Layer2 트랙 현황 및 발전 추세

저자: Metis 중국 커뮤니티

이더리움 확장성 도전

이더리움은 세계에서 가장 큰 탈중앙화 애플리케이션 플랫폼으로서, 암호화폐와 블록체인 기술 분야에서 중요한 역할을 하고 있습니다. 그러나 사용자 기반과 애플리케이션 시나리오가 계속 확장됨에 따라 이더리움 네트워크는 거래 혼잡과 높은 수수료와 같은 심각한 확장성 도전에 직면하고 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 Layer2라는 2차 확장 솔루션이 등장하기 시작했으며, Layer2는 이더리움 메인 체인 위에 구축된 2차 네트워크를 통해 거래 처리 속도를 높이고 비용을 낮추는 것을 목표로 하며, 탈중앙화와 보안을 최대한 희생하지 않습니다.

Layer2 솔루션의 등장은 이더리움 네트워크의 확장성을 높이는 데 기여할 뿐만 아니라 개발자와 사용자에게 더 다양한 선택지를 제공합니다. 이 기사에서는 주요 Layer2 기술과 프로젝트 몇 가지를 탐구하고, 그들의 기술적 특성, 장점 및 한계를 분석하며, Layer2의 향후 발전 방향에 대해 논의할 것입니다.

Layer2 기술 개요

Layer2 기술은 이더리움의 확장성 문제를 해결하기 위한 핵심 솔루션 중 하나로 설계되었으며, 이더리움 메인 체인 위에 추가 네트워크 레이어를 구축하여 이를 실현합니다. 이 방법은 더 많은 거래를 처리할 수 있게 하면서 메인 체인의 보안성과 탈중앙화 특성을 유지합니다. 주요 Layer2 솔루션에는 롤업(Rollups), 상태 채널(State Channels) 및 사이드 체인(Sidechains)이 있으며, 각 방법은 고유한 특징과 적합한 시나리오를 가지고 있습니다.

1. 롤업(Rollups)

롤업은 체인 외부에서 거래를 처리한 다음 거래 데이터를 "패키징"하여 메인 체인에 넣는 방법입니다. 데이터 유효성 검증 방식에 따라 롤업은 낙관적 롤업(Optimistic Rollups)과 ZK 롤업(ZK Rollups)으로 세분화할 수 있습니다.

• 낙관적 롤업은 대부분의 거래가 유효하다는 "낙관적" 가정에 의존하며, 사기 행위가 발견되면 도전하고 롤백할 수 있도록 허용합니다.

• ZK 롤업은 제로 지식 증명 기술을 사용하여 체인 외부에서 처리된 거래가 유효하고 정확함을 보장하며, 더 높은 보안성과 효율성을 제공합니다.

• 하이브리드 롤업(Hybrid Rollups)은 Metis에서 제안한 새로운 롤업 솔루션으로, OP 롤업과 ZKP 롤업의 기술 아키텍처를 결합하여 OP 롤업의 효율적인 거래 처리 능력을 유지하면서 ZKP 기술을 활용하여 사기 및 잘못된 거래의 위험을 줄입니다.

2. 상태 채널

상태 채널은 참가자가 체인 외부에서 여러 번 거래를 수행할 수 있게 하며, 시작과 종료 시에만 메인 체인과 상호작용합니다. 이는 거래 횟수를 줄여 수수료를 감소시킵니다.

3. 사이드 체인

사이드 체인은 메인 체인과 독립적으로 운영되는 블록체인으로, 특정 브리징 메커니즘을 통해 메인 체인과 연결됩니다. 사이드 체인은 자체 합의 메커니즘과 블록 생성 규칙을 가질 수 있어 더 높은 거래 처리량을 실현합니다.

4. 발리디움(Validium)

발리디움은 제로 지식 증명을 사용하지만 ZK 롤업과는 달리 상태 루트와 제로 지식 증명만 메인넷에 업로드하고 거래 데이터는 Layer2에 저장하여 더 높은 처리량을 얻지만 일정한 보안을 희생합니다.

