스케일링

스케일링 개요

이더리움 사용자가 증가함에 따라 블록체인은 특정 용량 한계에 도달했습니다. 이로 인해 네트워크 사용 비용이 상승하여 "스케일링 솔루션"의 필요성이 대두되었습니다. 유사한 목표를 달성하기 위해 다양한 접근 방식을 취하는 여러 솔루션이 연구, 테스트 및 구현되고 있습니다.

확장성의 주요 목표는 탈중앙화나 보안을 희생하지 않으면서 트랜잭션 속도(더 빠른 완결성)와 트랜잭션 처리량(초당 더 많은 트랜잭션 수)을 높이는 것입니다. 레이어 1 (l1) 이더리움 블록체인에서는 수요가 높을수록 트랜잭션이 느려지고 감당할 수 없는 가스 가격이 발생합니다. 속도와 처리량 측면에서 네트워크 용량을 늘리는 것은 이더리움의 의미 있는 대중적 채택을 위한 필수 요소입니다.

속도와 처리량도 중요하지만, 이러한 목표를 가능하게 하는 스케일링 솔루션이 탈중앙화된 상태를 유지하고 안전해야 한다는 점이 필수적입니다. 노드 운영자의 진입 장벽을 낮게 유지하는 것은 중앙화되고 불안전한 컴퓨팅 파워로 진행되는 것을 방지하는 데 매우 중요합니다.

개념적으로 스케일링은 먼저 온체인 스케일링과 오프체인 스케일링으로 분류할 수 있습니다.

전제 조건

모든 기초 주제에 대해 잘 이해하고 있어야 합니다. 스케일링 솔루션을 구현하는 것은 기술이 아직 충분히 검증되지 않았고 계속해서 연구 및 개발되고 있기 때문에 고급 과정에 속합니다.

온체인 스케일링

온체인 스케일링은 이더리움 프로토콜(레이어 1 (l1) )의 변경을 요구합니다. 오랫동안 블록체인을 샤딩하는 것이 이더리움을 스케일링할 것으로 기대되었습니다. 이는 블록체인을 개별 조각(샤드)으로 분할하여 검증자 하위 그룹이 검증하도록 하는 것을 포함할 예정이었습니다. 그러나 레이어 2 (l2) 롤업을 통한 스케일링이 주요 스케일링 기술로 자리 잡았습니다. 이는 사용자가 롤업을 저렴하게 이용할 수 있도록 특별히 설계된, 이더리움 블록에 첨부되는 새롭고 더 저렴한 형태의 데이터가 추가됨으로써 지원됩니다.

샤딩

샤딩은 데이터베이스를 분할하는 과정입니다. 검증자 하위 그룹은 이더리움 전체를 추적하는 대신 개별 샤드를 담당하게 됩니다. 샤딩은 오랫동안 이더리움 로드맵에 있었으며, 한때 지분 증명 (PoS)으로의 머지 이전에 출시될 예정이었습니다. 그러나 레이어 2 (l2) 롤업의 빠른 발전과 댕크샤딩(검증자가 매우 효율적으로 검증할 수 있는 롤업 데이터 블롭을 이더리움 블록에 추가하는 것)의 발명으로 인해 이더리움 커뮤니티는 샤딩을 통한 스케일링 대신 롤업 중심의 스케일링을 선호하게 되었습니다. 이는 또한 이더리움의 합의 로직을 더 단순하게 유지하는 데 도움이 될 것입니다.

오프체인 스케일링

오프체인 솔루션은 레이어 1 (l1) 메인넷과 별도로 구현되며, 기존 이더리움 프로토콜을 변경할 필요가 없습니다. "레이어 2 (l2)" 솔루션으로 알려진 일부 솔루션은 옵티미스틱 롤업, 영지식 롤업 또는 상태 채널과 같이 레이어 1 (l1) 이더리움 합의에서 직접 보안을 파생합니다. 다른 솔루션은 사이드체인, 밸리디움 또는 플라즈마 체인과 같이 메인넷과 별도로 보안을 파생하는 다양한 형태의 새로운 체인 생성을 포함합니다. 이러한 솔루션은 메인넷과 통신하지만 다양한 목표를 달성하기 위해 각기 다른 방식으로 보안을 파생합니다.

레이어 2 (l2) 스케일링

이 범주의 오프체인 솔루션은 이더리움 메인넷에서 보안을 파생합니다.

레이어 2 (l2)는 메인넷의 강력한 탈중앙화된 보안 모델을 활용하면서 이더리움 메인넷(레이어 1 (l1)) 외부에서 트랜잭션을 처리하여 애플리케이션의 스케일링을 돕도록 설계된 솔루션을 총칭하는 용어입니다. 네트워크가 혼잡할 때 트랜잭션 속도가 저하되어 특정 유형의 탈중앙화 애플리케이션 (dapp)의 사용자 경험이 나빠집니다. 또한 네트워크가 혼잡해짐에 따라 트랜잭션 발신자들이 서로 더 높은 가격을 제시하려고 경쟁하면서 가스 가격이 상승합니다. 이로 인해 이더리움 사용 비용이 매우 비싸질 수 있습니다.

