비트코인 RGB 프로토콜은 스마트 계약의 궁극적인 형태일까?

서론

대부분의 사람들은 비트코인을 돈과 연관짓지만, 비트코인에는 잘 알려지지 않은 또 다른 중요한 용도가 있습니다------스마트 계약입니다. 스마트 계약은 비트코인의 기초를 구성하며, 최초로 닉 사보(Nick Szabo)에 의해 1995년에 제안되었습니다. 이는 계약의 협상 또는 이행을 수행, 검증 또는 실행하기 위해 설계된 컴퓨터 프로토콜로, 본질적으로 계약이지 코드입니다. 스마트 계약은 제3자 없이 신뢰할 수 있는 거래를 가능하게 하며, 중앙 기관의 도움 없이 자동으로 신뢰를 구축하고 자동으로 실행되는 프로토콜을 제공합니다. 이는 전통적인 계약보다 더 안전하고 편리한 방식으로 계약을 이행할 수 있게 합니다.

비트코인의 RGB 프로토콜과 스마트 계약에서의 잠재적 역할을 탐구하기에 앞서, 스마트 계약이라는 개념 자체가 일부 논란이 있다는 점을 언급할 가치가 있습니다. 이더리움의 공동 창립자인 비탈릭 부테린(Vitalik Buterin)은 2018년에 이더리움의 핵심 기능을 '스마트 계약'이라고 부르는 것에 대해 후회한다고 밝혔습니다. 부테린은 이 용어가 '지속 스크립트'와 같은 더 기술적이고 평범한 이름으로 선택되어야 하며, 이는 지속적으로 실행되는 프로그램의 본질을 더 정확하게 반영한다고 생각했습니다. 이는 블록체인 분야의 선구자들 사이에서도 스마트 계약을 정의하고 이해하는 데 있어 다양한 관점이 존재함을 반영합니다.

이 글에서는 비트코인 스마트 계약의 세계를 열어보고, 이들이 네트워크 위에 구축된 거대한 생태계로 어떻게 진화했는지 논의할 것입니다.

스마트 계약의 발전을 제한하는 요소는 무엇인가?

블록체인 불가능한 삼각형 개념은 이더리움 창립자인 비탈릭 부테린에 의해 제안되었으며, 이는 블록체인에서 다음 세 가지 목표를 동시에 달성할 수 없음을 의미합니다: 탈중앙화, 보안성 및 확장성. 스마트 계약 또한 불가능한 삼각형을 가지고 있습니다: 탈중앙화, 확장성, 튜링 완전성. 비트코인과 이더리움은 많은 유사점을 가지고 있지만, 장기적인 비전 차이와 제한으로 인해 두 개의 서로 다른 블록체인 네트워크가 되었습니다.

비트코인과 이더리움 비교도

이더리움은 오랫동안 확장성 문제를 해결하는 데 어려움을 겪었습니다. 이더리움의 처리량이 낮고 속도가 느린 이유는 탈중앙화와 보안을 우선시하기 때문이며, 확장성(확장성 삼중난제)을 고려하지 않았기 때문입니다. 이더리움이 확장성에서 병목 현상을 겪고 있기 때문에, 튜링 완전성을 가지고 있음에도 불구하고 스마트 계약의 궁극적인 형태라고 할 수는 없습니다.

비트코인은 스마트 계약의 확장성 문제를 어떻게 극복하는가?

비트코인 체인에서의 확장성은 오랫동안 문제로 남아 있으며, 비트코인에서 스마트 계약 솔루션을 완료하려면 비트코인 메인 체인에서 생성하거나 비트코인 레이어 솔루션에서 생성해야 합니다. 최근 등장한 비트코인 체인에서의 확장성 레이어 솔루션인 RGB 프로토콜 등은 비트코인의 스마트 계약 기능을 빠르게 반복할 수 있게 하여 불가능한 삼각형의 확장성 제한을 해결합니다.

