EigenLayer: 이더리움에 무허가성 기능 추가

a16z 크립토 연구 행사에서 진행된 스리람 카난(Sreeram Kannan)(워싱턴 대학교 / EigenLayer)의 연구 발표로, 오라클, 브릿지, 데이터 가용성 레이어 및 대체 실행 환경과 같은 새로운 서비스를 제공하는 대가로 스테이커가 동일한 스테이킹 자본을 추가적인 슬래싱 조건에 약정할 수 있게 함으로써 EigenLayer가 이더리움에서 무허가성 혁신을 어떻게 가능하게 하려는지 설명합니다.

이 스크립트는 a16z 크립토가 게시한 원본 비디오 스크립트 (opens in a new tab)의 접근성 높은 사본입니다. 가독성을 위해 약간 편집되었습니다.

소개 (0:00)

오늘 저는 저희가 구축하고 있는 제품 중 하나이자 아이디어이기도 한 EigenLayer에 대해 이야기하려고 합니다. 저희는 EigenLayer를 리스테이킹 집단이라고 부르지만, 이것이 하는 일은 누구나 이더리움에 새로운 기능을 추가할 수 있게 해주는 것입니다.

팀(Tim)이 소개했듯이, 저는 시애틀에 있는 워싱턴 대학교의 부교수이며, 지난 4년 반 동안 블록체인, 합의 및 기타 분야에 대해 연구해 왔습니다. 작년에는 EigenLayer Labs라는 스타트업을 창업했습니다. 저희는 합의 프로토콜에 대해 많은 연구를 수행했습니다. 작업증명(PoW), 지분 증명(PoS) 및 공간 증명(proof of space)의 가장 긴 체인 유형 프로토콜이 안전한 조건을 분석한 "Everything is a Race"라는 논문을 발표했습니다. 저희는 이러한 이해를 바탕으로 지연 시간이 매우 짧은 작업증명(PoW) 프로토콜인 Prism이라는 논문도 작성했습니다. 또한 참여도가 변하는 상황에서도 프로토콜이 계속 작동하는 동적 가용성을 갖춘 지분 증명(PoS) 프로토콜을 만드는 방법에 대한 PoSAT라는 연구도 진행했습니다.

블록체인은 언제 책임성을 가지는가 (1:31)

저희는 또한 블록체인이 언제 책임성을 가지는지 탐구했습니다. 한 가지 휴리스틱은 쿼럼과 서명이 있을 때, 스테이커 그룹이 블록에 이중 서명하면 해당 블록체인은 책임성을 가진다는 것입니다. 하지만 미묘한 차이가 있습니다. 예를 들어, 쿼럼을 사용하는 Algorand와 같은 프로토콜은 아무 말도 하지 않음으로써 안전성 위반을 일으킬 수 있는 타이밍 가정에 의존하기 때문에 책임성을 가지지 않습니다.

다중 리소스 합의 (2:11)

가장 최근의 두 연구는 다중 리소스 합의에 관한 것입니다. 지분 증명(PoS), 공간 증명, 작업증명(PoW)을 모두 하나의 프로토콜로 결합한 프로토콜을 구축하려고 한다고 가정해 보겠습니다. 아주 적은 비율의 지분 증명(PoS) 채굴자(검증자)가 정직하다면, 대다수의 작업증명(PoW) 채굴자가 악의적이더라도 프로토콜이 작동하기를 원할 것입니다. 저희는 여러 리소스에 걸친 트레이드오프 영역을 특성화했습니다.

저희는 피어 투 피어 토폴로지 설계에 대해서도 연구했습니다. 블록체인의 피어 투 피어 네트워크에서 합의 프로토콜이 메시지 순서를 존중하도록 하려면 어떻게 해야 할까요? 블록체인에서 만연하게 일어나는 일 중 하나가 프론트러닝입니다. 가격 우위가 있다는 이유만으로 다른 모든 사람보다 앞서가려는 비표적 프론트러닝을 방지하기 위해, 블록체인에 네이티브 선입선출(FIFO) 속성을 부여하는 Themis라는 논문을 발표했습니다.