이러한 Layer2 솔루션은 거래 속도를 높이고 비용을 낮추는 데 중요한 역할을 하며, 다양한 애플리케이션 시나리오에 더 많은 선택과 유연성을 제공합니다. 많은 Layer2 솔루션 중에서 롤업은 특히 주목받고 있으며 현재 가장 많이 사용되는 기술 솔루션 중 하나가 되었습니다. 이는 다음과 같은 몇 가지 이유로 촉진되었습니다:

1. 효율성과 확장성

롤업은 체인 외부에서 거래를 처리함으로써 거래 처리 속도를 크게 향상시킵니다. 이 방법은 동시에 많은 거래를 처리할 수 있게 하며, 이후 누적 결과만 메인 체인에 제출하여 전체 네트워크의 처리량을 높입니다.

2. 보안성과 메인 체인 일관성

롤업의 대부분의 작업이 체인 외부에서 수행되지만, 여전히 메인 체인의 보안 메커니즘을 활용하여 데이터의 무결성과 안전성을 보장합니다. 이는 2차 레이어에서 수행된 거래도 이더리움 메인 체인과 동일한 수준의 보안 보장을 받을 수 있음을 의미합니다.

3. 스마트 계약 호환성

롤업은 일반적으로 이더리움 메인 체인과 유사한 스마트 계약 환경을 제공합니다. 이는 개발자에게 큰 장점이 되며, 그들이 익숙한 도구와 언어를 사용하여 개발을 계속할 수 있게 하여 새로운 환경에 맞춰 코드를 다시 작성할 필요가 없습니다.

여기서 주목할 점은 Metis의 하이브리드 롤업 솔루션으로, 이 솔루션의 사용자 인출 시간은 7일에서 4시간으로 크게 단축될 수 있으며, 낮은 수수료를 유지합니다. 사용자 경험 측면에서 하이브리드 롤업 솔루션은 다른 롤업 솔루션보다 우수하며, 이러한 효율적이고 안전한 솔루션은 향후 롤업의 업그레이드 방향 중 하나가 될 수 있습니다.

주요 Layer2 프로젝트 분석 및 비교

소개

Optimism

Optimism은 이더리움 가상 머신과 호환되는 첫 번째 낙관적 롤업 솔루션을 개발한 이더리움 2차 프로토콜입니다. Optimism은 이더리움과 병행하여 이더리움의 보안을 계승하면서 대규모 거래를 처리할 수 있습니다.

Arbitrum

Arbitrum은 Offchain Labs 팀에 의해 구축되었으며, 낙관적 롤업 기술 경로와 기본적으로 일치합니다. Arbitrum은 사기 증명을 사용하며, 체인 상 호출 데이터 가용성을 가지고 있어 각 거래의 모든 데이터가 완전히 정렬되고 묶여 메인넷에 제출됩니다. Arbitrum의 인출 주기는 Optimism과 같으며, 대략 7일입니다.

Metis

Metis는 낙관적 롤업의 기술 기반 위에서 개선을 진행하며, 독특한 하이브리드 롤업 기술을 사용하여 EVM 호환성을 바탕으로 다른 롤업 솔루션보다 더 짧은 인출 시간과 더 낮은 거래 수수료를 제공합니다.

StarkNet

StarkNet은 StarkWare Ltd가 2021년 11월 이더리움 테스트넷에 출시한 ZK 롤업 프로토콜입니다. StarkNet은 임의의 스마트 계약을 배포할 수 있는 범용 롤업입니다.

zkSync

Matter Labs에서 개발한 zkSync는 제로 지식 증명 기술을 활용하여 여러 거래를 하나의 증명으로 묶은 다음 이더리움 블록체인에서 검증합니다. 거래 확인 시간은 OP 롤업 솔루션보다 우수하지만 네트워크 비용은 상대적으로 높습니다.

종합 비교

비교해보면, Optimism과 Arbitrum 두 개의 OP 롤업 솔루션이 시장 점유율의 거의 80%를 차지하고 있어 OP 롤업이 여전히 현재 시장의 주류 선택임을 보여줍니다. 그러나 인출 시간이 길고, 중앙화 및 높은 수수료와 같은 문제도 존재합니다. 두 번째 기술 솔루션인 ZKPs 롤업 프로젝트는 전반적으로 안정적으로 발전하고 있으며, Metis의 하이브리드 롤업과 탈중앙화 정렬기와 같은 새로운 내러티브도 점차 시장에서 인정받고 있습니다. 탈중앙화 정도, 인출 시간, 수수료 등에서 두드러진 성과를 보이며, TVL은 이미 세 번째 위치로 상승하여 곡선 추월을 이루며 새로운 L2 선두주자가 되었습니다.

