Taproot VS Drivechain: 비트코인 확장의 다양한 탐색

저자: LayerTwo Labs

Taproot VS Drivechain : 비트코인 확장의 다른 탐색

2021년 11월, 비트코인은 2017년 이후로 단 한 번의 코드 업그레이드인 Taproot 업그레이드를 진행했습니다. 이번 업그레이드는 마치 생석회가 고요한 호수에 뿌려져 서서히 전체 호수를 데우며 열기가 끊임없이 솟구치는 것과 같았습니다.

비트코인 전 7년 동안 16회의 소프트 업그레이드, 비트코인 후 7년 동안 단 2회의 소프트 업그레이드; SegWit 소프트 포크 업그레이드는 20개월, Taproot 소프트 포크 업그레이드는 46개월이 걸렸습니다.

2023년, 비트코인 생태계는 이례적으로 활발해졌고, 관련 혁신이 봇물처럼 쏟아져 나왔습니다. 3월의 Ordinals 프로토콜부터 9월의 Drivechain에 대한 비트코인 커뮤니티의 논의, 10월에 집중적으로 등장한 BitVM, Taproot Asset 등 비트코인 생태계는 다시 무대 중앙으로 돌아오려는 에너지를 모으고 있으며, 암호화폐의 왕으로서의 강력한 매력과 오픈 소스 소프트웨어로서의 가능성을 보여주고 있습니다.

최근 주요 비트코인 생태계

1. Ordinals

Ordinals는 격리 증인 업그레이드를 활용하여 이미지, 텍스트, 오디오 및 비디오, 심지어 코드와 같은 데이터를 4MB 이하의 크기로 비트코인 거래의 격리 증인 구역에 기록하고, 번호와 인덱서를 통해 각 비트코인 센트를 구별하고 추적함으로써 비트코인 메인넷에서 NFT 자산을 발행하고 거래할 수 있게 합니다. 이후 Ordinals 기반의 BRC20 토큰이 등장했습니다. 올해 4월, Ordinals 기반의 NFT와 BRC20 토큰의 열풍이 정점에 달하며 전체 암호화圈의 주목을 받았습니다.

2. Babylon

Babylon은 비트코인의 안전성을 PoS 네트워크와 DApp으로 가져가고, 비트코인 보유자가 비트코인을 스테이킹하여 PoS 체인과 DApp의 안전성을 높이고 사용자에게 수익을 제공할 수 있도록 지원하는 것을 목표로 합니다.

Babylon의 비트코인 스테이킹 프로토콜은 암호학 기술을 통해 비트코인 스테이커가 PoS 네트워크 합의를 공격하는 행위를 비트코인 네트워크에서 스테이킹한 비트코인을 전부 또는 일부 몰수하는 것으로 전환합니다. 이 몰수는 공격이 실제로 발생할 때만 촉발되어 정직한 스테이커의 자산을 절대적으로 안전하게 보장합니다. 이렇게 하면 비트코인을 PoS 네이티브 토큰과 같은 스테이킹 자산으로 만들 수 있습니다.

그 핵심 기술은 "추출 가능한 일회성 서명"(EOTS, extractable one-time signature) 기술로, 이 기술을 사용할 때 동일한 비밀 키는 한 번만 서명할 수 있습니다. 두 번 서명하면 해당 비밀 키는 해독될 수 있습니다. 이 기술의 기본 서명 알고리즘은 비트코인 원주 서명 알고리즘을 기반으로 하므로 기존 비트코인 네트워크의 지원을 받습니다.

3. BitVM

최근 Zerosync 팀의 Robin Linus가 발표한 구상은 "기존 비트코인 합의를 변경할 필요 없이, 심지어 어떤 업그레이드도 필요 없이 비트코인에서 모든 계산을 구현할 수 있다"고 설명되었습니다. 백서에서는 Op-Rollup, 사기 증명 및 Taproot Leaf와 Bitcoin Script를 통해 이를 실현한다고 명시되어 있습니다.

암호 분석가 @tmel0211의 의견에 따르면, BitVM 제안의 핵심은 taproot 주소 매트릭스 또는 taptree를 통해 이진 회로와 유사한 다양한 프로그램 명령을 구현하여 조합하면 완전한 계약 실행과 같다는 것입니다. 최소 단위 명령은 실제로 비트코인 전체 노드에서 수행되며, taproot 주소를 무한히 중첩할 수 있어 복잡한 계산을 조합할 수 있는 가능성이 무한합니다. 어느 정도까지는 이를 튜링 완전 기계라고 해도 과언이 아닙니다. 그러나 무한히 taproot 주소를 중첩하는 것은 비용 소모를 증가시킬 뿐이며, 이론적으로 모든 것을 튜링 완전하게 구현할 수 있지만 비현실적입니다.