합의 위에는 샤딩과 같은 확장성 솔루션이 있습니다. 저희는 이에 대해 Coded Merkle Tree와 Free2Shard라는 두 편의 논문을 발표했습니다.

블록체인에서 주요 마찰 요인으로 발견한 한 가지는 합의, 샤딩 또는 피어 투 피어와 같은 핵심 레이어의 혁신 속도가 애플리케이션 레이어의 혁신 속도보다 훨씬 낮다는 것입니다. 애플리케이션은 무허가성으로 배포할 수 있습니다. 누구나 이더리움과 같은 기존 블록체인 위에 애플리케이션을 배포할 수 있습니다. 반면 핵심 프로토콜 업그레이드는 매우 깊은 의미에서 허가형입니다. 이로 인해 우리 분야의 발전이 꽤 지연되었습니다.

신뢰와 혁신의 분리 (8:30)

이야기를 2008~2009년으로 되돌려 보겠습니다. 비트코인은 작업증명(PoW) 채굴을 통해 탈중앙화된 신뢰를 개척했습니다. 채굴 위에는 유효한 체인을 결정하는 합의 프로토콜(가장 긴 체인 또는 가장 무거운 체인)이 있습니다. 그 위에는 비트코인 스크립트가 실행 의미론을 설정합니다. 따라서 우리는 기반에 신뢰 레이어, 그 위에 합의 레이어, 그리고 그 위에 실행 계층을 갖게 됩니다.

하지만 비트코인은 클라이언트 간의 비트코인 교환이라는 단일 애플리케이션을 위해 설계된 애플리케이션 전용 블록체인이기도 했습니다. 2011년으로 돌아가 보면, 블록체인 위에 구축해야 하는 모든 새로운 애플리케이션은 자체 신뢰 네트워크가 필요했습니다. 예를 들어, 누군가 Namecoin이라는 탈중앙화된 도메인 이름 시스템을 구축하고 싶어 했습니다. 비트코인의 스크립팅 레이어는 충분한 프로그래밍 가능성을 제공하지 않았기 때문에 새로운 스크립팅 레이어와 새로운 신뢰 네트워크를 만들어야 했습니다. Namecoin과 비트코인 간에 신뢰를 공유할 방법이 없었습니다.

이더리움이 구축한 핵심 아이디어는 신뢰와 혁신의 분리였습니다. 그들은 비트코인 스크립팅 레이어를 가져와 범용 튜링 완전 프로그래밍 레이어인 이더리움 가상 머신(EVM)으로 대체했습니다. 이는 기본적인 의미에서 작은 기술적 업그레이드였지만, 이를 통해 신뢰의 모듈성이 만들어졌습니다. 이제 누구나 시스템 위에 탈중앙화 애플리케이션 (dapp)을 구축할 수 있습니다. ENS를 구축한 사람은 신뢰 네트워크와 아무런 관련이 없었습니다. 이더리움 네트워크의 신뢰는 모든 분산 애플리케이션에 공급될 수 있는 모듈이 되었습니다.

오픈 이노베이션 (10:23)

이는 가명 경제의 엄청난 가속화로 이어졌습니다. 이러한 애플리케이션을 만드는 사람들은 그 자체로 신뢰받는 것이 아니라 단지 혁신을 가져올 뿐입니다. 아이디어를 떠올린 당신이 무명일지라도, 신뢰받을 필요 없이 그저 코드를 작성하여 이더리움에 올리기만 하면 됩니다. 그러면 모든 사람은 이더리움이 명시된 조건을 계속해서 실행할 것이라고 신뢰합니다.

이를 모델링하는 한 가지 방법은 신뢰 네트워크, 합의, 가상 머신과 같은 기본 레이어가 신뢰를 생성하는 신뢰 네트워크로 묶여 있다고 보는 것입니다. 이더리움 블록체인은 신뢰의 생산자입니다. 분산 애플리케이션은 신뢰의 소비자입니다. 가치 교환은 다음과 같습니다. 탈중앙화 애플리케이션 (dapp)은 이더리움으로부터 신뢰를 얻고 그 대가로 수수료를 지불합니다. 벤처 캐피탈이 자본과 혁신을 분리한 것처럼, 이더리움은 신뢰와 혁신을 분리했습니다.