존재하는 도전과제 및 대응 방안

앞서 우리는 현재 L2 프로젝트가 직면하고 있는 몇 가지 단점을 간단히 언급했습니다. 이제 이를 요약하면 Layer2 분야가 직면한 몇 가지 중요한 도전 과제로 정리할 수 있습니다.

1. 사용자 경험 저하

낙관적 롤업을 사용하는 네트워크는 사용자가 L2에서 L1으로 자금을 인출하기 위해 최대 일주일을 기다려야 하며, 이는 사용자 경험에 영향을 미칩니다. 제로 지식 증명 네트워크는 인출이 더 빠르지만, 여전히 초기 단계에 있어 상대적으로 불안정하고 비용이 높습니다.

2. 중앙화 문제

L2 솔루션은 효율성을 높이는 동시에 때때로 탈중앙화를 희생합니다. 특히 거래 실행 레이어에서 중앙화된 정렬기 노드를 사용하는 경우가 많아 잠재적인 검열 및 개입에 대한 우려를 불러일으킵니다.

3. 확장성 도전

DeFi의 효율성과 확장성을 높이려는 사용자 요구가 증가함에 따라 Layer2 생태계는 빠르게 확장하고 있으며, 이는 더 강력하고 효율적인 L2 솔루션에 대한 시장의 긴급한 수요를 반영합니다. 그러나 이는 L2 프로젝트에 네트워크 안정성과 처리 능력 측면에서 도전을 안겨줍니다.

이러한 도전에 대응하기 위해 각 프로젝트는 실제로 혁신과 개선을 위해 노력하고 있습니다. 그러나 이 측면에서 "하나의 발을 움직이면 전체가 움직인다"는 "거대 기업"과 비교할 때, 일부 "작고 아름다운" 프로젝트가 분명히 더 큰 장점을 가지고 있습니다.

예를 들어 중앙화 문제에 대해, 프로젝트 수익의 중요한 원천으로서, 정렬기라는 거대한 케이크를 앞에 두고 Optimism과 Arbitrum 등은 공유형 정렬기를 추진하고 있다고 주장하지만 실제 진행 상황은 그리 만족스럽지 않습니다. 반면 Metis는 PoS 정렬기 풀 솔루션을 대담하게 시작하였으며, 완전 탈중앙화를 실현하는 첫 번째 L2 프로젝트가 될 것으로 기대됩니다.

Metis의 정렬기 풀에서는 여러 정렬기가 함께 작업하여 거래를 정렬하고 패키징합니다. 이는 거래 처리 속도를 높일 뿐만 아니라 하나의 정렬기에 문제가 발생하더라도 네트워크가 정상적으로 운영될 수 있어 네트워크의 내결함성을 증가시킵니다.

또한 Metis는 사용자가 원주율 토큰 METIS를 스테이킹하여 새로운 정렬기 노드가 될 수 있도록 허용하며, 이러한 노드는 정렬기가 생성한 수익을 공동으로 공유하고 생태계 발전으로 인한 혜택을 누릴 수 있습니다. 동시에 네트워크 참여자가 정렬기 노드를 감독할 수 있도록 하여 전체 시스템의 투명성과 신뢰성을 높입니다.

이러한 설계는 권력이 지나치게 집중되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 일반 사용자도 정렬기 노드가 되어 프로젝트 발전으로 인한 혜택을 공유할 수 있는 기회를 제공하여 전체 생태계 발전을 더욱 지속 가능하게 만듭니다.

결론

앞으로 Layer2 분야는 기술의 추가 발전, 사용자 경험 개선 및 탈중앙화 원칙 유지 등 더 많은 도전에 직면할 수 있습니다. 개발자와 사용자에게 이러한 변화를 이해하고 적응하는 것이 Layer2 기술을 성공적으로 활용하는 열쇠가 될 것입니다.

결론적으로, Layer2 기술은 이더리움 생태계의 건강한 발전을 위한 강력한 동력을 제공하며, 앞으로도 블록체인 기술 혁신의 핵심 분야로 계속 발전할 것으로 기대됩니다. DeFi, NFT 및 기타 탈중앙화 애플리케이션의 지속적인 성장과 함께 Layer2의 중요성은 더욱 부각될 것입니다.