현재 BitVM은 여전히 논의 단계에 있습니다.

4. Taproot Asset

최근 Lightning Labs 팀이 발표한 Taproot Assets는 비트코인 블록체인 기반의 새로운 프로토콜로, 비트코인의 최신 업그레이드인 Taproot를 활용하여 더 높은 프라이버시와 확장성을 실현하고, 개발자가 비트코인 블록체인에서 자산을 발행, 전송, 수신 및 발견할 수 있는 핵심 기능을 제공합니다. 이러한 자산은 Lightning 네트워크의 채널에 저장될 수 있으며, 기존 Lightning 네트워크를 통해 전송될 수 있습니다.

Taproot Assets는 완전히 UTXO 기반이며, Taproot 주소의 Script 스크립트에 "간단한 코드"를 작성하여 이를 UTXO 소비 조건 명령으로 실행합니다. Taproot Assets의 자산 발행 시나리오 내에서는 이 간단한 작업 코드를 토큰 발행 총량, 발행 시간, 발행 대상 등의 규칙으로 지정할 수 있으며, 다중 서명 주소 그룹을 연결하여 해당 작업 코드를 공동으로 트리거할 수 있습니다.

이러한 생태계의 출현은 SegWit 및 Taproot 업그레이드의 중요한 기반이 되었음을 쉽게 알 수 있습니다.

Segwit 및 Taproot 업그레이드

Taproot는 비트코인 네트워크의 업그레이드로, 2021년 11월 14일에 온라인되었습니다. SegWit이 등장한 이후, Taproot와 Schnorr 서명은 비트코인 기술 업그레이드로 많은 기대를 모았습니다.

Taproot 업그레이드는 3개의 서로 다른 비트코인 개선 제안(BIP340, BIP341, BIP342)으로 구성되어 있으며, 여기에는 Taproot, Tapscript 및 그 핵심인 "Schnorr 서명"이라는 새로운 디지털 서명 방식이 포함됩니다. Taproot는 비트코인 스크립트의 작동 방식을 변경하여 프라이버시, 확장성 및 보안을 향상시키고, 비트코인 사용자에게 거래 프라이버시를 높이고 거래 수수료를 낮추는 등의 많은 이점을 제공합니다. 또한 비트코인이 더 복잡한 거래를 실행할 수 있게 하여 사용 사례를 확장하고, 특히 스마트 계약 기능과 네트워크의 탈중앙화 금융(DeFi) 및 비대체 토큰(NFT) 지원에서 이더리움과 경쟁할 수 있게 합니다.

어느 정도까지는, 이전의 SegWit 업그레이드와 결합하여 Taproot 업그레이드는 비트코인이 더 복잡한 계약을 실현할 수 있는 문을 열었습니다.

SegWit는 2017년의 업데이트로, 임의의 데이터를 지원할 수 있는 "증인 데이터(witness data)" 부분을 추가하여 비트코인 거래를 두 부분으로 효과적으로 분리했습니다.

비-SegWit 블록과 SegWit 블록의 구조 비교도

기술적으로 SegWit의 구현은 거래가 더 이상 증인 데이터를 포함할 필요가 없음을 의미합니다(비트코인이 원래 블록에 할당된 1MB 공간을 차지하지 않음). 대신, 블록의 끝에 증인 데이터를 위한 추가 독립 공간이 생성됩니다. 이는 임의의 데이터 전송을 지원하며, 할인된 "블록 무게"를 가지고 있어 대량의 데이터를 비트코인의 블록 크기 제한 내에 유지하여 하드 포크의 필요성을 피합니다.

격리 증인(SegWit)의 구현은 비트코인 네트워크에 두 가지 중요한 변화를 가져왔습니다:

• 서명 데이터는 일반적으로 블록에 저장된 데이터의 65%를 차지하며, 주 "기본" 블록에서 삭제되고 별도의 블록에 저장됩니다. 이는 각 기본 블록에 더 많은 거래를 수용할 수 있게 합니다.

• SegWit는 또한 "블록 무게"를 도입하여 기술적으로 비트코인 블록을 1MB에서 4MB로 증가시켰습니다; 3MB의 서명 데이터와 1MB의 거래 데이터로 구성됩니다.

Segwit & Taproot VS Drivechain

간단히 말해 Segwit과 Taproot는 블록 데이터와 서명 방식을 변경하여 UTXO 또는 블록에 더 다양한 데이터를 기록할 수 있게 하고, 체인 외의 일부 작업을 통해 특정 기능을 실현하여 비트코인 네트워크가 더 복잡한 계약을 실현할 수 있는 능력을 어느 정도 강화했습니다.