하지만 오픈 이노베이션에 대한 장벽은 계속 존재합니다. 만약 제가 이더리움 합의 프로토콜을 업그레이드할 아이디어가 있다고 가정해 보겠습니다. 2019년에 제가 Avalanche 합의 프로토콜을 고안해냈다고 하더라도, 이를 이더리움에 배포할 방법이 없습니다. 그럼 어떻게 해야 할까요? 저만의 완전히 새로운 세계를 만들어야 합니다. 이것이 바로 대체 레이어 1 (l1) 블록체인의 시대입니다. 각각 다른 합의 프로토콜과 다른 가상 머신을 가지고 있지만, 각자 고유한 신뢰 네트워크를 구축해야 합니다.

이 모습은 2011년 비트코인과 Namecoin의 모습과 정확히 일치합니다. 탈중앙화 애플리케이션 (dapp) 수준의 혁신은 단순히 이더리움 위에 구축할 수 있지만, 스택의 핵심을 건드리는 더 깊은 혁신은 파편화된 신뢰 생태계를 만들어야 합니다.

게다가 이더리움은 블록 생성(트랜잭션 순서 지정 및 트랜잭션 실행)을 위해서만 탈중앙화 애플리케이션 (dapp)에 신뢰를 공급합니다. 그게 전부입니다. 탈중앙화 애플리케이션 (dapp)이 인터넷에서 데이터 읽기, 다른 블록체에서 데이터 읽기, 다른 실행 엔진 실행, 게임 엔진 실행, 인증 시스템 실행 등 다른 어떤 것에 대한 신뢰를 원한다면 자체 신뢰 네트워크를 만들어야 합니다. 체인링크가 좋은 예입니다. 체인링크는 인터넷에서 블록체인으로 데이터를 가져오는 데 도움을 주는 오라클 프로토콜이지만, 자체 신뢰 네트워크를 가지고 있습니다. 체인링크의 신뢰는 이더리움 스테이커로부터 빌려온 것이 아닙니다.

미시경제적 문제 (16:28)

미시경제적 문제는 다음과 같습니다. 데이터 스토리지 시스템과 같은 미들웨어를 운영하는 경우 자체 스테이킹 메커니즘을 만들어야 합니다. 높은 경제적 보안이 필요하며, 이는 많은 자본이 스테이킹되어야 함을 의미하고, 그에 따른 자본의 기회비용이 발생합니다. 예를 들어, 데이터 스토리지 레이어에 100억 달러가 스테이킹되기를 원한다고 가정해 보겠습니다. 비투기적인 세계에서는 해당 자본에 대해 연 5% 또는 10%의 이율을 지불해야 합니다. 지배적인 비용은 데이터를 저장하는 운영 비용이 아니라, 거대한 경제적 자본 기반을 유지하는 비용입니다.

어떤 지분 증명 (PoS) 생태계를 보더라도 보상의 94%는 자본을 보유한 사람에게 돌아가고, 실제로 운영을 수행하는 사람에게는 6%만 돌아갑니다. 따라서 운영 비용을 10배 줄이는 획기적인 아이디어를 내놓더라도 94%는 변하지 않습니다. 비용 구조는 자본 비용에 의해 제한됩니다.

탈중앙화 애플리케이션 (dapp)의 경우, 미시경제적 문제는 이더리움과 같은 대규모 신뢰 네트워크에 매우 높은 수수료를 지불하고 있지만, 의존하고 있는 가장 약한 신뢰에 의해 제한을 받는다는 것입니다. 신뢰도가 떨어지는 오라클이나 브릿지가 있다면 그곳에서 악용당할 수 있습니다. 보안은 항상 최소 공분모에 맞춰집니다.