블록체인 불가능한 삼각형

비트코인 메인 체인上的 스마트 계약

비트코인의 스크립트 언어인 Script는 너무 간단하여 복잡한 스마트 계약을 기본 레이어에 배포하기 어렵습니다. 비트코인은 태어날 때부터 간단하고 상대적으로 수정이 필요하지 않도록 설계되어 블록체인의 무결성과 지속성을 보장합니다. 프로토콜의 업그레이드는 정기적으로 발생하지만, 이는 블록체인을 근본적으로 변화시키는 것이 아니라 가장자리에 미세한 개선을 제공하는 것에 불과합니다.

비트코인의 기본 레이어는 여전히 많은 기본 스마트 계약 기능을 가지고 있습니다.

지불 공개 키 해시 (P2PKH)

Pay-to-Public-Key-Hash는 비트코인 거래에 사용되는 일반 계약으로, 이 스크립트는 공개 키에 의해 실행되는 계약을 생성하고 해당 개인 키에 의해 서명을 생성합니다.

다중 서명 (Multisig)

다중 서명은 비트코인 주소로, 거래를 완료하기 위해 여러 당사자의 승인이 필요하며, 주로 당사자 간의 계약을 실행하는 데 사용됩니다. 여기서는 자금을 해제하거나 특정 작업을 수행하기 위해 미리 정의된 수의 서명을 수집해야 합니다.

해시 시간 잠금 계약 (HTLC)

해시 시간 잠금 계약은 조건부 비트코인 거래로, 시간 제한이 있는 예외 상황을 가지고 있습니다. 이러한 시간 제한은 하드코딩되어 있으며, BTC는 특정 시간과 날짜(또는 블록)에서만 발행됩니다. 계약의 특정 요구 사항이 설정된 마감일 이전에 충족되지 않으면 거래는 취소됩니다.

신중한 로그 계약 (DLC)

DLC는 신뢰할 수 없는 P2P 거래를 수행하기 위해 오라클을 활용합니다. 이러한 오라클은 현실 세계 사건의 결과를 평가하고 비트코인 스마트 계약에 대한 체인 정보를 제공합니다. 두 관련 당사자가 미래 결과에 따라 화폐 계약을 체결할 때 가장 많이 사용됩니다.

지불 타프루트 (P2TR)

Pay-to-Taproot는 비트코인을 전송하는 데 사용되는 스크립트로, 머클 트리와 슈노르 서명을 도입합니다. 이러한 거래는 더 나은 보안성, 더 낮은 거래 수수료 및 더 큰 유연성을 제공합니다. 이 형태의 계약은 최근 Taproot 업그레이드로 인해 시행되었습니다.

계층 실행의 비트코인 스마트 계약 장점

비트코인 레이어의 독특한 점은 메인 체인에 대한 수정 없이 네트워크에 새로운 기능을 도입할 수 있다는 것입니다. 비트코인 코드를 변경하지 않고 혁신과 기타 실험적 개발을 도입할 수 있어 비트코인의 핵심은 항상 간단하게 유지되며, 그 위에 구축된 내용의 영향을 받지 않습니다.

모든 비트코인 레이어 거래는 궁극적으로 비트코인 기본 레이어에서 정산되므로, 각 거래의 이력은 비트코인의 원장에 기록됩니다. 검증 정도는 블록체인과 다른 네트워크의 차별점이며, 비트코인 레이어 거래를 변경하려면 메인 체인 거래를 변경해야 합니다.

계층 실행의 비트코인 스마트 계약은 몇 가지 주요 장점을 가지고 있습니다.

