L2 유동성 단절 문제 해결 방안 탐구

원문 저자: Tim Robinson

원문 편집: Luffy，Foresight News

왜 무결점 유동성이 필요한가?

지난 주말, Farcaster에서 모든 친구들이 Base에서 인기 있는 새로운 코인인 $DEGEN에 대해 이야기하고 있었습니다. FOMO에 휘말려, 저는 Rabby 지갑을 확인해 얼마나 투자할 수 있는지 살펴보았습니다:

좋아요, 이 토큰에 500달러를 투자할 수 있지만, 다른 자산을 판매해야 합니다. 제 포트폴리오는 어떤 모습일까요?

너무 끔찍합니다. 거의 모든 토큰이 서로 다른 L2에 위치해 있습니다. $DEGEN을 얻기 위해 여러 번의 크로스 체인 및 거래 작업을 수행해야 합니다. 수수료가 저렴하더라도, 크로스 체인 및 거래소에서 소요되는 시간은 여전히 실망스럽습니다.

우리는 이 문제를 해결해야 하며, 우리의 목표는 전체 이더리움 생태계가 하나의 네트워크처럼 느껴지도록 하는 것입니다. 통합된 유동성이 지갑 업그레이드와 어떻게 결합되는지, 크로스 체인을 어떻게 추상화하고 크로스 체인 L2 경험을 단일 체인처럼 만드는지 살펴보겠습니다.

크로스 체인 필요 없음

왜 현재 크로스 체인 브릿지가 형편없는가? 여러 가지 결함이 있습니다:

• 별도의 웹사이트에 접속해야 하고, 지갑을 연결하고, 승인하고, 송금하고, 그것이 다른 쪽에 도착하기를 기도해야 합니다…

• 크로스 체인은 일반적으로 완료하는 데 5 - 30분이 걸리며, 이는 너무 느립니다. 이상적인 경우는 10초 미만입니다.

• 대부분의 크로스 체인 브릿지는 두 네트워크에서 유동성을 잠궈야 합니다. 우리가 가진 L2가 많을수록 유동성이 분산됩니다. 낮은 유동성은 체인 간에 대량 자금을 이동하는 것을 어렵게 만들며, 결과적으로 더 나쁜 가격을 얻게 됩니다.

• 특정 유동성을 가진 토큰만 크로스 체인 가능하며, 대부분의 네트워크에서 이러한 토큰은 ETH와 스테이블코인입니다.

• 일부 포장된 토큰은 유동성을 잠그지 않고 모든 토큰을 지원할 수 있습니다. 그러나 크로스 체인 후, 원하는 토큰의 비원주 버전을 얻게 되며, 이를 실제 토큰으로 교환해야 새로운 네트워크의 DApp에서 사용할 수 있습니다. 이는 유동성이 필요하므로 결국 우리는 같은 함정에 빠지게 됩니다.

가장 중요한 것은, 크로스 체인이 필요 없다면, 왜 우리는 이 작업에 수백만 시간을 낭비해야 할까요?

지갑과 애플리케이션이 자동으로 크로스 체인을 처리해야 함

DEX나 대출 프로토콜을 사용할 때, 모든 체인에서 당신의 토큰을 추적해야 합니다. 다른 체인에서 토큰을 입금할 때, 백그라운드에서 자동으로 올바른 체인으로 크로스 체인해야 하며, 이 과정의 사용자 경험은 이더리움 메인넷에서 단독으로 수행하는 것과 완전히 동일해야 합니다.

애플리케이션과 지갑은 이를 달성하고자 하지만, 기본 인프라가 아직 충분히 좋지 않습니다. 크로스 체인 완료에 10분이 걸리고, 이 과정에서 1%의 토큰을 잃는다면, 대부분의 사용자는 불만을 가질 것입니다.

기본 인프라 계층을 더 깊이 살펴보고 이 문제를 어떻게 해결할 수 있는지 알아봅시다.

