 도전이 발생하면 (도전 게임, ZK SNARK 및 거버넌스) 세 가지 옵션 중 두 가지를 선택하여 결정을 내린다.

점점 더 많은 이들이 Layer2 확장 경쟁에 참여함에 따라, 이러한 롤업 통합형 확장 아이디어가 점점 더 많이 적용되고 있으며, Optimism 외에도 여러 팀이 하이브리드 롤업을 연구하고 시도하고 있다. 하이브리드 롤업이란 무엇인가? 왜 하이브리드 롤업을 선택해야 하는가? 이 분야에서 어떤 팀들이 개발을 하고 있는가? BlockBeats는 이 문서에서 분석하고 정리했다.

하이브리드 롤업이란?

하이브리드 롤업은 Optimistic Rollups와 ZK Rollup 두 가지 기술을 결합하여 제품 기능을 최대한 최적화하고, 제품과 시장의 최적 적합점 PMF(Product-Market Fit)를 찾는 혼합 아이디어의 롤업이다. 즉, 제품-시장 매칭을 이루는 것이다.

하이브리드 롤업이 무엇인지 이해하려면 먼저 Optimistic Rollup과 ZK Rollup이 각각 무엇인지 이해해야 한다.

우선, 롤업은 이더리움 확장 솔루션 중 하나로, 이더리움 메인넷(즉, Layer1)에서 거래의 계산과 저장을 Layer2로 이전하여 처리하고 압축한 후, 압축된 데이터를 이더리움 메인넷에 업로드하여 이더리움 성능을 확장한다.

본질적으로, 사용자는 거래를 L1의 채굴자에게 보내는 것이 아니라 롤업 서버에 거래를 보내어 이더리움 메인 체인 외부에서 거래를 실행한다. 그러나 이러한 롤업은 거래 데이터를 이더리움 메인 체인에 게시한다. 거래가 메인 체인에 게시될 때, 그것들은 L1의 보안 속성을 상속받는다. 롤업은 일반적으로 프로그래머블성을 가지고 있어, 개발자가 DApp을 개발할 수 있도록 스마트 계약(SC) 언어를 지원해야 한다. 그러나 프라이버시와 EVM(이더리움 가상 머신)은 호환되지 않기 때문에, Solidity는 프라이버시 유형의 DApp 개발에 직접 사용될 수 없다. 이를 위해서는 공공 계약과 개인 계약 작성을 지원하는 맞춤형 스마트 계약 언어가 필요하다. 물론, 다양한 유형의 상태 트리를 유지해야 하므로 VM 모듈 적응이 필요하다.

롤업은 일반적으로 두 번째 레이어에서 실행되며, 세 번째 레이어에서 실행할 수 있는 유연성을 가진다.

압축 데이터의 유효성(즉, 데이터의 정확성)을 보장하는 다양한 방법에 따라, 롤업은 ZK 롤업과 Optimistic 롤업으로 나눌 수 있다.

ZK 롤업은 제로 지식 증명을 사용하는 롤업 솔루션으로, ZK는 제로 지식(zero knowledge)의 약자이다. 다른 롤업과의 차이점은 ZK 롤업이 zkSNARK 알고리즘(제로 지식 증명 알고리즘)을 사용하여 데이터를 압축하고 보안을 보장한다는 점이다.

Optimistic 롤업은 문자 그대로 이해하면 낙관적인 롤업으로, Layer1에 동기화된 데이터가 올바르다고 낙관적으로 가정하며, 누군가 동기화된 데이터가 올바르지 않다고 생각하면(즉, 사기 행위가 존재한다고 생각하면) 도전 기간 동안 도전을 제기할 수 있다. 따라서 이러한 증명 방식은 사기 증명(fraud proof)이라고도 하며, 최종적으로 Layer1에 동기화된 데이터가 유효하다는 것을 보장한다.

하이브리드는 두 가지 롤업 솔루션을 혼합한 것으로, 더 많은 계약 유형을 지원하며, 공공, 개인 및 혼합 계약 유형을 포함한다. 개발자에게는 자신의 필요에 따라 계약 유형을 자유롭게 선택할 수 있는 자유도가 있으며, 사용자에게도 혼합 계약 내에서 거래 유형을 자유롭게 선택할 수 있는 높은 자유도가 있다.

아래의 차트는 하이브리드 혼합 롤업의 위치와 기능을 간단히 설명한다. 현재 여러 프로젝트가 이 방향으로 구축하기 위해 노력하고 있으며, 각 프로젝트의 기술 세부 사항은 다르지만, 그들은 모두 블록체인 산업에 더 많은 가능성, 더 높은 보안 성능, 더 많은 현실 세계의 시나리오 및 더 많은 일상 사용자를 가져오는 공동의 비전을 가지고 있다.

