Beam Chain이 이더리움에 가져올 다섯 가지 변화는 무엇인가요?

원문 제목：《Beam Chain이 이더리움에 다섯 가지 새로운 변화를 가져올까?》

원문 출처：Ebunker 한국어

잘 알려져 있듯이, 이더리움은 PoW 작업 증명에서 태어났으며, 2021년에 성공적으로 PoS 지분 증명으로 전환되었습니다. 이에 대해 이더리움 재단의 핵심 연구원인 Justin Drake는 다음과 같이 말했습니다: PoS가 처음 도입되었을 때 신호 체인은 매우 효과적이었지만, 지난 5년 동안 일부 "기술 부채"가 축적되었으며, 그 설계는 탈중앙화 시스템의 최첨단 기술(예: 제로 지식 증명)을 활용하지 않았습니다. 따라서 이더리움의 합의 계층은 대규모 개편이 시급합니다.

최근 방콕 Devcon에서의 발표에서 이더리움 연구원 Justin Drake는 이더리움 합의 계층을 근본적으로 개혁하는 제안인 "Beam Chain"을 발표했습니다.

이는 이더리움의 장기 로드맵의 일환으로, 이더리움이 현재 ZK 암호학의 최첨단 돌파구의 성과를 활용하여 새로운 네트워크를 시작하지 않고도 네트워크의 확장성과 성능을 크게 향상시키는 것을 목표로 하고 있습니다. 의심할 여지 없이, 이는 이더리움의 향후 3-5년 내 가장 중요한 업그레이드 중 하나입니다.

Beam Chain은 문자 그대로 새로운 블록체인이 아니라, 이더리움 메인넷 내부에 구축된 새로운 인프라로, L1 메인넷의 거래 속도, 보안성 및 효율성을 크게 향상시킬 것입니다. 일부는 Beam Chain을 이더리움 3.0으로 해석하지만, 이는 오해입니다. Beam Chain은 합의 계층 문제만 해결하며, 데이터 계층(예: blob 채널)이나 실행 계층(예: 이더리움 가상 머신(EVM))을 변경하지 않습니다.

Beam Chain의 다섯 가지 핵심 변화는 다음과 같습니다:

1. 더 빠른 블록 확인: 4초 슬롯 시간 및 단일 슬롯 최종성 활성화

2. 탈중앙화를 희생하지 않음: 현재의 탈중앙화 보장을 유지하거나 개선

3. 스테이킹 문턱 낮추기: ETH 스테이킹을 32 ETH에서 1 ETH로 대폭 낮춤

4. 일반 사용자 보호: 블록 재구성 기반 MEV 제거

5. 미래 지향적: 이더리움 네트워크에 양자 저항 능력 부여

Beam Chain의 업그레이드 아이디어와 원리

1. 블록 생산량 증가

더 높은 처리량: Beam Chain은 블록 생산량을 현재의 3배로 증가시켜 이더리움의 거래 능력을 향상시킵니다.

검열 저항: FOCIL(분기 선택 강제 포함 목록)의 도입은 검열 저항 능력을 강화하여 거래가 악의적인 자에 의해 쉽게 제외되지 않도록 보장합니다.

실행 경매 및 격리 검증자: 검증자는 실행 경매를 사용하여 격리함으로써 더 강력한 성능과 탈중앙화를 보장하며, 더 많은 사용자가 MEV의 간섭을 받지 않도록 합니다.

더 빠른 최종성: 이더리움은 단일 슬롯 최종성과 4초 블록 시간의 특성을 갖추어 거래를 더 빠르게 확인하고 네트워크 효율성을 높입니다.

흥미로운 점은, 거래소가 더 이상 1/32, 2/32, 3/32…의 느린 블록 확인을 기다릴 필요가 없다는 것입니다. 미래에는 단일 블록으로 확인할 수 있습니다.

2. 스테이킹 개선

발행 모델 개선: 검증자에 대한 보상 발행 모델의 변경으로 스테이킹이 더 많은 보상을 받을 수 있습니다.

스테이킹 요구 사항 낮추기: 독립 검증자는 단 1 ETH만 스테이킹하면 되며, 현재의 32 ETH 문턱보다 훨씬 낮아 독립 스테이킹이 더 간단하고 보편화됩니다.

우리는 이더리움이 속도를 높이면서 더 많은 노드가 합의에 참여할 수 있도록 하면서 장비 하드웨어 문턱을 크게 변경하지 않고 스테이킹 불가능 삼각형을突破하는 것이 정말로 ZK 기술 덕분이라고 생각합니다. 이는 업계에서 크게 앞서 나가는 것입니다.

3. 보안 강화

후량자 암호학: 이더리움은 양자 컴퓨터의 위협으로부터 네트워크를 보호하기 위해 양자 저항 암호학을 구현하여 주류 블록체인에서 양자 저항의 첫걸음을 내딛습니다.

zkSNARK 및 zkVM 통합: 제로 지식 증명(ZKP)은 zkSNARK 및 zkVM을 통해 이더리움과 통합되어 개인 정보 보호, 확장성 및 보안을 더욱 향상시킵니다.

SNARK화된 블록체인(SNARKification): 이더리움은 RISC-V를 활용하여 블록체인을 SNARK화합니다. 이 과정은 증명 생성의 효율성과 확장성을 향상시킵니다. SNARK는 한 쪽이 정보를 소유하고 있음을 증명할 수 있도록 하면서도 정보를 공개하거나 증명자와 검증자 간의 상호작용을 요구하지 않는 compact한 제로 지식 증명의 형태입니다.