유동성을 무결점으로 흐르게 하는 방법

L2 네트워크의 통합 유동성에는 3가지 주요 방법이 있으며, 이 방법들은 서로 다른 트레이드오프가 있지만 상호 보완적입니다.

• 공유 생태계 크로스 체인 브릿지: 전체 체인 생태계에서 무결점으로 유동성을 집계합니다.

• 발행 / 소각 토큰: 지원되는 모든 체인 간에 무제한으로 이동할 수 있습니다.

• 상호 신뢰의 원주 크로스 체인 브릿지: 생태계 간 유동성을 집계합니다.

공유 상호운용 계층

당신이 이더리움 메인넷에서 어떤 L2로 크로스 체인할 때, 과정은 다음과 같습니다:

현재 크로스 체인 브릿지 작동 방식

모든 크로스 체인 브릿지는 이더리움의 스마트 계약으로, 우리는 이를 '원주 브릿지'라고 부릅니다. L2로 크로스 체인할 때, 당신의 자산은 L1에서 잠기고, L2에서 복사본이 발행됩니다. 이러한 네트워크는 원주 브릿지가 지원하는 모든 자산을 무제한으로 발행할 수 있는 능력을 가지고 있습니다.

같은 이름을 가지고 있지만 포장 자산이라고 불리지 않지만, 이더리움에서 크로스 체인하여 어떤 L2로 가는 자산은 실제로 포장 자산입니다. 왜냐하면 그들의 계약 주소가 다르기 때문입니다. USDC는 이더리움에서 0x a 0 b 8로 시작하는 계약 주소를 가지고 있으며, Arbitrum에서는 0x af 88로 시작하고, Optimism에서는 0x 0 b2c로 시작하며, Polygon zkEVM에서는 0x a 8 ce로 시작합니다.

이 자산들은 모두 동일하게 보입니다. 왜냐하면 지갑과 애플리케이션은 공식 자산 목록을 가지고 있으며 공식 아이콘을 표시하기 때문에 사용자는 그 차이를 결코 알지 못합니다.

만약 모든 L2가 각자의 크로스 체인 브릿지를 가지는 대신, 하나를 공유한다면 어떻게 될까요? 자산은 상호운용 계층이라고 불리는 공유 체인에서 발행되고, 목적 L2에서 발행될 수 있습니다.

집계 블록체인 브릿지 작동 방식

Polygon은 이 새로운 설계를 집계 블록체인이라고 부릅니다.

이 설계의 장점은 무엇일까요? 이 생태계의 한 체인에서 다른 체인으로 자산을 이동할 때, 예를 들어 Polygon zkEVM에서 OKX X 1로 이동할 때, 전통적인 크로스 체인을 통해 먼저 이더리움으로 돌아갈 필요가 없습니다. 대신, 자산을 소각하고 상호운용 계층이 목표 체인에서 동일한 수량의 자산을 발행하도록 할 수 있습니다.

집계 블록체인에서 자금 이동

이제 위의 상호운용 계층을 통해 크로스 체인된 자산은 생태계의 모든 체인에서 완전히 동일합니다. 상호운용 계층이 무료로 제공되고 빠르다면(Polygon은 그들의 최종 완료 시간이 20초 미만이라고 주장합니다), 당신은 생태계의 어떤 L2 간에도 몇 초 안에 무료로 임의의 규모의 자산을 크로스 체인할 수 있을 것입니다.

Polygon과 zkSync는 그들의 생태계를 위해 이러한 상호운용 계층을 개발하고 있으며, Optimism이 공유 크로스 체인 브릿지를 포함한 설계 문서를 보면, 그들도 이 분야를 탐색하고 있는 것 같습니다.

상호운용 계층의 단점은 그것이 단일 생태계 내에서만 작동하며, 모든 체인이 하나의 크로스 체인 브릿지를 사용해야 한다는 점입니다. 이는 위험을 증가시키지만, 생태계의 모든 체인 간에 유동성을 무결점으로 흐르게 하는 이점은 이를 상쇄하기에 충분합니다.

