Layer1의 새로운 이더리움, 더 나은 이더리움?
요약: 이더리움은 블록체인 인프라로서의 지위가 이미 흔들리지 않는 것으로 보이지만, 높은 수수료와 낮은 효율성, 탈중앙화 본래의 취지에서 벗어나는 등의 문제에 직면해 있다. 플랫폼 내 기득권 세력의 형성과 고착화로 인해 혁신이 점점 어려워지고 있다. 일부 이더리움 커뮤니티 구성원들이 새로운 개선 프로젝트 CUN을 시작하여 이더리움을 계승하고 개조함으로써 호환성, 성능, 탈중앙화 측면에서 해결책을 제시하고 있으며, 암호화 산업 내 지지자들이 빠르게 증가하고 있다.
비트코인(Bitcoin)은 상징이 되었고, 이더리움(Ethereum)은 인터넷 운영 방식을 바꾸는 현재의 블록체인 인프라이지만, 이더리움 역시 변화될 것이다.
사토시 나카모토(Satoshi Nakamoto)가 2008년 비트코인을 발명했을 때, 블록체인은 단지 비트코인 시스템의 안정적인 운용을 보장하기 위한 기술 수단에 불과했다. 하지만 비탈릭 부테린(Vitalik Buterin)이 2013년 이더리움을 창조하면서, 블록체인이 비트코인에서 독립되어 인터넷 운영 방식을 변화시키는 차세대 네트워크 기술로 진정한 의미를 갖게 되었다.
비트코인은 주로 결제 속성을 강조하며, 블록체인의 탈중앙화 구조를 통해 중앙은행 없이도 안전하게 발행되는 디지털 통화를 실현한다. 이더리움은 스마트 계약을 통해 일련의 애플리케이션과 거래를 배포할 수 있는 새로운 디지털 네트워크로 발전하였다.
그러나 이더리움의 성공과 함께 다양한 결함들도 드러나기 시작했다. 높은 수수료, 낮은 효율성, 탈중앙화 원칙에서의 이탈 등이다. 경쟁자들이 등장하기 시작했으며, 전반적으로 "대체"와 "계승 및 개선"이라는 두 가지 노선으로 나눌 수 있다.
이더리움의 부상
비트코인이 등장한 후, 대안코인(AltCoin, Bitcoin alternative)들이 대량으로 등장했다. 이들은 오픈소스인 비트코인 소스코드를 수정하거나 그대로 활용하여 동일한 블록체인 기술을 사용해 독자적인 전자화폐 시스템을 만들었다.
대부분의 알트코인들은 비트코인을 단순히 모방한 것에 불과해 '짝퉁 코인'이라 불렸다. 반면 이더리움은 튜링 완전성(Turing-complete)을 갖춘 이더리움 가상머신(EVM)을 구축함으로써 스마트 계약과 탈중앙화 애플리케이션(Dapp)이 블록체인 네트워크 위에서 개발되고 실행될 수 있게 되어 다수의 알트코인 중에서 두각을 나타내며 '제2세대 블록체인'의 대표주자가 되었다.
이더리움의 몇 차례 폭발적인 성장은 모두 스마트 계약이 다양한 분야에 적용된 결과였다.
ICO(Initial Coin Offering, 처음 코인 발행)는 블록체인 프로젝트의 주요 자금 조달 방식이며, 실제로 이더리움도 2014년 7월 ICO를 통해 1800만 달러 이상을 조달하여 개발과 배포에 사용했다. 그러나 이더리움이 출시된 이후에는 오히려 ICO의 주요 플랫폼이 되었다. ERC-20 표준 덕분에 토큰 발행이 매우 쉬워졌고, 2017년 다수의 블록체인 프로젝트들이 ERC-20 표준을 이용해 토큰을 발행하며 자금을 모았다. 이 과정에서 거대한 버블이 발생하기도 했지만, 동시에 이더리움 스마트 계약의 첫 대규모 응용 사례이기도 하다.
DAO(Decentralized Autonomous Organization, 탈중앙화 자치 조직)은 많은 사람들에게 이상적인 모델이며, 블록체인이 사람 간의 신뢰 문제를 해결함으로써 DAO의 실현 가능성을 열었다. 현재 이더리움 생태계에는 수많은 DAO 조직이 존재하며, 각자의 철학과 규약에 따라 서로 다른 집단을 구성하며 이더리움 생태계를 풍부하게 하고 있다.
DeFi(Decentralized Finance, 탈중앙화 금융)는 블록체인 기술이 가장 현실화될 가능성이 높은 분야로 여겨져 왔다. 이더리움의 스마트 계약은 자동 실행되는 금융 계약 역할을 하며, 자금을 예탁하고 미리 정의된 조건이나 특정 사건에 따라 자동으로 자금을 이체할 수 있다. 현재 DeFi는 이더리움 위에서 가장 광범위하게 활용되는 애플리케이션 유형 중 하나이다.
크립토키티(CryptoKitties) 같은 수집형 토큰은 잠시 동안 인기를 누렸고, 2021년에는 이더리움의 ERC-721 표준을 활용한 NFT(Non-Fungible Token, 대체 불가능 토큰)가 가장 핫한 프로젝트가 되어 대중문화까지 확산되며 메타버스(Metaverse) 개념의 폭발적 확산을 이끌었다.
이더리움과 경쟁하는 퍼블릭 체인 생태계
비트코인과 마찬가지로, 이더리움이 최대의 블록체인 운영 플랫폼이 된 후 경쟁자들이 등장하였으며, 주로 "대체"와 "개선"이라는 두 가지 노선을 따르고 있다.