간단히 말해, 우리는 이를 이더리움을 직접 ZK화하는 것으로 요약할 수 있습니다.

무작위성 강화: 이더리움은 또한 강력한 무작위성을 도입하여 검증자 선택 등 주요 네트워크 프로세스의 공정성을 보장합니다.

MEV 위험 감소: 더 나은 검열 저항력은 샌드위치 공격과 같은 로봇의 범람을 최소화할 수 있습니다.

4. 작동 원리

이더리움 현재 합의 계층(신호 체인)의 설계가 결정된 이후, 암호학자들은 SNARK 분야에서 중요한 발전을 이루었습니다. 이더리움의 상태 전환 함수(즉, 검증자가 블록체인에 대한 올바른 관점을 유지하기 위해 통합된 상태 변화 메시지)를 SNARK화함으로써 4초 슬롯 시간과 단일 슬롯 최종성을 얻을 수 있습니다.

한편, 블록 생산 및 최종성 시간의 감소는 대기 시간이 이더리움 L1 거래 경험에 긍정적인 영향을 미칠 수 있습니다;

다른 한편으로는, 원격 블록 재구성 전략을 통해 거래에서 추출된 잠재적 가치를 제거하고 합의 계층의 기술 부채를 줄일 수 있습니다.

또한, SNARK화는 이더리움 네트워크에 양자 저항성을 부여하여 미래 블록체인의 필수 기능이 됩니다.

Beam Chain은 다음과 같은 여러 측면에서 이더리움의 업그레이드를 추진할 것입니다:

처리 속도를 높이기 위한 분할: 이더리움 Beam Chain은 분할 기술을 사용하여 데이터를 더 작은 부분(shards)으로 나누어 동시에 여러 거래를 처리합니다. 이는 거래 병목 현상을 줄이고 거래 시간을 단축시킬 것입니다.

양자 컴퓨팅에 대한 보안성: 이더리움은 시대를 앞서가는 암호 기술을 활용하여 미래의 슈퍼 양자 컴퓨터조차도 네트워크의 보안을 해칠 수 없도록 보장합니다.

이더리움 로드맵과의 통합: Beam Chain은 독립적인 네트워크가 아니라 이더리움의 향후 5년 동안 확장 및 보안을 높이기 위한 로드맵의 통합 단계입니다.

5. 중요한 의미

이더리움이 증가하는 탈중앙화 애플리케이션을 처리하는 능력에 있어 Beam Chain은 매우 중요합니다. ------ 이는 이더리움의 확장성을 강화하고 거래 비용을 낮추며 전체 보안을 향상시켜 네트워크가 시간이 지남에 따라 더 많은 사용자와 복잡한 애플리케이션을 지원할 수 있도록 합니다.

SNARK 기반 증명의 또 다른 큰 장점은: 표준 하드웨어를 갖춘 일반 스테이커가 위의 성능 이점을 실현할 수 있도록 허용하는 것입니다. 스테이킹 문턱이 32 ETH에서 1 ETH로 줄어든 후, 네트워크 성능이 향상됨에 따라 이더리움 스테이커 집단의 탈중앙화도 개선될 것입니다.

특히 문턱이 낮아지면, Ebunker의 eNode와 같은 관련 하드웨어 장비와 결합되어 가정용 검증자 장비가 가정마다 보급된다면, 이더리움은 여전히 전 세계에서 가장 많은 노드를 가진 가장 탈중앙화된 공공 블록체인이 될 것입니다.

Beam Chain의 비전이 이더리움을 즉각적으로 변화시키지 않거나 장기 로드맵을 명확하게 변경하지 않더라도, 그 채택은 로드맵 개발의 우선 순위를 변경하고 특정 구성 요소의 발전을 가속화할 것입니다(예: 현재 로드맵은 일부 중요한 업그레이드를 2029년으로 설정하고 있지만, Beam Chain은 중요한 업그레이드의 도래를 가속화할 수 있습니다).

Beam Chain이 충분한 커뮤니티 지원을 받으면, 개발자는 내년에 규격을 제정하기 시작할 수 있으며, 2026년에는 개발 고객 팀이 생산 수준의 코드를 작성하고, 2027년에는 테스트를 진행한 후, 마지막으로 이더리움 메인넷에 안전하게 배포할 수 있습니다. Beam Chain의 구현이 아직 다소 먼 것처럼 보이지만, 탈중앙화 개발의 오픈 소스 소프트웨어에 있어 이러한 안전 여유는 매우 필요합니다.

한마디로, Beam Chain은 ZK화 경로를 통해 과거의 "기술 부채"를 한 번에 해결하며, 이러한 개선은 이더리움의 "세계적 탈중앙화"를 유지하면서 L1 기능을 크게 개선할 것으로 기대됩니다.

동시에, 새로운 아이디어로 도입된 양자 저항과 같은 장기 솔루션은 이더리움의 합의 계층을 "유지 모드"에 두어, 이더리움이 향후 수십 년 동안 안전하고 효율적이며 적응력을 유지할 수 있도록 보장하여, 혁신을 위한 근본적인 재설계 없이도 가능하게 합니다.

이더리움은 여전히 장기적인 계획을 세우고 있으며, 이는 블록체인과 전체 업계에 있어 고무적인 업데이트로, 오늘날의 격변하는 시장 상황 속에서도 이더리움에 대한 낙관적인 기반을 유지할 수 있게 합니다.