Galaxy：7대 주제를 통해 보는 2023년 Q4 비트코인 기술 발전

撰文：Gabe Parker、Guillaume Girard

编译：松雪，金色财经

摘要：

본 문서는 2023년 10월과 11월 비트코인 생태계에서 발생한 중요한 기술 발전을 중점적으로 다룹니다. 우리는 다음의 일곱 가지 주제를 다룹니다:

• BitVM 백서 발표
• Taproot Assets 메인넷 출시
• OP_CAT 제안
• OP_TXHASH 제안
• Lightning Timeout Trees 제안
• MuSig2-PSBT 제안
• BIP-324 제안

서론

2023년 11월, 비트코인 체인에서의 거래 수는 전월 대비 62% 증가했으며, 이는 주로 Ordinals와 BRC-20의 회복에 기인합니다. 11월 비트코인 전송의 달러 총 가치는 1470억 달러를 초과하며, 전월 대비 21% 증가했습니다. 이러한 성장은 주로 달러 기준 BTC 가격 상승에 기인하지만, 현물 시장의 BTC 거래량도 전월 대비 18% 증가했으며, 선물 거래량은 각각 1% 감소했습니다.

비트코인 월간 데이터 지표

2023년 1월 Ordinals의 출현 이후, 비트코인 개발 커뮤니티는 새로운 대체 토큰 프로토콜, 확장 솔루션 및 스마트 계약 구현을 탐색하는 데 있어 눈에 띄는 회복세를 보였습니다. 전반적으로, Ordinals 이후 비트코인 개발 환경은 확대되었으며, 그 어느 때보다도 체인 상 및 체인 외 응용 프로그램 사용 사례를 강화하기 위해 더 열심히 노력하고 있습니다. 본 설명서는 2023년 4분기 비트코인의 주요 발전과 제안 7가지를 중점적으로 다룹니다. 이러한 발전은 비트코인 생태계 개발자들이 비트코인 응용 범위를 확장하고 지원 사례를 위한 새로운 헌신을 보여줍니다.

기술 발전

BitVM

BitVM이란 무엇인가: BitVM은 비트코인에서 표현력이 풍부한 스마트 계약을 구현합니다. 비트코인 설계의 특성을 고려할 때, 비트코인에서 직접 스마트 계약을 실행하는 것은 느리고 비용이 많이 듭니다. BitVM을 사용하면 스마트 계약이 체인 외에서 실행되며, 참여자는 분쟁이 발생할 때만 비트코인에서 코드를 직접 사용하여 비트코인의 본래 스크립트를 활용하여 계약 규칙을 실행합니다. BitVM의 작동 방식은 이더리움 생태계에서 사용되는 낙관적 롤업과 유사하며, 사기 증명 및 도전 응답 프로토콜 등의 요소를 포함합니다.

BitVM 계약의 구조는 두 당사자가 사건을 초래하는 사전 서명된 거래 시퀀스에 합의하는 것입니다. 낙관적 롤업과 유사하게, 이러한 유형의 계약은 사용자가 속이지 않는다고 가정하지만, 만약 속인 경우, 정직한 당사자는 속이는 자에게 도전할 기회를 갖습니다. 중요한 것은, BitVM은 비트코인의 Layer 1 블록체인을 업그레이드할 필요가 없습니다. BitVM은 해시 잠금, 시간 잠금 및 Tapscript와 같은 비트코인에서 이미 이해되고 있는 원시 기능만을 사용합니다.

왜 중요한가: 비트코인은 종종 혁신 부족과 이더리움 및 솔라나와 같은 다른 보다 범용적인 Layer 1과의 직접 경쟁 능력 부족으로 비판받습니다. 비트코인은 항상 기본 레이어의 기능을 확장하려고 시도하기보다는 계층 확장을 우선시해왔습니다. 라이트닝 네트워크는 비트코인 위에 구축된 결제 중심의 고성능 네트워크의 한 예입니다. BitVM을 통해 비트코인 위에 구축된 레이어에서 더 복잡한 계산을 실행할 수 있어, 핵심 프로토콜을 업그레이드하는 대신 비트코인을 계층적으로 확장할 수 있습니다.