하지만 부인할 수 없는 기본 사실은, 비트코인의 능력은 그 기본 Script에 의해 제한되며, 블록 크기와 블록 생성 시간 요인으로 인해 확장 잠재력이 매우 제한적이라는 것입니다.

Ordinals가 인기를 끌던 시기에 우리는 이 문제를 이미 보았습니다. 대량의 BRC20 거래가 비트코인 네트워크를 혼잡하게 만들고, 거래 수수료가 수백 달러에 달하는 상황이 발생하여 커뮤니티의 불만을 초래했습니다.

BitVM이 꿈꾸는 비트코인 튜링 완전성은 단일 taproot 주소의 스크립트를 사용하여 최소 프로그래밍 단위를 구현하는 것이지만, 비트코인의 실행 논리 프레임워크인 hashlock, timelock 등을 초과할 수 없으며, 제한된 저장 조건을 초과할 수 없습니다. 이러한 기반 위에서 복잡한 계약을 실현하려면 많은 주소를 조합하여 taptree를 구축해야 하며, 비용이 더 많이 들고 느려집니다.

Taproot와 같은 체인 상 확장 솔루션과 비교할 때, Drivechain의 계층화된 "체인 외 확장" 솔루션은 더 큰 가능성과 더 낮은 비용을 가지고 있습니다.

마찬가지로 비트코인의 합의 메커니즘에 영향을 주지 않으면서, Drivechain은 블록에 BIP300에서 설계한 6가지 새로운 블록 메시지를 추가하고, 계산력 위탁 주소를 사용하며, BIP-301의 블라인드 병합 채굴 계획을 보조하여 비트코인의 대규모 사이드체인 확장을 저비용으로 실현할 수 있습니다. 사이드체인은 비트코인 메인넷의 보안성과 매우 자유로운 설계의 높은 확장성을 가집니다. 이론적으로 Drivechain이 가져오는 가능성은 무한합니다.

논리적으로 Taproot Asset도 동일한 사고방식으로, 자산은 비트코인 메인넷에 있지만 거래는 라이트닝 네트워크에서 이루어집니다. 실제로 그들은 모두 Drivechain을 사용하여 구현할 수 있으며, Drivechain 구조 내의 사이드체인이 되어 거래, 전송 외에 더 많은 기능을 실현할 수 있습니다. Layer 2 Labs 팀은 이미 7개의 Drivechain 사이드체인 구축을 추진하고 있으며, RSK와 같은 사이드체인도 Drivechain 활성화 이후 Drivechain 시스템으로 전환할 의향이 있습니다.

Blockstream의 창립자이자 POW 합의의 발명자인 Adam Back은 Layer 2 Labs의 트위터 스페이스에서 이렇게 말했습니다: "1층에서 새로운 기능과 확장성을 도입할 수 있다면, 비트코인은 어느 정도 고정화될 수 있으며, 2층에서 계속 혁신을 진행할 수 있습니다. 비트코인은 더 빠른 혁신과 새로운 기능의 채택을 위해 확장성과 모듈화가 필요합니다. 라이트닝 네트워크와 같은 기술이 도움이 되었지만, 확장성과 사용자 요구를 해결하는 데는 더 많은 작업이 필요하며, 사용자에게 더 나은 선택을 제공하기 위한 기술 솔루션이 필요합니다. 예를 들어 사이드체인이나 드라이브체인에서 실제 UTXO에 접근하는 것입니다. 그들은 비트코인의 채택이 빠르게 증가할 수 있음을 인식하고 있으며, 기술이 증가하는 수요에 맞춰 따라잡아야 한다고 생각합니다. Drivechain의 성과를 매우 기대하고 있습니다."

Adam Back의 관점에서 Taproot는 비트코인이 1층에서 새로운 기능과 확장을 추가하는 것이고, Drivechain은 2층 혁신의 방식입니다. BIP300은 비트코인 핵심 개발자 Luke-jr가 공식적으로 PR을 제출했습니다.

비트코인은 안전이 최우선인 암호화폐이자, 프로그래밍 가능한 소프트웨어 애플리케이션입니다. BTC 커뮤니티의 탐색은 회복력이 있으며, 수년간의 혁신 정체 이후, 단지 일부 블록 공간을 열고 더 많은 데이터 유형을 지원하는 것만으로도 커뮤니티의 열망과 시장의 높은 관심을 불러일으켰습니다. 더 큰 잠재적 공간을 가진 비트코인이 어떤 규모로 세계를 휩쓸 것인지 예측할 수 있습니다.

비트코인의 지지자로서 Layer 2 Labs는 이 날이 오기를 매우 기대하며, 비트코인 생태계의 개발자들과 협력하여 비트코인의 대규모 채택을 실현하기를 열망합니다.