경제적 문제 (19:52)

핵심 블록체인의 경우, 핵심 가치 제안이 탈중앙화된 신뢰를 제공하고 이를 통해 수익을 창출하는 것이라면, 이더리움은 탈중앙화된 서비스를 운영하는 데 필요한 다른 모든 것이 아니라 블록 생성에 대해서만 탈중앙화된 신뢰를 제공할 수 있습니다. 다른 미들웨어에 의해 탈중앙화된 신뢰의 섬들이 만들어지고 있으며, 수익이 정렬되어 거대한 신뢰 네트워크를 형성하는 대신 더 작은 섬들로 파편화됩니다.

EigenLayer (20:44)

이 모든 문제를 한 번에 해결하는 것은 사실 놀라울 정도로 간단한 아이디어입니다.

EigenLayer는 기존 신뢰 네트워크를 활용하여 원래 의도하지 않았던 다른 작업을 수행하는 메커니즘입니다. 이더리움은 순서 지정 및 실행에 대한 신뢰를 제공합니다. EigenLayer는 이더리움 상의 일련의 스마트 컨트랙트이며, 핵심 작동 단어는 리스테이킹입니다.

리스테이킹이란 무엇일까요? 지분 증명 (PoS) 이더리움에서는 이미 수백억 달러가 비콘 체인에 스테이킹되어 있습니다. EigenLayer는 스테이커가 리스테이킹하는 메커니즘으로, 동일한 자본을 추가적인 위험에 노출시킵니다. 그들은 이더리움에 스테이크를 잠그고, 동일한 스테이크가 추가적인 슬래싱 조건에 약정됩니다. 슬래싱은 스테이크를 빼앗길 수 있는 메커니즘인데, 이제 EigenLayer 스마트 컨트랙트 위에서 페널티를 받을 수 있는 추가적인 이유를 더하는 것입니다.

우리가 원하는 속성은 동일한 스테이크가 추가적인 위험을 감수하는 것입니다. 무엇에 대한 추가 위험일까요? EigenLayer 위에 구축된 새로운 서비스를 제공하는 것에 대한 위험입니다. 누군가 오라클, 브릿지, 데이터 가용성 레이어, 새로운 합의 프로토콜을 구축하려고 합니다. 이 중 어느 것이든 EigenLayer 위에 구축할 수 있습니다. 참여를 선택한 스테이커라면 어떤 서비스 하위 집합에 참여할지 지정하게 되며, 이를 통해 수익을 얻는 동시에 추가적인 슬래싱 위험을 감수하게 됩니다.

EigenLayer가 생태계를 정렬하는 방법 (23:50)

미들웨어의 경우: 이미 이더리움에 스테이킹한 스테이커가 오라클 서비스도 제공하기로 선택한다면 추가적인 자본 비용이 발생하지 않습니다. 그들은 이미 이더리움에 스테이킹하여 APR을 얻고 있습니다. EigenLayer에 참여함으로써 한계 자본 비용은 매우 작거나 이론적으로 0이 됩니다. 정직한 노드로서 절대 슬래싱당하지 않을 것임을 안다면 위험은 최소화됩니다. 방정식은 다음과 같이 바뀝니다. 운영 비용이 수익에 의해 정당화되는가? 미들웨어의 비용 구조는 갑자기 자본 제한에서 운영 비용 제한으로 변환됩니다.

탈중앙화 애플리케이션 (dapp)의 경우: 특히 많은 스테이커가 참여하는 인기 있는 서비스는 이더리움 자체와 동일한 신뢰를 제공합니다. 잠재적으로 모든 스테이커가 참여한다면, 이더리움에 기본적으로 구축되지 않은 서비스에서도 핵심 이더리움 신뢰를 얻을 수 있습니다.

이는 또한 핵심 생태계와 가치가 정렬됩니다. 이더리움에 스테이킹한 스테이커는 블록 보상과 트랜잭션 수수료를 받지만, 이전에는 얻을 수 없었던 오라클 수수료, 데이터 가용성 수수료, 순서 지정 수수료도 받을 수 있습니다. ETH를 스테이킹하여 얻을 수 있는 추가적인 수익원이 있다는 사실은 토큰 자체의 가치를 높입니다.