관련 기사: 《OP+ZK, 하이브리드 롤업이 이더리움 확장의 궁극적인 미래가 될 수 있을까?》

어떤 팀들이 하이브리드 롤업을 시도하고 있는가?

OP+ZK의 롤업 기술은 우리와는 아직 먼 것처럼 들리지만, 실제로는 이미 많은 유명 암호화 프로토콜과 프로젝트가 이 분야에서 시도를 하고 있다. 최근 L2 네트워크 Fraxchain을 발표한 Frax Finance 외에도 많은 일류 팀들이 자신들의 제품을 만들었다. BlockBeats는 이러한 프로토콜과 프로젝트를 간략히 정리했다.

Frax Finance

BlockBeats는 이전에 보도한 바에 따르면, 6월 16일 혼합 알고리즘 스테이블코인 프로토콜 Frax Finance가 Fraxchain이라는 이름의 이더리움 Layer2 네트워크를 출시할 것이라고 발표했으며, 이 네트워크는 스마트 계약 플랫폼을 구축하는 데 중점을 두고 있으며, 모든 Frax 자산은 Fraxchain에서 네이티브 지원을 받을 예정이다. Frax Finance의 공동 창립자 Sam Kazemian은 Fraxchain이 올해 말에 출시될 가능성이 높다고 밝혔다.

또한, Frax Finance의 창립자 Sam Kazemian은 최근 팟캐스트 프로그램 "Flywheel DeFi"에 출연하여, 대부분의 시중의 Layer2 확장 솔루션과는 달리, Fraxchain은 OP Rollups와 ZK Rollup을 혼합한 하이브리드 롤업 확장 솔루션을 채택할 것이라고 밝혔으며, 이는 Fraxchain이 Optimistic 롤업 아키텍처 위에 구축되고 제로 지식 증명을 통합하여 더 나은 확장성, 더 빠른 최종 확정성 및 경쟁자에 대한 보안을 강화하는 것을 목표로 한다.

특히, 이 네트워크는 Frax 스테이블코인과 Frax Ether(프락스 유동성 스테이킹 파생상품)를 거래 수수료로 사용할 예정이다. 이 Layer2 네트워크에서 발생하는 일부 수수료는 소각되거나 이더리움 메인넷으로 재배포되어 FXS 거버넌스 토큰 보유자에게 분배될 것이다.

Metis

BlockBeats는 이전에 보도한 바에 따르면, 올해 3월 3일, L2 구축에 집중하는 MetisDAO가 블로그에서 이더리움 Layer 2 네트워크 Metis가 Optimistic Rollup(OPR)과 제로 지식 증명(ZKP)을 결합한 혼합 롤업을 개발하고 있다고 밝혔다. 이는 Optimistic Rollups의 확장성과 ZK Rollup의 보안을 결합한 것이다. 또한, Metis는 이 새로운 아키텍처 개발을 최우선 과제로 삼고 있으며, 해당 기술을 오픈 소스할 예정이다.

Metis Andromeda에서 발표한 2023 로드맵에서 하이브리드 롤업은 상당한 비중을 차지하고 있으며, 이는 Metis가 이를 얼마나 중요하게 생각하는지를 보여준다.

Metis 네트워크에서 하이브리드 롤업의 작업 흐름

Aztec

BlockBeats는 이전에 보도한 바에 따르면, 5월 4일, Aztec가 공공 및 프라이버시 혼합형 zkRollup 네트워크를 출시할 것이라고 발표했으며, 이 네트워크는 Aztec라는 이름을 계속 사용할 것이며, 공공 및 프라이버시 스마트 계약을 동일한 환경 내에서 실행할 수 있는 특징을 가지고 있어 개발자가 해당 체인에서 디자인 선택을 확장하는 데 도움이 될 것이다.

Aztec는 공공 및 프라이버시 방식으로 스마트 계약 로직을 실행할 수 있도록 하며, 여전히 이더리움의 보안 이점을 상속받는다. Aztec에서는 프라이버시가 선택 사항이지 기본 요구 사항이 아니다. 그 목표는 이더리움을 확장하는 것으로, 모든 데이터가 공개된 상태에서 프라이버시 함수 호출, 거래 프라이버시 및 사용자 익명성을 제공하는 기능을 갖추는 것이다. 이는 사용자가 민감한 정보를 유출하지 않도록 보호하면서도 필요할 때 관련 기관과 해당 정보를 공유하여 규정 준수를 달성할 수 있도록 한다. Aztec는 현재 기본 계약 배포를 완료하고 있으며, 2023년 3분기 이전에 로컬 테스트넷을 구축할 예정이며, 사용자는 2024년 초까지 성숙한 공공 테스트넷에 접근할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

Polygon

작년 5월, Polygon은 글로벌 전문 서비스 및 기술 회사인 안영(EY, Ernest & Young)과 협력하여 Nightfall 3.0 버전을 발표했다. Polygon Nightfall은 본질적으로 zk 암호화를 사용하여 프라이버시를 보호하는 Optimistic Rollup으로, 가장 두드러진 특징은 Optimistic Rollup의 주 개념과 ZK-Rollups에서 일반적으로 사용되는 제로 지식(ZK) 암호학을 효과적으로 결합하여 확장성과 프라이버시의 융합을 실현한 것이다.