더 강력한 프로그래머블성: 계층 스마트 계약은 자체 전역 상태에 접근하여 비트코인 스크립트 언어의 제한된 기능을 극복하며, 각 레이어는 비트코인 위에 구축할 수 있는 가능성을 넓힙니다.
더 높은 확장성: 확장 가능한 솔루션에 스마트 계약을 배포하면 거래 처리 속도를 크게 향상시킬 수 있습니다. 현재 기본 레이어는 초당 약 5-7개의 거래만 처리할 수 있습니다. 반면, 계층 솔루션은 거래를 메인 체인으로 보내 최종 정산하기 전에 묶을 수 있습니다. 이는 비트코인의 처리량과 수백만 건의 일상 거래를 가진 확장 가능한 네트워크로서의 가능성을 크게 향상시킵니다.
효율성 향상. 개선된 확장성과 더 빠른 거래 및 저렴한 비용이 함께 진행됩니다. 짧은 블록 생성 시간은 확인 속도를 높일 수 있으며, 메인 체인과 비교할 때 계층 거래의 거래 비용이 현저히 낮아집니다. 또한, 계층 거래는 기본 레이어에서 발생하는 혼란을 줄이고 전체 네트워크의 성능을 향상시킵니다.

비트코인 생태계를 돌아보면, 격리 증인 완료 이후 전력으로 라이트닝 네트워크, 사이드체인 등 Layer2 방향으로 발전하고 있습니다. 비트코인 Layer1 확장 솔루션의 복잡성이 높아지면서, 커뮤니티에서 더 많이 수용되는 것은 비트코인 Layer1을 기반으로 새로운 Layer2를 구축하는 것입니다. 이는 비트코인 시스템에 호환되며 영향을 미치지 않으면서도 체인 상의 혼잡 문제를 해결합니다. 따라서 비트코인 스마트 계약에 대한 상상 공간은 튜링 완전성에 놓이게 되었습니다.

왜 RGB 프로토콜이 스마트 계약의 궁극적인 형태가 될 것인가?

비트코인 계층 솔루션의 한 형태로서, RGB 프로토콜은 스마트 계약 분야에서 미래 대규모 응용 프로그램을 실현할 수 있는 엄청난 잠재력을 발휘합니다. 비트코인 계층 솔루션에서 RGB 프로토콜과 BitVM은 "확장성", "튜링 완전성" 및 "탈중앙화" 세 가지 균형을 이룰 수 있는 유일한 두 가지입니다.

RGB는 비트코인 프로토콜을 기반으로 한 오픈 소스 프로토콜로, 라이트닝 네트워크(LN)를 통해 스마트 계약을 실행합니다. RGB는 비트코인 블록체인 작업 증명(PoW) 합의 레이어 위에 구축된 프로토콜입니다. 이는 라이트닝 네트워크를 활용하지만 프로토콜을 수정할 필요가 없으며, RGB를 통해 프로그래밍 가능한 자산과 개인 자산을 발행하고 관리할 수 있습니다. RGB는 두 당사자(예: LN 채널) 간에 개인 스마트 계약을 실행하여 확장성 문제를 해결합니다. 이는 컬러 코인을 개선하고 비트코인 블록체인에서 디지털 자산을 토큰화하기 위해 개발되었습니다.

클라이언트 검증

RGB의 핵심 기능 중 하나는 클라이언트 검증으로, 이는 피터 토드(Peter Todd)가 제안한 개념입니다. 클라이언트 검증은 RGB 모델에 의해 지원되며, 이는 사용자 간에 스마트 계약 프로토콜을 생성하는 방식입니다. 이 검증 방법은 비트코인 블록체인 합의 메커니즘의 강도와 보안을 활용하면서 RGB의 스마트 계약 코드와 데이터를 블록체인에서 분리합니다. 비트코인이 스마트 계약 실행 환경을 지원하는 능력이 제한적이기 때문에, RGB는 실행과 검증을 블록체인 체인 아래로 가져오며, RGB 거래는 비트코인 또는 라이트닝 거래에 포함되지 않아 참여자들이 비트코인 합의 레이어의 보안성을 누리면서 유연성과 확장성을 높일 수 있게 합니다.