Taproot Assets 메인넷 출시

Taproot Assets 프로토콜이란: Lightning Labs는 비트코인 라이트닝 네트워크를 위한 소프트웨어를 구축하는 블록체인 개발 회사로, 라이트닝 네트워크에서 스테이블코인 및 기타 자산을 발행하기 위한 새로운 프로토콜을 발표했습니다. Taproot Assets 프로토콜(이전 명칭 TARO)은 개발자가 비트코인 기반 자산을 발행, 전송 및 수신할 수 있도록 합니다. 수년간, 라이트닝 연구소는 라이트닝 네트워크에서 자산을 발행하는 방법을 제안하고 노력해왔으며, 이번 메인넷 출시는 중요한 이정표입니다.

Taproot Assets는 임의의 데이터를 메인 루트 스크립트(Tapscript)에 입력하여 생성됩니다. Tapscript는 Taproot 업그레이드 과정에서 다양한 새로운 거래 유형을 활성화하기 위한 스크립트 언어입니다. Taproot 자산은 Taptree(머클 트리 데이터 구조)를 사용하여 Taproot 출력에 토큰 데이터를 저장합니다. 모든 Taproot 자산은 기본 레이어의 표준 Taproot 거래를 통해 체인에서 발행됩니다.

비록 Taproot 자산이 비트코인 기본 레이어에서 발행 및 결제되지만, 라이트닝 연구소는 Taproot 자산이 라이트닝 네트워크와 호환되도록 특별히 설계했습니다. Taproot 자산의 기능은 부분 서명된 비트코인 거래(PSBT)의 개선된 버전을 통해 실현되며, 이 거래는 Ordinals 및 BRC-20 거래에도 사용되며, 가상 부분 서명된 비트코인 거래(vPSBT)라고 불립니다. 이 메커니즘은 라이트닝 네트워크에서 Taproot 자산을 신뢰 없는 P2P 방식으로 거래하는 방법입니다.

왜 중요한가: Taproot Assets는 비트코인에서 대체 토큰을 생성하는 효과적인 방법을 제공합니다. 2023년 4월, Ordinals 개발자는 BRC-20이라는 새로운 대체 토큰 표준을 만들었습니다. 이 토큰 표준은 비문 기술을 사용하여 사용자가 단일 sat(비트코인의 최소 단위)에 임의의 데이터를 첨부할 수 있도록 합니다. BRC-20의 출현은 비트코인에서 NFT에 대한 수요가 존재함을 증명하지만, BRC-20 표준의 비효율성은 악명 높습니다. Taproot Assets가 2023년 10월 18일 공식 출시됨에 따라, 비트코인에서 NFT가 라이트닝 네트워크에서 번창할 기회를 가지게 되었습니다. 라이트닝 네트워크에서 NFT를 소유하는 이점에는 비트코인 본래 체인에서의 네트워크 혼잡 감소가 포함됩니다.

전반적으로, Taproot Assets는 비트코인에서 NFT를 도입하고 더 많은 사용자가 라이트닝 네트워크에 참여할 수 있도록 하는 매우 유망한 솔루션입니다.

OP_CAT 제안

OPCAT 제안이란: 비트코인 연구원 Ethan Heilman은 비트코인 개선 제안(BIP)을 Bitcoin-Dev 메일링 리스트에 제출하여 비트코인 스크립트 언어에 OPCAT 연산 코드를 추가할 것을 제안했습니다. 이 연산 코드는 개발자가 Tapscript에서 머클 트리 및 기타 해시 데이터 구조를 구축하고 평가할 수 있도록 합니다. Tapscript는 Taproot 업그레이드 과정에서 새로운 거래 유형을 활성화하기 위한 네이티브 스크립트 언어입니다.

OPCAT은 새로운 아이디어가 아닙니다. 비트코인 개발자들은 이전에 비트코인 스크립트에서 이 연산 코드를 제거했는데, 이는 데이터 집약적인 스크립트를 구축할 수 있어 비트코인 노드의 계산 자원에 부담을 줄 수 있기 때문입니다. 그러나 Taproot 업그레이드가 Taproot 스크립트의 크기 제한(520 바이트)을 도입했기 때문에 OPCAT은 개발자에게 유용한 도구가 될 것이며, 노드 운영자에게 과도한 계산 부담을 주지 않을 것입니다.