사실, 2019년 안영은 Nightfall의 초기 버전을 발표했으며, 다른 zk 솔루션과 가장 다른 점은 Nightfall이 프라이버시 중심의 롤업이라는 것이다. 안영은 이를 "이더리움에서 가장 두드러진 프라이버시 솔루션 중 하나"로 포지셔닝했다. 구체적으로, Nightfall에서의 각 거래는 프라이버시를 포함하며, 이는 Alice가 Bob에게 자산을 전송할 때, 다른 사람들이 해당 자산이 무엇인지, 얼마나 가치가 있는지 또는 어디로 갔는지를 볼 수 없음을 의미한다.

거래의 프라이버시를 더 중요하게 여기는 이유는 안영이 목표로 하는 고객이 기업이기 때문이다. 처음에 Nightfall은 이더리움에서 첫 번째 기업급 블록체인을 직접 구축하려고 했으나, 결국 이더리움 메인넷에서 프라이버시를 유지하는 것이 너무 비쌌기 때문에 L2로 전환하고 최종적으로 Polygon과 협력하기로 결정했다.

Mina

경량 블록체인 프로토콜 Mina의 개발 팀 O(1) Labs는 Optimism(현재 OP Mainnet으로 이름 변경)에게 제안서를 제출하여 MIPS zkVM을 기반으로 한 제로 지식 증명 기술을 OP Stack 사기 증명에 적용할 것을 제안했다. MIPS 기능은 로컬 고성능의 snarkyJS 외에도 일반 언어로 애플리케이션을 작성할 수 있도록 허용한다.

또한, Optimism은 6월 7일 오전 2시 50분(중국 표준시)에 메인넷 Bedrock 업그레이드를 완료했으며, 업그레이드 후 거래 수수료를 낮추고 시스템 지연을 단축하며 노드 성능을 향상시키는 등의 업그레이드를 진행했다. 또한, Optimistic과 ZK 간의 원활한 연결을 가능하게 했다.

왜 하이브리드 롤업을 선택해야 하는가?

"Optimistic + ZK 롤업"이라는 혼합 아키텍처를 채택하면 두 가지의 장점을 최대한 활용할 수 있으며, 이는 Optimistic 롤업 아키텍처를 유지하고 EVM 호환성을 보장할 뿐만 아니라, 일반적인 제로 지식 증명이 보안을 최대한 강화할 수 있음을 의미한다. 그 유효성 증명은 체인 외부 거래의 정확성을 명확히 보장하며, 조작자가 무효 상태 전환을 실행하는 것을 방지한다.

ZK 롤업은 제로 지식 증명이 추가 데이터의 필요성을 없애기 때문에 처리량을 향상시킬 수 있으며, 각 거래는 필요한 최소한의 데이터만 유지된다. 이는 처리량을 크게 증가시키고 이더리움의 혼잡을 줄인다.

또한, ZK 롤업은 거래 속도를 높이고 더 빠른 최종 확정성을 제공하는 추가적인 이점을 가져온다.

Optimistic 롤업 아키텍처에 제로 지식 증명을 적용함으로써 거래 최종 확정 시간은 7일에서 약 4시간으로 줄어든다. 일반적으로 확인 시간과 최종 확정 시간의 두 가지 유형이 존재한다. Optimistic 롤업은 더 빠른 확인 시간을 제공하지만, Optimistic 롤업이 성립하기 위한 전제는 모든 거래가 처음부터 유효하다는 것이므로 7일의 완충 기간이 필요하다. 즉, 거래가 7일 후에야 완전한 거래 최종 확정이 이루어질 수 있으며, 이 7일의 윈도우 기간은 검증자가 사기 증명을 제출할 수 있도록 남겨진 것이다(필요한 경우). 제로 지식 증명과 결합하면, 증명자가 증명을 생성하고 검증자가 이를 승인하기만 하면 거래의 유효성을 더 빠르게 확인할 수 있다.

지연 없이 L2에서 자금을 인출할 수 있다는 것은 혼합형 롤업이 사용자에게 더 높은 자본 효율성을 제공할 것임을 의미한다.