이더리움 레이어 2 스케일링 설명

파인매틱스(Finematics)가 채널, 플라즈마, 사이드체인, 롤업을 포함한 이더리움의 레이어 2 스케일링 솔루션과 롤업이 왜 지배적인 스케일링 전략으로 떠오르고 있는지 설명합니다. 이러한 기술이 어떻게 이더리움의 보안을 상속받으면서 비용을 절감하고 처리량을 늘리는지 알아보세요.

이 대본은 파인매틱스가 게시한 원본 비디오 대본 (opens in a new tab)의 접근성 향상 버전입니다. 가독성을 위해 약간 편집되었습니다.

이더리움 스케일링 (0:31)

이더리움 스케일링은 네트워크가 출시된 시점부터 가장 많이 논의된 주제 중 하나입니다. 스케일링 논쟁은 주요 네트워크 혼잡 기간이 지나면 항상 뜨거워집니다.

이러한 첫 번째 시기 중 하나는 2017년 암호화폐 강세장이었는데, 악명 높은 크립토키티(CryptoKitties)와 ICO가 전체 이더리움 네트워크를 막히게 하여 가스비가 크게 급등했습니다. 올해 네트워크 혼잡은 탈중앙화 금융(DeFi)과 이자 농사의 인기로 인해 더욱 강력하게 돌아왔습니다. 500 Gwei 이상의 높은 가스비로도 한동안 트랜잭션이 검증되지 않는 시기도 있었습니다.

블록체인 스케일링 (1:20)

이더리움이나 일반적인 블록체인을 스케일링할 때, 두 가지 주요 방법이 있습니다. 기본 레이어 자체인 레이어 1(l1)을 스케일링하거나, 작업의 일부를 다른 레이어인 레이어 2(l2)로 오프로드하여 네트워크를 스케일링하는 것입니다.

레이어 1은 현재 거의 모든 트랜잭션이 정산되는 표준 기본 합의 레이어입니다. 레이어의 개념은 이더리움에만 국한된 것이 아니며, 비트코인이나 Zcash와 같은 다른 블록체인에서도 광범위하게 사용됩니다.

레이어 2는 레이어 1 위에 구축된 또 다른 레이어입니다. 여기에는 몇 가지 중요한 점이 있습니다. 레이어 2는 레이어 1의 어떠한 변경도 필요로 하지 않으며, 스마트 컨트랙트와 같은 기존 요소를 사용하여 레이어 1 위에 구축될 수 있습니다. 또한 레이어 2는 상태를 레이어 1에 고정함으로써 레이어 1의 보안을 활용합니다.

이더리움은 현재 기본 레이어에서 초당 약 15건의 트랜잭션을 처리할 수 있습니다. 레이어 2 스케일링은 트랜잭션 수를 극적으로 늘릴 수 있으며, 솔루션에 따라 초당 2,000건에서 4,000건의 트랜잭션을 처리합니다.

이더리움 2.0 (2:39)

이더리움 2.0은 어떨까요? 이더리움을 스케일링하기로 되어 있지 않았나요? 맞습니다. 이더리움 2.0은 지분 증명(PoS)과 샤딩을 도입하여 기본 레이어의 트랜잭션 처리량을 극적으로 증가시킬 것입니다.

그렇다면 이더리움 2.0이 출시되면 레이어 2 스케일링이 필요 없다는 뜻일까요? 그렇지 않습니다. 샤딩이 있더라도 이더리움은 미래에 초당 수십만 또는 수백만 건의 트랜잭션을 처리하기 위해 여전히 레이어 2 스케일링이 필요할 것입니다.

확장성 트릴레마 (3:15)

이것이 바로 유명한 확장성 트릴레마가 작용하는 부분입니다. 이론적으로는 레이어 2를 완전히 건너뛰고 대신 기본 레이어를 스케일링하는 데 집중할 수 있습니다. 하지만 이렇게 하려면 증가된 작업량을 처리하기 위해 고도로 전문화된 노드가 필요하며, 이는 더 높은 중앙화로 이어져 네트워크의 보안 및 검열 저항성을 낮추게 됩니다.

확장성이 보안과 탈중앙화를 희생해서는 안 된다는 사실을 고수한다면, 우리는 미래를 향해 나아갈 때 레이어 1과 레이어 2 스케일링의 조합을 선택할 수밖에 없습니다.

레이어 2 스케일링 (3:52)

레이어 2 스케일링은 트랜잭션을 오프체인에서 처리하여 레이어 1의 기능을 향상시키는 데 도움을 주는 솔루션들을 통칭하는 용어입니다. 개선할 수 있는 두 가지 주요 기능은 트랜잭션 속도와 트랜잭션 처리량입니다. 게다가 레이어 2 솔루션은 가스비를 크게 줄일 수 있습니다.

실제 스케일링 솔루션의 경우, 여러 가지 옵션을 사용할 수 있습니다. 일부 옵션은 지금 당장 사용할 수 있으며 단기 및 중기적으로 이더리움 네트워크 처리량을 늘릴 수 있는 반면, 다른 옵션은 중장기적인 기간을 목표로 합니다. 결제 채널과 같이 애플리케이션에 특화된 솔루션도 있고, 옵티미스틱 롤업(optimistic rollups)과 같이 임의의 컨트랙트 실행에 사용할 수 있는 솔루션도 있습니다.

채널 (5:03)

채널은 가장 먼저 널리 논의된 스케일링 솔루션 중 하나입니다. 참가자들은 기본 레이어에 단 두 개의 트랜잭션만 제출하면서 여러 번 트랜잭션을 교환할 수 있습니다. 가장 인기 있는 채널 유형은 상태 채널과 그 하위 유형인 결제 채널입니다.