왜 중요한가: 2021년 11월 Taproot 업그레이드 이전, 비트코인은 프로그래밍 가능성을 구현하기 위해 비트코인 스크립트에 전적으로 의존했습니다. 그러나 Taproot 업그레이드는 비트코인의 거래 프로그래밍 가능성 능력을 크게 확장했습니다. OP_CAT을 활성화하면 이전에 부과된 제한이 제거되어 비트코인의 프로그래밍 가능성을 더욱 강화하고, 다양한 사용 사례를 위한 새로운 기회를 창출할 수 있습니다.

OP_TXHASH 제안 초안

OPTXHASH 제안 초안이란: 비트코인 핵심 개발자 Steven Roose는 비트코인 스크립트 언어에 두 개의 새로운 연산 코드 OPTXHASH와 OPCHECKTXHASHVERIFY를 구현하는 이점에 초점을 맞춘 BIP를 제안했습니다. OPTXHASH 연산 코드는 오늘날 비트코인의 두 가지 주요 계약 제안인 BIP-118과 BIP-119와 직접 경쟁하게 됩니다. 계약은 비트코인 거래에 부과되는 사전 결정된 지출 조건입니다. 예를 들어, 사용자는 거래 수신자가 자신의 주소로 전송된 BTC를 200 블록 후에만 사용할 수 있도록 하는 계약을 생성할 수 있습니다.

왜 중요한가: 계약을 활성화하는 것은 비트코인의 다음 주요 업그레이드의 원동력이 될 수 있습니다. TXHASH는 선도적인 BIP 중 하나로, 개발자들은 1-2년 내에 이를 활성화하기를 희망하고 있습니다. TXHASH는 비트코인 거래에서 거래 필드를 사용자 정의할 수 있게 하여 보다 적응 가능한 계약 표현 방식을 제공합니다. 이러한 유연성은 사용자가 거래 수수료를 조정할 수 있게 하며, 이는 불확실하고 변동성이 큰 요금을 처리할 때 중요한 기능입니다. BIP-119와 같은 다른 계약 제안은 이를 지원하지 않습니다. 또한, OPCAT과 같은 다른 BIP와 결합할 때 OPTXHASH는 비트코인 커뮤니티에서 현재 평가 중인 또 다른 선도적인 계약 제안인 BIP-118의 기능을 복제할 가능성이 있습니다.

Lightning Timeout Trees 제안

Lightning Timeout Trees 제안이란: 라이트닝 네트워크는 비트코인의 주요 2층 솔루션으로, 지난 몇 년 동안 광범위하게 채택되었습니다. 추가 채택의 주요 장애물 중 하나는 사용자가 라이트닝 네트워크를 사용할 때 자금을 체인 외부로 이전하기 위해 최소한 하나의 체인 상 비트코인 거래를 시작해야 한다는 점입니다. 이 제한은 자산을 체인 외부로 이전할 수 있는 사용자 수를 제한하며, 특히 체인 상 거래 수수료가 높은 경우에 더욱 그렇습니다.

오랫동안 탐색된 솔루션 중 하나는 '채널 공장'이라는 개념으로, 여러 사용자가 한 번의 비트코인 거래로 라이트닝 네트워크에 참여할 수 있도록 합니다. 채널 공장의 구현은 여러 사용자 간에 라이트닝 채널을 여는 비용을 줄임으로써 라이트닝 네트워크의 진입 장벽을 크게 낮출 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

왜 중요한가: 비트코인의 이론은 수년 동안 존재해왔지만, 그 스크립트 제한으로 인해 누구도 채널 공장을 활성화하기 위한 설득력 있고 안전한 솔루션을 생각해내기 어려웠습니다. 그러나 John Law의 'Lightning Timeout Trees' 제안은 계약(즉, BTC 거래 출력의 지출 조건)을 사용하여 해결책을 찾았을 가능성이 있습니다. 이 제안은 사용자의 채널 개설 및 종료를 감독할 조정자(또는 라이트닝 서비스 제공자 - LSP)의 개념을 도입합니다. 계약을 사용함으로써 조정자는 적절한 권한 없이 사용자의 BTC를 지출하는 것이 제한됩니다. 이 제안은 한계가 없지 않지만, 계약을 활용한 첫 번째 채널 공장 구조로, 계약은 BTC에 지출 조건을 추가하는 강력한 메커니즘으로 비트코인 개발자들 사이에서 점점 더 인기를 얻고 있습니다(예: BIP 345).

