이더리움 재단 제 10회 AMA 요점: 검증자 집합, DVT, EIP4844, 롤업 솔루션 성능, 재단의 종말

원문：《 We are EF Research （AMA）》

편집: GaryMa, 우설 블록체인

7월 12일, 이더리움 재단 연구팀은 레딧 포럼에서 10번째 AMA를 진행하였으며, 커뮤니티 구성원들은 게시물에 댓글을 남겨 질문할 수 있었고, 연구팀 구성원들이 답변을 하였습니다. 우설은 이번 AMA에서 언급된 관련 의문/기술 요점을 요약하여 다음과 같이 정리하였습니다:

1. 검증자 퇴출 관련: 검증자가 실행 레이어(0x01)에서 출금 증명서를 통해 퇴출을 트리거할 수 있도록 허용하며, 잔액이 16 ETH 미만일 경우(태만 처벌 또는 몰수 사건 발생 시) 검증자는 프로토콜에서 퇴출됩니다. 여기서 16 ETH의 기준이 너무 낮은 것인가요?

이는 주로 EIP-7002 초안과 관련된 문제로, Danny Ryan 등 여러 연구 개발자가 공동으로 EIP-7002 초안을 발표하였으며, 이는 검증자가 실행 레이어(0x01)에서 출금 증명서를 통해 신호 체인으로 퇴출할 수 있도록 허용하는 것을 목표로 합니다. 검증자는 두 개의 키, 즉 활성 키와 출금 증명서를 가지고 있지만, 현재 활성 키만 검증자 퇴출을 시작할 수 있습니다. 이는 비표준 위임 관계에서 출금 증명서 소유자가 독립적으로 퇴출을 선택하고 출금 과정을 시작할 수 없음을 의미합니다. EOAs와 스마트 계약이 보유한 출금 증명서가 신뢰 없이 스테이킹된 ETH를 제어할 수 있도록 하기 위해, 이 규범은 0x01 출금 증명서가 퇴출을 트리거할 수 있도록 허용합니다. 이 제안은 유동성 스테이킹과 분산 검증자 등의 분야 발전에 기여하며, 신호 체인의 탈중앙화를 더욱 촉진하고, 개인 키 분실 또는 DVT 검증자가 대부분의 공유 키와의 연결을 잃는 등의 상황에서 위험을 더 잘 관리할 수 있습니다.

2. 난수 문제: RANDAO + VDF

RANDAO는 난수를 생성하는 방법으로, 예를 들어 학급에 10명의 학생이 있을 때, 선생님이 무작위로 한 학생을 선택하여 보상을 주고자 할 때 사용됩니다. 선생님이 제시한 선택 방법은 모든 학생이 동시에 난수를 제출하고, 선생님은 받은 10개의 난수를 합산하여 마지막 숫자를 10으로 나눈 나머지를 구하여 선택된 학생을 결정하는 것입니다. 그러나 위의 RANDAO 실행 과정에서 한 가지 문제가 발견될 수 있습니다. 만약 어떤 학생이 부정행위를 하여 9명의 학생보다 늦게 난수를 제출한다면, 그는 9명의 학생이 제출한 난수 정보를 바탕으로 자신에게 유리한 숫자를 선택하여 최종 결과가 자신을 가리키도록 할 수 있습니다. 따라서 RANDAO의 유효한 운영을 위해서는 부정행위 방지 메커니즘이 도입되어야 하며, 모든 사람이 동시에 답변을 제출하도록 보장해야 합니다. VDF가 여기에 사용됩니다. VDF는 검증 가능한 지연 함수(Verifiable Delay Function)의 약자로, 이 함수의 중요한 특징은 결과를 얻는 계산 과정이 병렬 계산이 불가능하다는 것입니다. 즉, 가속할 수 없습니다. 그러나 결과를 얻은 후, 해당 결과를 검증하는 계산량은 매우 작습니다. VDF는 해시 함수를 통해 구현되며, 해시 함수의 느린 계산과 빠른 검증 특성은 VDF의 특성과 일치합니다.

그러나 연구팀 구성원들은 이러한 "최종 제안자"의 취약점을 이용하려는 시도의 경제적 이익이 그리 이상적이지 않을 수 있으며, 이러한 부정행위가 검증자의 명성을 심각하게 해칠 수 있다고 언급했습니다.

3. SSV(키 공유 검증자), DVT(분산 검증자 기술)는 이더리움에 "필수"인가요?

이더리움의 스테이킹 비율이 20%를 초과함에 따라 잠재적인 노드 운영자의 중앙화 위험에 직면하여, 두 명의 연구팀 구성원은 이러한 기술이 단기 및 중기 내 "필수" 솔루션일 수 있다고 언급했습니다.

