병행 EVM 트랙 혁신과 전망

저자: Artela 한국어 블로그

당신은 "병렬 EVM"에 대해 얼마나 깊이 이해하고 있나요? 거래가 병렬로 실행될 수 있도록 블록체인의 각 구성 요소는 어떤 변화를 해야 할까요? 병렬화 수준을 나눈다면 어떤 계층이 있을까요? PayFi와 같은 새로운 방향은 이 새로운 엔진을 장착해야 할까요?

이 글에서는 병렬 EVM의 몇 가지 심층 개념을 소개하고, 병렬 EVM 뒤에 있는 극한 혁신을 이해하며, 기술과 상황이 계속 발전하는 탐구와 전망을 논의합니다.

비기술적 이해의 병렬 EVM

EVM이 블록을 실행할 때, 블록 내의 트랜잭션은 하나의 대기열로 정렬되어 하나씩 처리되기를 기다립니다. 그러나 병렬 EVM은 블록 내의 트랜잭션을 여러 대기열로 정렬하여 병렬로 실행되기를 기다리게 하여 블록을 더 빠르게 실행할 수 있게 합니다.

하나의 대기열을 여러 대기열로 나누는 것은 이 방법이 간단해 보이지만, 실제로 구현하는 것은 쉽지 않은 일입니다. 패스트푸드점의 예를 들어보면: 여러 주문 창구를 열면 여러 대기열을 만들 수 있습니다. 그러나 그로 인해 발생하는 문제는: 주방 직원이 주문량을 따라잡을 수 있을까요? 요리사 수를 늘리더라도 제한된 주방 공간과 도구의 제약으로 인해 추가적인 어려움이 있습니다.

결국, 더 높은 처리량을 가진 패스트푸드점은 종종 자동화 수준이 높은 기계를 도입해야만 가능합니다. 단순히 몇 개의 주문 창구를 여는 것처럼 보이지만, 그 뒤에는 수천만 달러의 자동화 기계 공급이 필요하다는 점에서 의미가 있습니다.

EVM 병렬화 수준

레스토랑을 운영하는 것과 유사하게, 병렬 EVM은 표면적으로 이해하기 쉽지만, 깊이 들어가면 블록체인의 모든 구성 요소가 협력하여 변형해야 병렬 실행의 높은 성능 효과를 실현할 수 있습니다. EVM을 병렬화하는 것은 단순히 단일 문제를 해결하는 것이 아니라, 서로 연결된 일련의 기술 문제를 해결해야 하며, 이는 표면적인 최적화에서부터 근본적인 최적화까지 필요합니다.

여기서 우리는 "병렬화 수준"이라는 개념을 사용하여 다양한 병렬 EVM 프로젝트의 최적화 깊이를 정리합니다.

Level 1 --- 실행의 병렬화

블록의 트랜잭션을 그룹화하여 EVM이 병렬로 실행할 수 있도록 하며, 실행 결과는 원래 직렬 실행과 일치해야 합니다. 이 특성은 병렬 EVM의 가장 기본적인 구현으로, 블록의 실행 속도를 향상시킵니다.

병렬 EVM을 탐색하는 선구적인 프로젝트인 Polygon PoS와 BNB 체인 등은 실행 중인 블록체인에서 병렬 실행을 도입하여 성능을 향상시키려 했습니다. 그러나 이들은 모두 실행 중인 블록체인이기 때문에 전체 구성 요소의 최적화를 실현하기 어려워, 일반적으로 이 수준의 병렬화만 구현합니다.

Level 2 --- 저장 최적화

EVM이 트랜잭션을 완료한 후 데이터 저장소를 업데이트해야 하므로, 병렬 실행 후 데이터 업데이트 효율성도 함께 향상되어야 합니다. 그렇지 않으면 저장소가 새로운 병목 현상이 될 수 있습니다. 이 특성은 병렬 EVM을 한 단계 끌어올리며, 실행 속도 외에도 저장 효율성을 향상시킵니다.

Sei, Monad 및 Artela와 같은 새로운 L1 공공 블록체인은 Polygon PoS와 같은 역사적 부담이 없으며, 병렬화에 중점을 두고 설계되었기 때문에 저장 수준의 최적화를 구현하는 데 집중합니다. 예를 들어 Sei DB, Monad DB 및 Artela의 병렬 저장소는 병렬화를 위해 설계된 고성능 저장소입니다.