EigenLayer는 양면 시장입니다. 한쪽은 참여를 선택하는 스테이커입니다. 다른 한쪽은 이러한 스테이커를 사용하기 위해 참여하는 EigenLayer 위에 구축된 미들웨어 및 서비스입니다.

과도한 레버리지 및 위험 관리 (33:00)

청중 질문: 스테이크가 과도하게 레버리지되면 어떻게 되나요?

자체 체인을 운영하는 10개의 서로 다른 탈중앙화 애플리케이션 (dapp)이 있고, 각각 100만 달러의 가치를 지니며 동일한 200만 달러 규모의 스테이커 쿼럼에 의존한다고 가정해 보겠습니다. 그러면 해당 스테이크는 과도하게 레버리지됩니다. EigenLayer는 위험 관리 레이어이기도 합니다. 저희는 이를 그래프 문제로 모델링합니다. 각 스테이커는 노드이고, 각 서비스는 여러 스테이커에 의존하며, 각 서비스에는 부패로 인한 이익이 존재합니다. 그런 다음 이 그래프에서 컷(cut)을 계산하여 시스템이 절대 과도하게 레버리지되지 않도록 보장합니다.

시스템이 과도하게 레버리지되면 수수료가 올라가고, 더 많은 사람이 참여하게 되어 시스템은 다시 적정 레버리지 상태가 됩니다. 더 많은 서비스가 시작됨에 따라 수익 기회가 증가하고 더 많은 자본이 잠기게 됩니다. ETH의 5%가 스테이킹되는 대신 50%가 스테이킹될 수도 있습니다.

블록 공간 경제학 (43:58)

블록 공간은 블록이 수용할 수 있는 최대 크기인 블록 한도에 의해 결정됩니다. 모든 블록체인 시스템은 블록 크기가 블록 한도에 가까워질수록 가격이 폭발적으로 상승하는 자체 조정 경제학을 가지고 있습니다.

블록 한도는 가장 약한 노드의 인프라에 의해 설정됩니다. 이더리움의 철학은 베네수엘라의 홈 검증자(초당 약 1메가바이트)도 허용하는 것입니다. 그래서 블록 한도가 그렇게 설정됩니다. 하지만 Amazon Web Services에서 실행되는 모든 스테이커는 10기가비트 연결을 사용합니다. 가장 약한 노드와 10,000배 차이가 납니다.

EigenLayer는 이러한 스테이커가 다른 서비스를 위해 추가 블록 공간을 빌려줄 수 있는 자유 시장을 조성하여 이 문제를 자동으로 해결합니다. 누군가는 블록당 1,500만 가스 대신 15기가 가스를 사용하는 다른 체인을 구축할 수 있습니다. 이더리움 보안의 약 60%를 얻게 되며, 그것만으로도 이미 충분히 훌륭합니다.

스테이커 이질성 (48:57)

스테이커 이질성은 컴퓨팅 능력을 넘어섭니다. 스테이커는 위험 및 보상 선호도에서 매우 이질적입니다. 여러분과 저는 Coinbase API 출력과 다를 경우 슬래싱당하는 것에 동의할 수 있지만, 다른 누군가에게는 그것이 전혀 용납되지 않을 수 있습니다. 이는 결코 핵심 프로토콜로 정규화될 수 없지만, 옵트인(opt-in) 레이어로 외부화될 수 있습니다.

스테이커는 보상 선호도에서도 이질적입니다. 이더리움에서 블록 공간은 무색의 양입니다. 모든 트랜잭션은 동일하며, 이를 구별하는 유일한 신호는 가격입니다. 모든 소셜 네트워크 트랜잭션이 트랜잭션 단위로 훨씬 더 수익성이 높은 탈중앙화 금융 (DeFi) 트랜잭션과 경쟁하기 때문에 이더리움 위에 소셜 네트워크를 구축하는 것은 매우 어렵습니다. 우리의 해결책은 스테이커가 서로 다른 보상 선호도를 가진 다양한 하위 체인에 참여하도록 하는 것입니다.