Justin Drake는 최근 그의 생각이 일부 변경되었다고 밝혔습니다. 장기적으로 일회성 서명(One-shot signatures)이 구현된다면 이러한 위험 도전의 중요성이 크게 감소할 것이라고 말했습니다. 그러나 일회성 서명은 수십 년이 걸릴 수 있으므로 단기 및 중기 내 DVT가 비교적 효과적인 솔루션이 될 것입니다.

일회성 서명(One-shot signatures)은 특별한 암호화 서명으로, 개인 키는 단 하나의 메시지에만 서명하는 데 사용될 수 있습니다. 이는 블록체인 분야의 많은 장기 문제를 해결하고, 처벌 제거, 완벽한 최종성, 신뢰 없는 유동성 스테이킹 등 많은 이점을 제공합니다.

4. 최대 유효 잔액: 검증자의 스테이킹 한도(32 ETH)를 높이면 네트워크 내 검증자 수를 줄여 더 빠른 거래 최종성(단일 슬롯 최종성)을 달성할 수 있습니다. 예: 1) 32 ETH의 한도는 유지하되, 네트워크 검증자의 수를 제한합니다; 2) 검증자의 증명 수(attestations)를 투표 권한에 포함시키는 것을 고려하고 있습니까?

옵션 1은 거래의 기존 검증자 자격 거래 시장을 초래하여 잠재적으로 심각한 보안 위험을 초래할 수 있습니다.

옵션 2는 프로토콜의 보안 모델을 변경하여 공격자가 체인을 재구성하는 난이도를 낮출 것입니다.

최근 커뮤니티에서는 최대 유효 검증자 잔액을 32 ETH에서 2048 ETH로 증가시키자는 제안이 있었으며, 이는 활성 검증자 집합의 성장을 줄이는 데 도움이 될 것입니다.

5. 단일 비밀 리더 선거(SSLE/Single Secret Leader Election)의 현재 진행 상황은 어떤가요?

Vitalik은 SSLE가 현재 연구 단계에 있으며, 현재 리더의 비밀성이 문제가 되지 않기 때문에 SSLE의 우선 순위가 낮다고 밝혔습니다.

ps: 단일 비밀 리더 선거는 현재 신호 체인의 각 슬롯에서 선택된 제안자가 미리 공개되므로 DoS 공격에 쉽게 노출됩니다. 최신 제안은 이 과정을 암호화하여 숨기고, 제안자만 자신의 신원을 알 수 있도록 하여 잠재적 위험을 효과적으로 완화할 수 있습니다.

6. 현재 이더리움의 기술 로드맵에 업데이트가 있나요?

Vitalik은 대부분이 예정대로 진행되고 있으며, 물론 일부 우선 순위가 조정되고 있다고 밝혔습니다. 예를 들어, 4월에 Mev-Boost 취약점으로 인해 악의적인 검증자가 MEV Bots를 공격한 사건이 있었으며, 현재 프로토콜 수준 내 PBS(제안자-구성자 분리)의 우선 순위를 높이고, 재스테이킹(re-staking)의 잠재적 보안 위험에 대한 우려로 인해 솔로 스테이킹 경험을 최적화하고 단순화하는 데 우선 순위를 높이고 있다고 전했습니다.

또한, 큰 방향으로는 많은 생태계 차원의 문제를 효과적으로 도울 수 있는 것들, 예를 들어 ERC-4337 스마트 지갑이 L2 간의 친화적인 구현과 가스 효율성을 높이는 것이 필요하다고 강조했습니다.

7. EIP4844가 L1, L2의 유동성 단편화 문제를 해결할 수 있나요?

zk-rollups의 즉각적인 조합 가능성(OP Rollup 간의 조합 가능성은 실현되지 않을 수 있음)은 EIP4844의 완료에 의존하지 않습니다. zk-rollups 간의 이러한 조합 조정의 설계 공간은 방대하며, 그 중 하나의 가능한 솔루션은 유동성 집합을 위한 전용 최소화된 zk-rollup이 존재하는 것입니다.

8. Justin Drake는 Rollups의 정렬 문제를 해결하기 위해 Based Rollups라는 아이디어를 제안했습니다(L1에서 정렬). 현재 이 아이디어가 실제로 적용되었나요?

Based Rollups(또는 L1 정렬의 Rollups)는 Rollup 네트워크의 정렬이 그 기반이 되는 L1에서 발생함을 의미합니다(대부분의 경우 이더리움 네트워크). 더 구체적으로 말하자면, 이더리움의 경우 이는 네트워크의 검색자, 구성자 및 제안자가 Rollup 네트워크의 정렬에 참여함을 의미합니다.