모든 토큰이 생태계 간에 상호 교환 가능하므로, 당신의 지갑은 자산이 있는 체인이나 체인별로 토큰을 분류할 필요가 없습니다. 대신, 당신의 지갑은 다음과 같이 보일 수 있습니다:

여러 체인에서 거래를 수행할 때, 당신의 지갑은 단순히 'Polygon' 네트워크를 사용하고 있다고 표시하며, 백그라운드에서 모든 크로스 체인 작업을 자동으로 수행할 수 있습니다.

이 설계가 이렇게 훌륭한데, 왜 더 일찍 완료되지 않았을까요? ZK 증명이 최근에 충분히 빠르고 저렴해져서 이러한 솔루션이 가능해졌습니다. 상호운용 계층은 모든 발행 / 소각에 대해 ZK 증명을 사용하므로, 몇 초 안에 완료할 수 있으며, 어떤 도전 기간도 필요하지 않습니다.

장점

• 체인 간에 토큰을 빠르고 간단하게 이동할 수 있는 표준 방법

• 슬리피지 없이 임의의 수량의 토큰을 크로스 체인할 수 있음

• 완전히 무료로 사용할 수 있는 가능성

단점

• 단일 생태계에만 적용 가능

• 하나의 크로스 체인이 전체 생태계의 단일 실패 지점이 될 수 있음

• 처음부터 설계해야 하며, 기존 생태계에 추가하려면 중대한 변경이 필요함

크로스 체인형 토큰

체인은 크로스 체인을 토큰 자체에 맡길 수 있으며, 공유 생태계 크로스 체인 브릿지에 의존하지 않을 수 있습니다. 토큰은 발행 / 소각 기능을 구현해야 하며, 사용자가 언제든지 토큰을 소각하여 다른 체인으로 발행할 수 있도록 해야 합니다.

이더리움 메인넷을 사용하지 않고 DAI를 zkSync에서 Polygon으로 이동

이러한 발행 / 소각 메시지는 미들웨어(예: Layer Zero 또는 Chainlink CCIP)를 통해 전달될 수 있습니다. Layer Zero는 이를 가능하게 하는 Omnichain이라는 프로젝트를 개발하고 있습니다.

일부 토큰은 이미 이를 구현했습니다. Circle은 최근에 그들의 크로스 체인 전송 프로토콜(CCTP)을 출시하였고, 8개의 서로 다른 네트워크에서 이를 구현했습니다.

USDC는 여러 네트워크에서 높은 유동성을 가지고 있으며, 사용 가능한 유동성에 제한이 없기 때문에 체인 간 자산 이동의 완벽한 중개자가 될 수 있습니다. 지갑은 당신이 크로스 체인하고자 하는 토큰을 USDC로 교환하고, CCTP를 사용하여 해당 USDC를 크로스 체인한 다음, 목표 체인에서 원하는 토큰으로 다시 교환할 수 있습니다. 이는 적은 수수료나 슬리피지로 이루어질 수 있으며, 지갑이 자동으로 처리합니다.

유동성을 통합하여 토큰에 맡기는 단점은 각 토큰이 이를 구현해야 하며, 지갑과 애플리케이션은 자동으로 크로스 체인할 수 있는 토큰과 그렇지 않은 토큰을 알아야 한다는 점입니다.

또한, 토큰은 체인이 완료될 때까지 기다려야 하며, 이는 데이터가 이더리움에 기록되는 빈도에 따라 몇 분에서 몇 시간이 걸릴 수 있습니다. 만약 토큰이 최종 확정을 기다리지 않으면, 목표 체인에서 발행한 후 송신 체인에서의 재구성을 통해 중복 지불이 발생할 수 있습니다.

또한 고려해야 할 위험은 토큰의 보안이 각 체인과 중계 시스템의 보안에 의존한다는 점입니다. 만약 L2가 손상되면, 악의적인 메시지를 다른 체인에 보내(예: 토큰을 소각했다고 주장하지만 실제로는 소각하지 않음) 새로운 토큰을 발행할 수 있습니다. 만약 토큰 중계기나 오라클이 공격받으면, 동일한 상황이 발생할 수 있습니다. 이는 모든 체인에서 토큰이 붕괴되는 결과를 초래할 수 있습니다.