체인 외부에 거래 데이터를 저장하는 것 외에도, RGB 거래는 일회성 봉인된 UTXO 집합에 할당되어 비트코인 거래 출력을 종료하는 또 다른 보안 조치로 작용합니다. 봉인은 두 개의 서로 다른 당사자가 동일한 데이터의 다른 버전을 제공하는 것을 방지합니다. 따라서, 이들은 조건을 충족하는 당사자가 스마트 계약의 상태 이력을 검증할 수 있도록 허용합니다.

RGB 스마트 계약, 아키텍처 및 검증

RGB 스마트 계약은 상태, 소유자 및 상태를 업데이트하기 위해 실행할 수 있는 작업으로 구성됩니다. RGB의 스키마는 창세기 수준에서 각 상태 검증 규칙을 정의하여 각 연속 상태 소유자가 동일한 스키마를 사용하여 이력을 검증하도록 보장합니다. 따라서, 이 모델은 사회적 합의, 검증 및 스마트 계약 상태를 보장합니다.

핵심 검증 로직은 러스트(Rust)를 사용합니다------튜링 기계와 동등한 결정론적 스마트 계약 언어입니다. 계약에 특화된 모든 검증 로직은 Alluvium 가상 머신(AluVM, Algorithm \& Logical Unit Virtual Machine)에서 실행됩니다------높은 결정성과 예외가 없는 VM으로, 플랫폼 독립적인 명령어 집합을 제공합니다.

튜링 완전성을 구현할 수 있는 다른 비트코인 스마트 계약:

BitVM: 2023년 10월 백서가 발표된 BitVM은 롤업(Rollups)과 유사한 아이디어를 사용하여 체인 외부에서 복잡한 프로그램을 실행하고, 중요한 증거를 체인에 올립니다. 비트코인에 튜링 완전한 스마트 계약을 가져오는 것과 마찬가지로, BitVM은 계산 능력에 대해 매우 높은 요구를 제기하며, 이론적으로만 실행 가능성이 있습니다. 확장성과 상업적 실현 가능성은 더 많은 이해가 필요합니다.

스마트 계약의 "불가능한 삼각형"을 극복하는 RGB와 BitVM

결론

비트코인은 탈중앙화된 "디지털 금"일 뿐만 아니라 스마트 계약을 실행하는 플랫폼이기도 합니다. 현재 많은 비트코인이 유휴 상태에 있습니다. 약 76%의 비트코인 공급은 여전히 유동성이 부족하며 거래 이력이 없습니다. 스마트 계약의 확장을 통해 비트코인의 생산성을 새로운 수준으로 끌어올릴 기회가 있습니다. RGB 프로토콜과 같은 튜링 완전한 스마트 계약 기능을 통합한 비트코인 생태계 프로토콜을 통해 개발자들은 네트워크에 더 많은 스마트 계약을 프로그래밍할 수 있어 비트코인이 가치 저장 및 금융 서비스 레이어로서 주류 채택을 가속화할 수 있습니다.

고도로 탈중앙화되고 안전하며 지속적인 블록체인으로서 비트코인은 미래에 더 많은 체인 상 경제 활동의 기초가 될 수 있습니다. 비트코인이 스마트 계약, 탈중앙화 애플리케이션 및 Web3 인프라의 미래 최고의 생태계가 될 가능성이 높습니다. 이 변화하는 분야에서 비트코인의 역할과 능력은 현재 우리의 상상을 초월할 수 있으며, "스마트 계약"이라는 용어의 의미에 대한 우리의 이해처럼 계속 발전하고 심화될 것입니다.

참고문헌

https://coinexsmartchain.medium.com/innovative-csc-to-challenge-an-impossible-trinity-in-blockchain-technology-9ff86aa0192e

https://bitcoinist.com/vitalik-buterin-ethereum-regret-smart-contracts/

https://zhuanlan.zhihu.com/p/264882173

https://www.plus500.com/zh/instruments/ethusd/what-is-the-difference-between-ethereum-and-bitcoin~2