대부분의 레이어 2 (l2) 솔루션은 서버 또는 서버 클러스터를 중심으로 구성되며, 각각은 노드, 검증자, 운영자, 시퀀서, 블록 생성자 또는 유사한 용어로 불릴 수 있습니다. 구현에 따라 이러한 레이어 2 (l2) 노드는 이를 사용하는 개인, 기업 또는 단체에 의해 운영되거나, 제3자 운영자 또는 (메인넷과 유사하게) 대규모 개인 그룹에 의해 운영될 수 있습니다. 일반적으로 트랜잭션은 레이어 1 (l1)(메인넷)에 직접 제출되는 대신 이러한 레이어 2 (l2) 노드에 제출됩니다. 일부 솔루션의 경우, 레이어 2 (l2) 인스턴스는 트랜잭션을 그룹으로 일괄 처리한 다음 레이어 1 (l1)에 고정하며, 그 후에는 레이어 1 (l1)에 의해 보호되어 변경할 수 없게 됩니다. 이 과정이 수행되는 세부 방식은 다양한 레이어 2 (l2) 기술 및 구현에 따라 크게 다릅니다.

특정 레이어 2 (l2) 인스턴스는 개방되어 여러 애플리케이션이 공유할 수도 있고, 단일 프로젝트에서 배포하여 해당 애플리케이션만 전용으로 지원할 수도 있습니다.

레이어 2 (l2)가 필요한 이유는 무엇인가요?

초당 트랜잭션 수가 증가하면 사용자 경험이 크게 향상되고 이더리움 메인넷의 네트워크 혼잡이 줄어듭니다.
트랜잭션이 이더리움 메인넷으로 향하는 단일 트랜잭션으로 롤업되어 사용자의 가스 수수료를 줄이고 전 세계 사람들이 이더리움을 더 포용적이고 쉽게 접근할 수 있도록 만듭니다.
확장성에 대한 어떠한 업데이트도 탈중앙화나 보안을 희생해서는 안 됩니다. 레이어 2 (l2)는 이더리움 위에 구축됩니다.
대규모 자산을 다룰 때 고유한 효율성을 제공하는 애플리케이션 전용 레이어 2 (l2) 네트워크가 있습니다.

레이어 2 (l2)에 대해 더 알아보기.

롤업

롤업은 레이어 1 (l1) 외부에서 트랜잭션 실행을 수행한 다음, 합의가 이루어지는 레이어 1 (l1)에 데이터를 게시합니다. 트랜잭션 데이터가 레이어 1 (l1) 블록에 포함되므로 롤업은 이더리움의 기본 보안에 의해 보호될 수 있습니다.

보안 모델이 다른 두 가지 유형의 롤업이 있습니다.

옵티미스틱 롤업: 기본적으로 트랜잭션이 유효하다고 가정하며, 이의 제기가 발생할 경우에만 을 통해 연산을 실행합니다. 옵티미스틱 롤업에 대해 더 알아보기.
영지식 롤업: 오프체인에서 연산을 실행하고 체인에 을 제출합니다. 영지식 롤업에 대해 더 알아보기.

상태 채널

상태 채널은 다중서명 컨트랙트를 활용하여 참가자들이 오프체인에서 빠르고 자유롭게 트랜잭션을 수행한 다음, 메인넷에서 완결성을 확정할 수 있도록 합니다. 이는 네트워크 혼잡, 수수료 및 지연을 최소화합니다. 현재 채널의 두 가지 유형은 상태 채널과 지불 채널입니다.

상태 채널에 대해 더 알아보세요.

사이드체인

사이드체인은 메인넷과 병렬로 실행되는 독립적인 EVM 호환 블록체인입니다. 이들은 양방향 브리지를 통해 이더리움과 호환되며, 자체적으로 선택한 합의 규칙 및 블록 매개변수에 따라 실행됩니다.

사이드체인에 대해 더 알아보세요.

플라즈마

플라즈마 체인은 메인 이더리움 체인에 고정된 별도의 블록체인으로, 분쟁을 중재하기 위해 (옵티미스틱 롤업과 같은) 사기 증명을 사용합니다.

플라즈마에 대해 더 알아보세요.

밸리디움

밸리디움 체인은 영지식 롤업과 같은 유효성 증명을 사용하지만 데이터는 메인 레이어 1 (l1) 이더리움 체인에 저장되지 않습니다. 이를 통해 밸리디움 체인당 초당 1만 건의 트랜잭션을 처리할 수 있으며 여러 체인을 병렬로 실행할 수 있습니다.

밸리디움에 대해 더 알아보세요.

왜 이렇게 많은 스케일링 솔루션이 필요한가요?

여러 솔루션은 네트워크의 특정 부분에 대한 전반적인 혼잡을 줄이고 단일 장애점을 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다.
전체는 부분의 합보다 큽니다. 다양한 솔루션이 존재하고 조화롭게 작동하여 미래의 트랜잭션 속도와 처리량에 기하급수적인 효과를 가져올 수 있습니다.
모든 솔루션이 이더리움 합의 알고리즘을 직접 활용해야 하는 것은 아니며, 대안적인 방법들은 다른 방식으로는 얻기 어려운 이점을 제공할 수 있습니다.