채널은 초당 수천 건의 트랜잭션을 쉽게 처리할 수 있는 잠재력을 가지고 있지만, 몇 가지 단점이 있습니다. 개방형 참여를 제공하지 않으므로 참가자를 미리 알아야 하며, 사용자는 다중서명 컨트랙트에 자금을 묶어두어야 합니다. 게다가 이 스케일링 솔루션은 애플리케이션에 특화되어 있어 범용 스마트 컨트랙트를 스케일링하는 데 사용할 수 없습니다.

이더리움에서 상태 채널의 힘을 활용하는 주요 프로젝트는 라이덴(Raiden)입니다. 결제 채널의 개념은 비트코인의 라이트닝 네트워크(Lightning Network)에서도 광범위하게 사용됩니다.

플라즈마 (6:04)

플라즈마는 조셉 분(Joseph Poon)과 비탈릭 부테린(Vitalik Buterin)이 처음 제안한 레이어 2 스케일링 솔루션입니다. 이더리움에서 확장 가능한 애플리케이션을 구축하기 위한 프레임워크입니다.

플라즈마는 스마트 컨트랙트와 머클 트리(Merkle tree)를 활용하여 부모 이더리움 블록체인의 복사본인 자식 체인을 무제한으로 생성할 수 있게 합니다. 메인 체인에서 자식 체인으로 트랜잭션을 오프로드하면 빠르고 저렴한 트랜잭션이 가능해집니다.

플라즈마의 단점 중 하나는 레이어 2에서 자금을 인출하려는 사용자의 대기 시간이 길다는 것입니다. 플라즈마는 채널과 마찬가지로 범용 스마트 컨트랙트를 스케일링하는 데 사용할 수 없습니다. OMG 네트워크(OMG Network)는 모어 바이어블 플라즈마(More Viable Plasma)라는 자체 플라즈마 구현을 기반으로 구축되었습니다. 매틱 네트워크(Matic Network)는 플라즈마 프레임워크의 변형된 버전을 사용하는 플랫폼의 또 다른 예입니다.

사이드체인 (7:08)

사이드체인은 자체 합의 모델과 블록 매개변수를 가진 이더리움 호환 독립 블록체인입니다. 동일한 이더리움 가상 머신(EVM)을 사용하여 이더리움과의 상호운용성이 가능해지므로, 이더리움 기본 레이어에 배포된 컨트랙트를 사이드체인에 직접 배포할 수 있습니다.

xDai가 이러한 사이드체인의 한 예입니다.

ZK 롤업 (8:11)

롤업은 사이드체인 트랜잭션을 단일 트랜잭션으로 묶거나 "말아 올려(rolling up)" SNARK(Succinct Non-interactive Argument of Knowledge)라고도 알려진 암호학적 증명을 생성하여 스케일링을 제공합니다. 이 증명만이 기본 레이어에 제출됩니다. 롤업을 사용하면 모든 트랜잭션 상태와 실행이 사이드체인에서 처리되며, 메인 이더리움 체인은 트랜잭션 데이터만 저장합니다.

롤업에는 ZK 롤업과 옵티미스틱 롤업의 두 가지 유형이 있습니다.

ZK 롤업은 옵티미스틱 롤업보다 빠르고 효율적이지만, 기존 스마트 컨트랙트가 레이어 2로 마이그레이션할 수 있는 쉬운 방법을 제공하지 않습니다.

옵티미스틱 롤업은 OVM(Optimistic Virtual Machine)이라는 EVM 호환 가상 머신을 실행하여 이더리움에서 실행할 수 있는 것과 동일한 스마트 컨트랙트를 실행할 수 있게 합니다. 이는 기존 스마트 컨트랙트가 조합성을 유지하기 쉽게 만들어주기 때문에 매우 중요하며, 모든 주요 스마트 컨트랙트가 이미 실전 테스트를 거친 탈중앙화 금융(DeFi)에서 특히 관련성이 높습니다.

옵티미스틱 롤업을 작업하는 주요 프로젝트 중 하나는 옵티미즘(Optimism)으로, 메인넷 출시에 점점 더 가까워지고 있습니다. ZK 롤업의 경우, 루프링(Loopring)과 디버시파이(DeversiFi)가 레이어 2에 구축된 탈중앙화된 거래소의 좋은 예입니다. 게다가 확장 가능한 암호화폐 결제를 가능하게 하는 zkSync도 있습니다.

롤업 중심의 로드맵 (9:18)

롤업 확장성은 이더리움 2.0을 통해 더욱 확대될 수 있습니다. 사실 롤업은 데이터 레이어의 스케일링만 필요로 하기 때문에, 데이터 샤딩을 다루는 이더리움 2.0 1단계(Phase 1)에서 이미 엄청난 향상을 얻을 수 있습니다.

다양한 레이어 2 스케일링 솔루션을 사용할 수 있음에도 불구하고, 이더리움 커뮤니티는 주로 롤업과 이더리움 2.0 1단계 데이터 샤딩을 통해 스케일링하는 접근 방식으로 수렴하고 있는 것으로 보입니다. 이 접근 방식은 비탈릭 부테린의 최근 게시물인 "롤업 중심의 이더리움 로드맵(A Rollup-Centric Ethereum Roadmap)"에서도 확인되었습니다.

향후 비디오에서는 이더리움 2.0을 통한 기본 레이어 스케일링과 레이어 1 및 레이어 2 스케일링이 어떻게 탈중앙화 금융을 모든 사람이 더 쉽게 접근할 수 있도록 돕는지 살펴보겠습니다.