전통적인 Rollup 네트워크가 정렬을 자체적으로 처리하는 것과 비교할 때, Based Rollups는 많은 이점을 가지고 있습니다. 첫째, 이들은 거래 정렬을 위해 이더리움에 의존하므로 이더리움의 활성도에서 이익을 얻을 수 있습니다. 우리가 위에서 다양한 Rollup의 위험에 대해 논의할 때, 정렬자나 검증자가 실패할 경우 많은 문제가 발생할 수 있지만, Based Rollups의 경우 이더리움 네트워크에 문제가 발생하지 않는 한 이러한 위험이 존재하지 않습니다. 또한, 탈중앙화 및 토큰이 필요 없는 등의 이점도 있습니다.

Layer 2 zkEVM 프로젝트 중 하나인 Taiko는 Based Rollups 형태로 출시될 예정입니다.

일부는 Based Rollups가 L1의 메모리 풀을 공유한다고 혼동할 수 있지만, 실제로는 Rollups가 자체 메모리 풀을 가집니다.

9. 블록 구성자의 중앙화 위험에 대한 우려는 어떤가요?

Justin Drake는 현재의 구성자 시장이 이미 매우 중앙화되어 있다고 언급했습니다(자세한 내용은 https://www.relayscan.io/ 참조). 구성자 중앙화의 주요 위험은 검열이며, 현재 비교적 좋은 해결책은 부분 블록 경매, 예를 들어 포함 목록(Inclusion lists), 제안자 접미사(Proposer Suffixes), 제안자 접미사 수정: 사전 약속(pre-commitment) 및 암호화 메모리 풀, MEV 소각 등이 있습니다.

10. 만약 올해 검증자 수가 100만을 초과한다면, 메인넷은 안정적으로 운영될 수 있을까요? 메인넷은 현재 얼마나 많은 검증자를 지원할 수 있나요?

현재 클라이언트 팀은 메인넷이 지원할 수 있는 검증자 수가 대략 100만에서 200만 사이일 것이라고 밝혔습니다. 개발자 커뮤니티도 관련 탐색을 진행 중이며, 다음 테스트넷 Holesky는 100만 개의 검증자를 보유할 것입니다.

11. 이더리움 재단은 해체될까요? 재단의 최종 목표는 무엇인가요?

Justin Drake는 이더리움 재단이 수익이 없으며, 평소의 회의도 비영리적이며, 재정 자원의 ETH로 스테이킹 수익을 창출하지 않는다고 밝혔습니다. 만약 이더리움 재단의 재정 자원이 소진된다면, 자금 출처는 두 가지가 될 수 있습니다:

● 생태계 내의 공공 제품 자금 조달 인프라;

● 상대적으로 낮은 이더리움 L1 예산;

12. 현재 크로스 롤업 거래 실행에 대한 성숙한 기술 솔루션이 없는데, 이에 대한 의견과 제안은 무엇인가요?

Vitalik은 동기화된 크로스 롤업 거래 실행의 사용 사례가 많지 않다고 생각하며, 비동기적인 크로스 롤업 거래 실행은 수용 가능하고 많은 사용 사례가 있다고 밝혔습니다. 동기화된 크로스 롤업 거래 실행은 다소 심오한 정의의 영역처럼 느껴지며, 우리가 이를 명확히 이해한다면, 이는 어느 정도 시장 효율성을 높일 수 있지만, 그렇지 않다면 우리는 이를 전혀 필요로 하지 않을 수 있습니다.

13. 만약 미래에 롤업 성능이 병목 현상에 직면한다면, 이더리움의 이전 단계인 2단계 분할이 다시 무대에 오를 가능성이 있나요?

Justin Drake는 실행 분할이 더 많은 확장을 제공하지 않으며, 롤업의 병목 현상은 실행이 아닌 데이터라고 언급했습니다. 우리는 사실 각 롤업 네트워크를 하나의 실행 분할로 볼 수 있습니다.

L1 EVM이 SNARKified(이더리움 로드맵의 The Verge 단계)를 구현하면, 이더리움은 enshrined rollup(이더리움 L1에서 어떤 형태의 합의 통합을 가진 롤업)을 가지게 되며, 이는 이더리움이 L1 합의 수준에서 실행 분할을 보유하게 되는 것입니다. SNARKifying의 어려운 작업이 완료되면, L1 EVM에서 SNARK 검증 논리를 EVM 작업 코드로 공개하는 것이 상대적으로 쉬워집니다. 이렇게 하면 무한한 수의 enshrined rollups를 구현할 수 있으며, 이더리움의 합의 수준에서 이러한 enshrined rollups는 메인넷의 실행 분할처럼 작용하여 확장성과 메인넷과 동등한 보안성을 갖추게 됩니다.