Level 3 --- 파이프라인 합의

실행과 저장이 병목 현상이 아닐 경우, 블록이 더 빠르고 많은 트랜잭션을 패키징할 수 있도록 요구할 수 있으며, 이는 합의 알고리즘의 개선과 관련이 있습니다. 이 수준에서는 블록체인의 전체 거래 처리량을 더욱 향상시킬 수 있습니다.

Monad의 혁신 중 하나는 지연 실행(deferred-execution)으로, 실행을 합의 과정에서 분리하여 합의 과정이 블록의 데이터에 집중하도록 하여 더 높은 처리량의 합의를 실현합니다. Artela의 유연한 블록 공간은 합의 과정에서 블록의 크기를 유연하게 조정할 수 있도록 합니다.

Level 4 --- 유연한 컴퓨팅

합의, 실행 및 저장이 모두 병렬화되면 블록체인은 다음 단계로 나아갈 수 있습니다: 클라우드처럼 유연한 특성을 실현하는 것입니다.

Artela는 전체 스택이 병렬화된 기반 위에 "유연한 블록 공간"을 구현하였으며, 클라우드와 마찬가지로 네트워크는 dApp의 구독 요구에 따라 실제 필요한 처리 능력을 유연하게 확장합니다. 이는 아마도 병렬화의 궁극적인 수준일 것입니다. dApp이 유연한 블록 공간을 독점하게 되면 예측 가능한 성능을 가지게 되며, 소비자를 대상으로 한 대규모 채택 시나리오에서 dApp의 안정성을 보장할 수 있습니다.

위의 네 가지 병렬화 수준을 Artela의 기술 다이어그램을 통해 더 깊이 이해할 수 있으며, 이는 전통적인 고성능 서버의 진화 경로와 매우 유사합니다. 단일 서버에서 시작하여 읽기/쓰기를 분리하고, 다시 읽기/쓰기가 모두 유연하게 확장되는 방향으로 진화합니다.

EVM 병렬화 이후, 어떻게 발전할까요?

위의 병렬화 수준을 통해 볼 때, 병렬 EVM은 표면적인 것이며, 깊이 최적화할수록 블록체인의 다른 비 EVM 구성 요소에 대한 최적화가 이루어집니다. 고성능 및 확장 가능한 블록체인 기술은 그 뒤에 있는 핵심입니다. EVM 공공 블록체인의 고성능은 EVM 호환성에 대한 극한 혁신을 중심으로 이루어집니다.

병렬 EVM 기반 블록체인의 성능 최적화에는 끝이 있을까요? 우리는 웹2의 서버 기술 발전 역사에서 어떤 통찰을 얻을 수 있을지 살펴보겠습니다.

대규모 애플리케이션의 점진적인 발전과 함께, 웹2 서버 기술의 발전은 몇 가지 단계를 거쳤습니다:

1. 단일 기계 아키텍처: 초기 서버는 단일 물리적 장치에 의존하여 유연하게 확장할 수 없고 성능이 제한적이었습니다.
2. 스케일 업: 더 강력한 CPU와 메모리와 같은 하드웨어 업그레이드를 통해 단일 서버의 성능을 향상시켰지만, 단일 기계 확장은 명백한 병목 현상이 있었습니다.
3. 스케일 아웃: 클라우드 컴퓨팅 시대에는 서버를 추가하고 이를 클러스터로 구성하여 계산 능력을 수평적으로 확장하여 단일 기계의 성능 제한을 극복했습니다.
4. 이종 컴퓨팅: AI 수요가 급증함에 따라 GPU, TPU 등의 이종 컴퓨팅 자원을 활용하여 AI 및 딥러닝 작업의 처리 능력을 향상시켜 고성능 계산 능력에 대한 수요를 충족했습니다.

최신 블록체인의 고성능 계산을 하나의 도표에 놓고 보면 미래 지향적인 기술 아키텍처를 볼 수 있습니다.

역사적 부담이 없는 새로운 블록체인인 Sei, Monad 등은 병렬 EVM을 통해 극한의 스케일 업을 실현하고 있으며, Artela는 병렬화의 기반 위에서 스케일 아웃을 통해 예측 가능한 성능을 제공합니다. 병렬 EVM 외에도 Dual VMs 솔루션이 채택되고 있으며, Arbitrum과 Artela는 WASM을 이종 컴퓨팅으로 블록체인 아키텍처에 통합하여 EVM의 단점을 보완하고 있습니다.

