블록체인 Block-Chain - 이더리움 네트워크 성능 확장 솔루션 Layer2 개념정리

블록체인 성능 확장 솔루션

블록체인의 문제점?

블록체인이 현재 가지고 있는 문제점이라 하면 가장 먼저 처리속도가 느리고, 수수료가 비싸다 는 점입니다.
퍼블릭 블록체인같은 경우에는 대게 불특정 다수가 참여하여 거래를 처리하기 때문에 모든 노드들이 결과에 따른 합의하는 과정을 거치는데 이러한 과정에서 수수료와 속도부분에서 떨어질 수 밖에 없을것 입니다.

위같은 문제 때문에 나온 블록체인 네트워크의 성능을 외부 체인에서 향상시키는 솔루션들이 많이 있습니다.
대표적인 예로는 비트코인의 라이트닝 네트워크, 이더리움의 State Channel, Sidechain, Layer2 등이 있습니다.

오프체인 성능확장 솔루션 구조

오프체인 성능확장 솔루션이 돌아가는 구조에 대해 간단하게 짚고 넘어가면, 흔히 Layer1 이라 부르는 메인넷이 있는데 이러한 메인넷만으로는 속도와 수수료 측면에서 성능이 떨어지게 됩니다. 그래서 밖에서 복잡한 거래를 처리하는 거래중개자를 두는것이라 생각하면 됩니다.

보통은 bridge라는것을 통해서 Layer1의 자산을 외부 이동시킨후 외부에서 거래를 처리합니다.
거래에 대한 처리가 완료되면 다시 이 birdge를 통해서 기존의 Layer1, 메인넷에 거래 처리에 대한 결과를 가져옵니다.
하지만 이러한 결과를 바로바로 가져오는것이 아니라 bridge를 통하여 거래가 넘어가고 넘어올 때 수수료가 발생하기 때문에 너무 자주 옮겨 오지는 않고 대부분 오프체인에서 일정시간 쌓아둔 후 Layer1으로 넘어가게 됩니다.

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이더리움 성능 확장 솔루션

이더리움 성능 확장 솔루션에 대해 더 자세히 알아보면 아래와 같은 여러가지 역할을 담당하는 솔루션들이 많이 개발되었습니다.

사진 출처 Xangle

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현재 이더리움의 오프체인 솔루션중 가장 주목을 받는것이 Rollup으로 Layer2라고 불립니다. 하지만 Layer2에 대해서도 여러가지 의문점들이 있을겁니다. 아래의 설명을 통하여 더 상세히 설명하도록 하겠습니다.

1. 오프체인 거래중개자들을 어떻게 신뢰하는가?

• 가장 먼저 Layer2의 거래중개자들을 어떻게 신뢰하느냐에 대한 의문점이 있을것 입니다.
  Layer2에 거래중개자들은 본인들이 처리한 거래 내역들을 Layer1에 저장해 놓을테니 직접 확인하고 만약 부정거래가 발견되면 거래중개자들이 벌금을 내는 형식으로 신뢰를 받습니다.
  때문에 거래중개자들은 벌금에 대한 보증금 개념으로 먼저 일정 금액을 예치해두어야 합니다. 예를 들어 이더리움 같은 경우에는 이더를 예치해 두어야 한다는 뜻입니다. 만약 부정거래가 밝혀지면 부정거래를 일으킨 거래중개자의 보증금을 부정거래를 적발한 검증자에게 주게 됩니다.

2. 오프체인에서 문제가 발생하더라도 Layer1의 자산을 복구할 수 있는가?

• 위의 설명을 보면 Layer2에 대한 신뢰성을 Layer1 즉, 메인넷에서 검증하는 것으로 볼 수 있습니다. 그렇기 때문에 오프체인(Layer2)에서 문제가 발생하더라도 Layer1을 통해 신뢰를 받고 있기 때문에 Layer1에서 문제가 발생하지 않는한? Layer2에서 문제가 발생하더라도 Layer1에 자산은 복구가 가능하고 안전하다는 뜻입니다.

3. 송금뿐 아니라 이더리움의 핵심으로 볼 수 있는 Smart Contract도 발생할 수 있는가?

• Layer2에서도 일반적인 스마트 컨트랙트도 실행될 수 있는 개발환경을 제공하기 때문에 낮은 수수료와 빠른 처리속도로 dApp을 이용하다 필요에 의해 Layer1으로 자산을 옮길수도 있습니다.

Rollup

이제 핫한 이더리움 성능 향상 솔루션인 Rollup에 대해 알아보면 먼저 Rollup에는 zk-rollup과 op-rollup이 있습니다.

앞으로 배울 아비트럼, 옵티미즘은 op-rollup에 해당하는 솔루션이기에 op-Rollup에 대해 알아보겠습니다.

op-Rollup이란?

Optimistic Rollup으로 기본적인 개념은 아래와 같습니다.

• 대부분의 L2의 중개자들은 올바르게 거래를 처리할 것이라고 긍정적으로 생각합니다. ( 맹자의 성선설과 유사합니다. )
• 거래 처리 속도도 4500TPS 정도로 이더리움의 10~15의 TPS와 비교하면 굉장히 빠른것을 알 수 있습니다.
• EVM을 지원하여 Layer1에 기본적인 스마트 컨트랙트를 가져올 수 있습니다.
• 혹시라도 거래를 (의도적이든 아니든) 잘못 처리하는 경우에는 거래를 검증할 수 있도록 하여 적발,수정 가능하도록 합니다.
• 검증을 위해서는 Layer2에서 발생한 거래 내역들을 저장해두어야 합니다.
• 거래 내역들을 불특정 다수가 합의하는 Layer1에 저장하면 위변조가 불가능 할 것입니다.
• 검증기간을 넉넉하게 주어야합니다. 평균적으로 거래내역을 검증하는 기간은 7일정도 입니다.
• 검증기간동안 이의가 없다면 그 거래는 문제가 없는 거래로 확정됩니다.
• 중개인이 부정을 저지른다면 중개인이 맡겨둔 보증금을 부정을 발견한 검증자에게 지급합니다.

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오늘은 간단하게 블록체인의 문제점, 또 그것을 해결하기 위한 다양한 솔루션이 존재하는것과 이더리움에는 어떠한 성능향상 솔루션이 있는지 알아보았습니다.

다음 글에서부터 실제로 bridge를 통하여 이더리움 메인넷(Layer1)에서 오프체인(Layer2)으로 이더를 옮기고 오프체인(Layer2)에서 이더리움 메인넷(Layer1)으로 이더를 옮겨보도록 하겠습니다.