크로스 체인 토큰은 이전에 Cosmos 생태계에서 ICS-20을 통해 구현된 적이 있습니다. 이는 토큰이 현재 체인에 도달하는 경로를 추적하게 하여 '하나의 체인이 모든 체인에서 토큰을 파괴하는' 문제를 해결합니다. 만약 토큰 X가 체인 A -> B -> C로 전송되고, 일부 X 토큰이 A -> C로 전송되면, 체인 B가 공격받을 경우 첫 번째 그룹의 X 토큰은 무가치해지지만, 두 번째 그룹의 동일한 X 토큰은 여전히 가치가 있습니다. 왜냐하면 이들은 체인 B를 크로스 체인하지 않았기 때문입니다. 이는 지갑과 애플리케이션이 해결해야 할 토큰의 상호 교환성에 대한 추가 문제를 발생시킵니다.

장점

• 토큰은 어떤 L2 체인에서든 자유롭게 이동할 수 있음

• 슬리피지 없이 임의의 수량의 토큰을 이동할 수 있음

단점

• 체인은 안전해야 하며, 손상된 체인은 모든 체인에서 토큰을 파괴할 수 있음

• 지갑은 각 토큰이 자동으로 크로스 체인할 수 있는지를 알아야 하며, 이를 통해 사용자 경험을 간소화해야 함

• 토큰은 이동하기 전에 최종 확정을 기다려야 하며, 이는 몇 분에서 몇 시간이 걸릴 수 있음

원주 크로스 체인 브릿지 상호 신뢰

ZK 크로스 체인 브릿지를 가진 L2 체인은 다른 L2 체인의 원주 크로스 체인 브릿지를 신뢰하여 빠르고 무료로 토큰 전송을 허용할 수 있습니다. 이는 사용자가 한 체인에서 토큰을 소각한 다음, 소각 증명을 사용하여 다른 체인의 원주 크로스 체인 브릿지에서 해당 토큰을 발행하는 방식으로 이루어질 수 있습니다.

예를 들어, Scroll이 Linea 크로스 체인 브릿지를 확인하고 그것이 안전하다고 판단한다면(업그레이드를 통해 안전하지 않게 만들 수 없다면), 그들은 Linea 크로스 체인 브릿지의 L1 상태 루트를 모니터링하는 서비스를 설정할 수 있습니다. 이를 통해 Linea의 어떤 사용자도 그들이 Linea에서 토큰을 소각했다는 증명을 게시할 수 있으며, 이 소각 거래는 L1 상태 루트에 포함되고 Scroll에서 동등한 토큰이 발행됩니다.

이더리움 메인넷을 사용하지 않고 두 L2 간에 토큰 이동

Vitalik의 이 글은 체인이 서로의 상태를 확인하는 과정에 대해 더 자세히 설명합니다.

이는 크로스 체인이 이더리움으로 돌아간 다음 다른 L2로 크로스 체인하는 것과 유사하지만, 이 방법은 높은 L1 가스 비용을 절약합니다.

현재의 위험은 이러한 원주 크로스 체인 브릿지에 잠긴 토큰의 수가 L2에서 발행된 토큰의 수와 완전히 동일하지 않을 수 있다는 점입니다. 이는 L2의 핵심 속성으로, 지금까지는 파괴되지 않았습니다. 위의 예에서, 사용자가 Linea에서 Scroll로 100만 달러의 DAI를 이동하면, Scroll 크로스 체인 브릿지는 이 100만 달러의 DAI가 부족하게 되며, 사용자가 원주 Scroll 크로스 체인 브릿지에서 대량의 토큰을 인출하고자 할 때, 충분한 사용 가능한 토큰이 없게 됩니다. 크로스 체인 브릿지는 서로 간에 L1 토큰을 대량으로 이동시키거나, 서로 간에 항상 양방향 신뢰를 유지하여 이러한 차이를 조정할 수 있습니다. 따라서 Scroll 크로스 체인 브릿지가 비워진 후에도 대규모 사용자는 Linea 크로스 체인 브릿지를 통해 자금을 인출할 수 있습니다.