업데이트된 Musig2 제안

MuSig2 제안이란: MuSig2는 MuSig1의 업그레이드 버전으로, MuSig1은 비트코인에서 프라이버시와 확장성을 실현하는 다중 서명 솔루션입니다. MuSig은 여러 당사자가 각자의 키로 하나의 개인 키를 제어할 수 있도록 합니다. 공유 개인 키는 체인 상의 다중 서명 거래처럼 보이지 않으므로 최소한의 체인 상 발자국을 남깁니다. MuSig1은 Schnorr 서명을 기반으로 한 진보된 기술로, ECDSA에 의존하는 비트코인의 전통적인 다중 서명 솔루션에 비해 상당한 개선을 제공합니다.

MuSig2(BIP-327)는 MuSig1의 개선된 반복으로, 두 단계의 다중 서명 솔루션으로 작동하여 뛰어난 보안성, 효율성 및 프라이버시 기능을 제공하며, 서명자 간의 두 단계의 통신만으로 유효한 서명을 생성할 수 있습니다. 10월, 비트코인 코어 개발자 Andrew Chow는 MuSig2 개발에 초점을 맞춘 두 개의 새로운 BIP를 제안했습니다. 제안된 BIP는 MuSig2-PSBT와 MuSig2-디스크립터입니다.

왜 중요한가: MuSig2-PSBT는 부분 서명된 비트코인 거래(PSBT)에 대해 개인 다중 서명 솔루션을 활성화하는 표준 트랙 BIP입니다. 이 발전은 Ordinals 및 BRC-20 사용자와 시장에도 유리하며, 이들은 PSBT를 사용하여 자산 판매를 촉진합니다. MuSig2를 PSBT에 통합하면 다중 서명 거래가 단일 서명 거래처럼 보이게 하여 이러한 유형의 체인 상 거래를 숨기는 데 도움이 됩니다. 두 번째 BIP인 MuSig2-디스크립터는 정보성 BIP로, MuSig2 지갑이 제어하는 거래 출력을 설명하는 방법을 제공하여 지갑 제공자가 MuSig2-PSBT를 구현하는 데 도움을 줍니다. 주목할 점은 MuSig2-PSBT의 BIP가 아직 초기 검토 중이며 BIP 번호가 할당되어야 하므로, 이 BIP는 단기적으로(6-12개월) 배송 준비가 되지 않을 것입니다.

BIP-324 -- V2 전송

BIP-324란: BIP-324는 비트코인 P2P 레이어의 프라이버시 지향 개선입니다. 비트코인에서 이 레이어는 비트코인 노드 간의 데이터 전송을 촉진합니다. 비트코인 P2P 레이어는 데이터의 고속도로 역할을 하며, 대부분의 데이터는 평문 정보로, 여러 유형의 공격에 취약합니다. 잠재적인 공격자는 수동적 방법을 사용하여 노드 활동을 모니터링하여 IP 주소 및 거래 출처에 대한 정보를 수집하거나, 노드 전송 데이터를 가로채고 검열하는 등의 능동적 기술을 사용할 수 있습니다. 이러한 공격은 MITM(중간자) 공격이라고 합니다. BIP-324는 이전에 BIP-151로 알려졌으며, 비트코인 P2P 레이어의 데이터 암호화를 주장하여 비트코인에 대한 수동적 및 능동적 공격에 대한 저항력을 강화합니다.

왜 중요한가: 최신 버전의 비트코인 코어(v0.26)는 BIP-324에서 지정된 버전 2 암호화 P2P 전송에 대한 지원을 추가했습니다. 이 기능은 기본적으로 비활성화되어 있지만, 누구나 이를 활성화하여 추가 보호를 받을 수 있습니다. 이는 비트코인 P2P 레벨의 프라이버시에서 중요한 단계로, 2021년 이후 비트코인에서 BIP가 처음으로 활성화된 것을 나타냅니다(비록 BIP-324는 소프트 포크를 필요로 하지 않습니다).