[Polygon 시리즈]#1: Polygon PoS

지슈·2023년 2월 18일

Blockchain

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모듈러 블록체인(Modular Blockchains)의 미래와 첫 프로덕트인 플라즈마(Plasma)체인, Polygon PoS에 대해..

▶︎ 블록체인이 수행하는 4가지 역할

Consensus(합의) - 블록에 담길 트랜잭션의 순서를 정하는 역할
Execution(연산) - 트랜잭션을 실행하여 state(ex.지갑 잔고 등)를 계산하는 역할. settlement 레이어가 따로 없다면 노드들끼리 p2p형태로 연산에 대한 검증을 진행하며, settlement 레이어를 따로 둘 경우 이 레이어에 존재하는 스마트 컨트랙트에서 연산에 대한 검증을 수행한다.
Settlement - 연산의 일종, 연산 레이어에서 계산된 state에 대한 증명(proof)을 받아서 검증하는 역할. 롤업 네트워크의 경우, 연산만 오프체인에서 실행하고, 검증은 이더리움 온체인의 스마트 컨트랙트에서 수행한다.
Data Availability(데이터 가용성;DA) - 연산에 사용된 모든 트랜잭션 데이터에 접근을 할 수 있게 해주는 역할이다.

모놀리틱(Monolithic) 블록체인

: 위의 4가지 역할을 단일 체인에서 수행하는 블록체인

모듈러(Modular) 블록체인

: 위의 4가지 역할을 여러 블록체인에 나누어 수행하는 것

ex. 연산만 오프체인에서 수행하는 롤업 네트워크(옵티미즘, 아비트럼 등)

데이터 가용성에 특화된 네트워크(셀레스티아, 폴리곤 어베일 등)

▶︎ 블록체인 트릴레마를 해결하는 현존하는 두 가지 방식

모놀리틱 블록체인에서 새로운 기능을 추가하여 성능 향상시키기

확장성을 개선하는 것의 한계가 있을 수밖에 없다.

→ 솔라나, 앱토스, 수이 블록체인의 트랜잭션 병렬 처리 기능
모듈러 블록체인으로 수행하기

4가지 역할을 서로 다른 체인에서 수행하면 각자의 네트워크들이 고유의 역할만을 수행하면 되기 때문에 트릴레마를 해결해나갈 수 있다.

블록체인이 대중화되고 모듈러 블록체인에 우위를 점하게 된다는 전제 하에, 가장 기대되는 프로젝트 중 하나로 꼽히는 Polygon의 PoS(구 매틱 네트워크)에 대해 알아보자.

: 이더리움 위의 플라즈마 체인. 현재 사용자들이 폴리곤 네트워크로 알고 있고 가장 활발히 사용하고 있는 네트워크.

▶︎ 1. 사이드체인(Sidechain) vs 플라즈마(Plasma)

: 확장성 개선이라는 공통된 목표를 갖고 있지만

사이드체인 - 메인 체인 옆에 새로운 블록체인을 구축하여 양방향 브릿지(2-way peg bridge)를 통해 자산을 이동할 수 있게 한다. 메인 체인에 보안을 의존하지 않고 고유한 보안에 의존하기 때문에 L1 솔루션이다. 또 고유한 합의 알고리즘도 결정할 수 있다.
플라즈마 - 새로운 블록체인을 구축한다는 데 있어서 비슷하지만, 블록들의 머클루트(Merkle root)인 블록루트(Block root)를 주기적으로 메인 체인에 제출해야 해서 메인 체인의 보안에 어느 정도 의존한다. 사이드 체인은 공격을 받으면 모든 자산을 잃게 되지만 플라즈마는 보다 안전하게 자산을 관리할 수 있다.

▶︎ Polygon PoS 네트워크 구조

: 지분 증명(Proof of Stake;PoS)과 플라즈마를 이용하는 하이브리드 구조를 가지고 있는 이더리움 레이어2 네트워크

개선된 확장성, 탈중앙성

폴리곤 PoS는 아래와 같은 3개의 레이어로 구성된다.

이더리움 상의 스테이킹 스마트 컨트랙트

이더리움 네트워크에 폴리곤 PoS와 관련된 일련의 스마트 컨트랙트들이 존재하는데 사용자들은 이를 이용해서 MATIC 토큰을 스테이킹하여 밸리데이터가 되거나 밸리데이터들에게 토큰을 위임할 수 있다. 또한 스마트 컨트랙트는 플라즈마 체인인 매틱 네트워크의 체크포인트(Checkpoint_플라즈마의 블록루트)를 저장하는 역할도 수행한다.
헤임달(Heimdall): 지분 증명 레이어

헤임달은 폴리곤 PoS에서 지분을 증명하고 블록을 검증하는 레이어이다. 이 레이어가 없어도 이더리움의 보안에 의존하기 때문에 큰 문제는 없지만 폴리곤 PoS에는 매틱 토큰을 도입하여 지분 증명의 형태로 누구나 참여할 수 있게 하였다.
보어(Bor): 블록 생성 레이어

보어는 매틱 네트워크의 블록 생성을 담당하는 레이어이며, 트랜잭션을 모아 블록을 생성한다. 블록 생성자들은 헤임달을 통해 주기적으로 선정되고, 보어에서 생성된 블록은 헤임달 노드에게 주기적으로 검증을 받는다. 보어 블록의 블록 루트(체크포인트)가 검증을 받으면 최종적으로 헤임달을 거쳐서 이더리움 메인 체인에 제출된다.

공댕이😎_블체