장점

• 토큰은 신뢰할 수 있는 체인 간에 자유롭게 이동할 수 있음

• 슬리피지 없이 임의의 수량의 토큰을 이동할 수 있음

단점

• 하나의 크로스 체인이 손상되면, 그것을 신뢰하는 모든 크로스 체인 브릿지에 영향을 미칠 수 있음

• 크로스 체인 브릿지는 그들의 네트워크에서 서로 다른 수량의 토큰을 잠그고 발행하게 되며, 이는 인출 문제를 초래할 수 있음

경제적 안전성을 갖춘 빠른 최종 확정 계층

이 세 가지 방법은 뛰어난 확장성과 안전성을 가지고 있지만, 전송 속도를 현저히 저하시킬 수 있는 단점이 있습니다: 최종 확정을 기다리는 것입니다. 블록을 완료하려면 송신 네트워크가 데이터를 이더리움에 기록해야 하며, 이는 최대 한 시간까지 걸릴 수 있으며, 이후 이더리움 메인넷이 완료되기까지 추가로 15분이 걸릴 수 있습니다.

경제적 인센티브를 통해, 우리는 '소프트 최종 확정'을 생성할 수 있습니다. 여기서 거래의 경제적 가치는 실제 가치보다 높습니다. 이는 노드가 Eigenlayer와 같은 서비스에서 스테이킹을 통해 이루어질 수 있으며, 이들의 스테이킹은 삭감될 수 있으며, 거래가 완료되었음을 증명합니다. 만약 거래가 어떤 방식으로든 복구된다면, 노드는 삭감되며, 이 삭감은 롤백으로 인한 결함을 메우는 데 사용될 수 있습니다.

이렇게 하면 거래는 몇 초 안에 소프트 확인될 수 있으며, 모든 크로스 체인 토큰 전송의 속도를 크게 향상시킬 수 있습니다.

이는 Near가 연구하고 있는 사항입니다. 송신 / 소각의 증명은 이더리움 L1에 기록되고 최종 확정될 필요 없이, 빠른 최종 확정 체인에 기록되며, 이 최종 확정은 Eigenlayer의 스테이커에 의해 보장됩니다. 만약 롤백이나 복구가 발생하면, 그들은 삭감됩니다. 이 트윗은 그것이 어떻게 작동하는지에 대해 더 자세히 설명합니다.

이 빠른 최종 확정 계층이 모든 3가지 토큰 전송 방법을 어떻게 개선하는지 살펴봅시다:

• 상호운용 계층은 이미 빠른 최종 계층으로, 생태계 팀(Polygon, zkSync 등)이 관리합니다. 이는 생태계 내의 전송이 몇 초 안에 완료되도록 합니다.

• 토큰이 크로스 체인 발행 / 소각될 때, 빠른 최종 계층은 거래가 완료되었고 롤백되지 않을 것임을 증명할 수 있습니다. 이는 거래가 이더리움에서 완료되기를 기다리는 대신(이는 최대 20분이 걸릴 수 있음) 이루어집니다. 그런 다음 목표 체인은 해당 계층을 신뢰하고 거래를 검증한 후 즉시 발행할 수 있습니다.

• 유사하게, L2가 상호 신뢰하는 크로스 체인 브릿지를 사용할 때, 이들은 이 빠른 최종 계층을 통해 토큰 전송을 정산할 수 있으며, 이더리움에서 기다릴 필요가 없습니다.

장점

• 토큰 전송은 몇 초 안에 완료될 수 있습니다.

단점

• 가능한 중복 지불 결함을 수정하기 위해 삭감 메커니즘을 사용하는 방법은 아직 불확실합니다.