민주적이고 민첩한 혁신 (51:01)

EigenLayer는 민주적이면서도 혁신에 민첩한 블록체인을 설계하는 방법의 문제를 해결합니다. 이더리움은 매우 민주적으로 거버넌스가 이루어지지만 대응 속도도 매우 느립니다. 오늘날의 모든 프로토콜은 민첩성과 민주적 거버넌스 사이에서 트레이드오프를 합니다. 이더리움과 EigenLayer의 결합은 두 가지 장점을 모두 취합니다. 민주적이고 천천히 업데이트되는 기본 레이어 위에, EigenLayer를 통해 사람들이 완전히 무허가성 방식으로 시장 수요에 빠르게 대응하는 혁신을 구축할 수 있게 합니다.

EigenDA 및 마무리 (52:56)

저희는 브릿지, 이벤트 기반 자동화, 공정한 순서 지정 서비스, 사이드체인 및 MEV 통합을 모두 EigenLayer 위에 구축하는 것을 탐구하고 있습니다. EigenLayer는 이미 내부 테스트넷에서 가동 중입니다. 저희는 이미 첫 번째 사용 사례인 EigenDA라는 이더리움용 하이퍼스케일 데이터 가용성 레이어를 구축했습니다. 이는 이레이저 코딩과 다항식 약정(polynomial commitments)의 최고의 아이디어를 통합한 데이터 가용성 레이어입니다. 저희 테스트넷에서 데이터를 쓸 수 있는 속도는 초당 12.4메가바이트로, 이더리움 2.0이 출시할 예정인 것보다 10배 더 큽니다.

핵심적인 통찰은 이레이저 코딩을 사용하면 파일을 저장하는 총 비용이 참여한 노드 수에 의존하지 않는다는 것입니다. 하지만 더 많은 경제적 보안을 제공하기 때문에 청구할 수 있는 가격은 노드 수에 따라 달라집니다. 운영 비용을 늘리지 않고도 보안 프리미엄을 청구할 수 있기 때문에 점점 더 많은 노드가 참여하게 되는 자체 확장 경제학이 존재합니다. 이레이저 코딩은 확장성과 탈중앙화 사이의 트레이드오프를 깨뜨립니다. 완전한 탈중앙화와 완전한 확장성을 동시에 얻을 수 있습니다.

Q&A 하이라이트 (58:00)

미들웨어 감사에 대하여: 스마트 컨트랙트 감사 생태계가 있는 것처럼 미들웨어 감사 생태계가 필요합니다. 스마트 컨트랙트 감사는 아무것도 모른다고 가정되는 사용자를 위한 것입니다. 미들웨어 감사는 무언가를 안다고 가정되는 스테이커를 위한 것입니다. 미들웨어 감사가 제대로 작동하게 할 수 없다면, 스마트 컨트랙트 감사도 신뢰해서는 안 됩니다.

위험에 대하여: 극단적인 예로, 모든 스테이크가 나쁜 짓을 하지 않아도 슬래싱당할 수 있는 EigenLayer 시스템에 참여했다가 슬래싱을 당해 전체 프로토콜이 위험에 처하는 경우가 있습니다. 가능한 일입니다. 하지만 돈을 잃는 것은 스테이커이므로 참여할 때 더 주의해야 합니다. 그들이 쉽게 주의를 기울일 수 있도록 만드는 것이 저희가 집중하고 있는 부분입니다.

레이어 1 (l1) 블록 공간 대 사이드체인에 대하여: 이더리움의 신뢰 네트워크 위에서 Solana VM과 같은 매우 다른 시스템을 실행할 수 있습니다. 슬래싱 조건은 간단합니다. 동일한 깊이의 블록에 이중 서명하면 온체인에서 검증 가능한 조건이 되어 슬래싱당합니다. 리스테이커에게 추가적인 자본 비용이 없기 때문에 비용 구조가 작동하며, EigenLayer 사이드체인과 자체 체인을 갖는 것의 차이점은 새로운 가치 토큰이 필요하지 않고 해당 토큰의 자본 비용을 유지하기 위해 비용을 지불할 필요가 없다는 것입니다.