EVM 병렬화 수준 향상의 의미

레스토랑의 예로 돌아가 보겠습니다. 현대화된 반자동 고효율 주방은 모든 레스토랑에 적합하지 않지만, 패스트푸드 시장을 열 수 있습니다. 기존의 고전적인 DeFi 프로토콜은 어떤 인프라에서도 잘 작동할 수 있으며, 병렬화 엔진의 지원이 그리 필요하지 않은 것처럼 보입니다. 그러나 암호화폐 산업은 가치 실현으로 전환하는 단계에 있으며, 일부 새로운 프로토콜은 이제 시도할 수 있는 기반을 갖추게 되었습니다.

PayFi는 암호 자산, 스테이블코인, 결제 및 DeFi의 집합체로, 결제 기능과 금융 서비스를 결합한 혁신적인 응용 모델입니다. PayFi를 통해 블록체인 결제 시스템은 진정한 잠재력을 발휘하며, 더 유동적이고 적응력 있는 글로벌 금융 시장을 창출할 수 있을 것으로 기대됩니다. 빠른 결제 능력, 저렴한 거래 수수료 및 강력한 개발자 생태계는 PayFi를 실현하는 중요한 조건입니다. 비 EVM 고성능 공공 블록체인에 비해 병렬 EVM은 기존의 많은 생태계 인프라와 호환되는 독특한 이점을 가지고 있으며, EVM 생태계는 가장 강력한 TLV, 개발자 및 성숙한 스택을 보유하고 있습니다. 병렬 EVM은 이러한 기반 위에서 빠른 결제 능력과 저렴한 거래 수수료를 제공하여 PayFi를 육성하는 최적의 온실이 됩니다.

Reforge Research의 글 "Death, Taxes, and EVM Parallelization"에서는 병렬 EVM의 주요 참여자들의 흥미로운 관점을 정리하였으며, 일부 새로운 DeFi 방향에 가능성이 생겼습니다: 프로그래머블 중앙 제한 가격 주문서(pCLOB)는 구현 가능한 기반을 갖추게 되었으며, 병렬 EVM이 제공하는 고성능과 높은 병렬 처리 능력을 활용하여 pCLOB는 탈중앙화 환경에서 전통 금융 거래 플랫폼과 유사한 복잡하고 효율적인 거래 기능을 실현할 수 있습니다. 이는 개발자가 주문 제출 및 실행 과정에 사용자 정의 스마트 계약 논리를 삽입할 수 있게 하며, 이러한 사용자 정의 논리는 추가 검증, 실행 조건의 판별 및 거래 수수료의 동적 조정을 위해 사용될 수 있어 더 높은 유연성과 안전성을 제공합니다. 이는 더 복잡한 거래 전략과 금융 상품을 지원합니다.

소비자 내러티브는 2024년 싱가포르 Token2049 기간 동안 논의되기 시작했으며, 우리는 소비자를 대상으로 한 많은 프로젝트를 보았습니다: 예를 들어 Morph는 소비자 수준의 L2를 출시하였으며, 슬로건은 "A Global Consumer Layer"로, Web3의 가치를 일상 생활로 가져오고 "공공 블록체인 유령 도시"의 저주와 허위 TVL 번영을 깨는 것을 목표로 하고 있습니다. 또는 순수한 C 프로젝트인 Matr1x Fire, Shrapnel과 같은 하드코어 FPS 게임은 실제 게임 경험이 전통적인 FPS 게임과 큰 차이가 없습니다. 이러한 프로젝트는 암호화폐를 주류로 더욱 밀어내는 좋은 각도를 찾았으며, 과거 DeFi, NFT 등의 dApp과 비교할 때 이들의 공통된 특징은 대규모 애플리케이션이 필요하다는 점입니다. 병렬 EVM 인프라는 훌륭한 구현 기반이 될 수 있습니다.

이 모든 새로운 방향이 시장을 열게 된다면, EVM의 병렬화 능력은 클라우드 컴퓨팅 시설과 마찬가지로 지속적으로 최적화되고 돌파하는 장기 프로젝트가 될 것입니다.

요약

병렬 EVM은 고성능 EVM에 대한 개괄적인 표현일 뿐이며, 표면적으로는 EVM 거래의 병렬 실행을 의미하지만, 실제로는 "하나의 발을 움직이면 전체가 움직인다"는 의미입니다. --- --- 그 뒤에는 매우 깊은 기술 구성 요소의 최적화가 필요하며, 우리는 병렬화 수준을 통해 다양한 구현 정도를 개괄할 수 있습니다. 인프라는 소비자 시나리오 사용 사례를 잠금 해제하고 있으며, 병렬 EVM의 이점은 과거의 생태계 축적을 새로운 단계로 끌어올릴 것으로 기대됩니다.