• 이더리움이 아닌 다른 레이어 체인에 의존하여 안전성을 확보해야 합니다.

미래의 지갑 경험

이러한 새로운 통합 유동성 개선을 구현한 후, L2 간의 지갑이 단일 체인을 사용하는 것처럼 느끼기 위해 어떤 추가 단계를 밟아야 할까요? 남은 두 가지 주요 문제는 크로스 체인 가스와 애플리케이션을 해당 시스템과 통합하는 것입니다.

체인 간 공유 가스

사용자가 여러 체인 간에 지속적으로 이동한다면, 그들은 모든 체인에서 송금 수수료를 지불하기 위해 가스를 어떻게 얻을 수 있을까요?

이 문제는 계정 추상화 AKA EIP-4337과 페이마스터를 통해 해결되고 있습니다. 페이마스터는 거래 수수료를 대신 지불해줄 수 있는 주소입니다. 일부 지갑(예: Avocado 및 Ambire)은 가스 잔액을 미리 로드한 다음, 어떤 체인에서든 해당 가스를 사용할 수 있도록 허용합니다. 이는 선불 카드와 유사합니다.

또 다른 간단한 해결책은 Bungee Exchange Refuel로, 한 체인에서 가스를 얻고 다른 체인에서 당신에게 약간의 가스를 제공합니다. 이는 페이마스터의 사용자 경험보다 더 나쁘며, 사용자가 여러 체인에 약간의 가스를 남기게 하지만, EOA 계정(표준 비스마트 계약 계정)에는 적합합니다.

가스 요금 면제 애플리케이션

페이마스터는 애플리케이션이 자체적으로 페이마스터를 운영하고 모든 사용자 거래 수수료를 지불할 수 있는 능력을 잠금 해제합니다. 이는 누구나 자신의 체인에서 애플리케이션을 사용할 수 있게 하여, 크로스 체인 브릿지를 통과할 필요가 없습니다. 해당 애플리케이션은 상품 판매와 같은 다른 방법으로 수익을 창출할 수 있으며, 전체 경험을 위해서는 비용을 지불해야 합니다.

애플리케이션이 통합된 유동성을 쉽게 활용할 수 있도록 하기

많은 애플리케이션은 사용자 토큰 잔액을 로드하기 위해 balanceOf를 호출하는데, 이는 느린 과정이며 크로스 체인으로 작동하지 않습니다. 그들은 일반적으로 다른 네트워크에서 크로스 체인될 수 있는 토큰에 대해 전혀 알지 못합니다.

이 문제는 지갑 계층에서 해결되어야 하며, 각 애플리케이션이 다중 체인의 미래를 지원하기 위해 다시 바퀴를 발명할 필요가 없도록 해야 합니다. EIP-2256은 지갑이 구현할 수 있는 표준 기능을 도입하여 모든 토큰 잔액을 한 번에 로드할 수 있도록 합니다. 비록 현재는 단일 체인에 대해서만 해당되지만요.

만약 지갑이 다중 체인 인식을 가지고 있고, 토큰을 한 체인에서 다른 체인으로 이동하는 방법을 알고 있다면, 애플리케이션에 사용자에게 즉시 사용할 수 있는 크로스 체인 토큰을 알릴 수 있으며, 사용자가 애플리케이션과 상호작용할 때 지갑은 작업을 수행하기 전에 즉시 크로스 체인할 수 있습니다.

결론

이제 L2 간의 유동성이 어떻게 더 무결점으로 흐를 수 있는지, 그리고 지갑이 이러한 새로운 기술을 사용하여 블록체인을 완전히 추상화하여 이더리움을 2020년처럼 간단하게 사용할 수 있도록 하는 방법을 더 잘 이해할 수 있기를 바랍니다. 높은 비용 없이요.

이 글에 대한 피드백을 주신 Chad Fowler, Alejo Salles, Mike B, Montana Wong 및 Centauri.eth에게 감사드립니다.