첫 번째 노선은 "이더리움 대체" 노선이다. 예를 들어 폴카닷(Polkadot), 솔라나(Solana), Dfinity 등은 새로운 합의 알고리즘을 구축하고, 일부 프로젝트는 심지어 새로운 프로그래밍 언어를 개발하여 처리량과 효율성 문제, 탈중앙화, 크로스체인 등을 해결하려 한다.
폴카닷은 주로 크로스체인 문제를 해결한다. 서로 다른 블록체인 간에는 데이터 정보가 공유되지 않아 고립된 상태인데, 이를 해소하기 위해 폴카닷은 모든 연결된 블록체인이 정보를 자유롭게 교환할 수 있는 네트워크 프로토콜을 구축하려 한다. 여기서 평행체인(parachain)은 데이터 연산과 거래 처리를 담당하며, 여러 개의 평행체인을 통해 블록체인의 수평적 확장을 달성하여 성능 문제를 해결한다.
브리지(bridge)는 특수한 형태의 평행체인으로, 다른 구조의 블록체인과 연결하는 역할도 수행한다. 리레이 체인(relay chain)은 폴카닷의 중심부로, 각 평행체인이 생성한 블록을 검증하고 최종 결정성을 제공하는 것이 주요 기능이다. 폴카닷은 확장성과 수수료 면에서 현재 이더리움보다 일정한 우위를 가지고 있지만, 기본 설계 로직은 여전히 이더리움의 범주 안에 있다.
솔라나는 고성능 퍼블릭 체인을 목표로 한다. 가장 큰 특징은 메인넷에 PoH(Proof of History, 작업 역사 증명) 메커니즘을 채택했다는 점이다. 각 노드가 로컬 타임스탬프를 생성할 수 있어 전체 블록체인 네트워크의 동기화를 기다릴 필요 없이 데이터와 상태를 업데이트할 수 있으므로 전체 효율성이 향상된다.
PoH 외에도 타워 BFT(Tower BFT), 터빈(블록 전파 프로토콜), 베이프론트(메모리 없는 거래 전달 프로토콜), 해플레인(병렬 스마트 계약), 파이프라인(거래 검증), 클라우드스크래치(수평 확장 계정 데이터베이스), 아카이브(분산 원장 저장) 등 다수의 혁신 기술이 결합되어 솔라나를 이더리움의 강력한 경쟁자로 만들었다.
"이더리움 계열(Ethereum-ecosystem)"의 형성
"이더리움 대체자"들은 많은 장점을 갖고 있지만, 일부 경쟁자들은 "이더리움을 모방하거나 개조하는" 전략으로 성장하기도 했다.
BSC(바이낸스 스마트 체인)는 PoSA(Proof of Stake Authority) 합의 알고리즘을 채택하며, 위임지분증명(DPoS)과 권위 증명(PoA) 메커니즘을 결합하여 21개의 검증 노드로 구성된 네트워크를 운영한다. 초단위 블록 생성 시간은 DeFi 프로토콜에 빠른 인프라를 제공한다. BSC의 '스마트(smart)'라는 용어는 스마트 계약 관련 기능에서 비롯되었는데, BSC는 스마트 계약 작성 기능을 지원하며 기존의 이더리움 가상머신(EVM)과 그 생태계 내 모든 애플리케이션 및 도구와 호환된다. 따라서 개발자는 이더리움 DApp을 쉽게 이전하고 배포할 수 있다.
전 세계 최대 디지털 자산 거래소인 바이낸스의 자금, 사용자 등 자원 지원 덕분에 BSC는 빠르게 다수의 사용자와 사용자 기반 확장을 원하는 프로젝트들을 끌어모았다.
2018년, 폴리곤(Polygon) 팀은 이더리움 위에서 Layer2 솔루션을 개발하기 시작했으며, 목표는 이더리움의 비용 절감과 확장성 요구를 충족시키는 것이었다. 기존의 전통적인 Layer2와 달리, 폴리곤은 zkRollups, Optimistic Rollups, Validium 등 다양한 확장 방안을 통합하여 일체형 Layer2 집합체를 실현한다. 또한 사용이 쉬운 Polygon SDK 개발 도구를 제공함으로써 개발 장벽을 크게 낮췄다.
2020년 5월 폴리곤은 매틱(Matic)을 출시했는데, 두 가지 구성 요소를 포함한다:
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하나는 PoS 사이드체인 변형인 '제출 체인(commit chain)'으로, 스마트 계약 개발을 지원한다.
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또 하나는 Plasma 기반의 입구램프로, 이더리움에서 매틱 사이드체인으로의 거래를 라우팅한다.
폴리곤 PoS 체인은 사이드체인과 순수한 레이어2 확장 솔루션 사이에 위치하며, 메인체인의 보안을 계승하고 다수의 거래를 묶어 배치 확인한 후 데이터를 메인체인에 다시 제출한다.
현재 폴리곤은 DeFi, NFT, 지갑, 오라클, 탈중앙화 자치조직 등 다양한 애플리케이션과 인프라를 포괄하고 있다. 여기에는 DeFi 대출 프로토콜의 선두 Aave, 탈중앙화 거래소 SushiSwap, 자동 시장 조성 서비스 Curve, 체인 상 거래소 집합체 1inch 등이 포함된다. NFT 프로젝트로는 세계 최대 NFT 디지털 예술품 거래소 Opensea, NFT 가상 게임 Decentraland가 있다. 오라클로는 Chainlink, AP13 등 선도 프로젝트가 있으며, 디지털 지갑으로는 MetaMask, 맥주 지갑(MaiZu Wallet), Fortmatic 등이 포함된다.
Layer2의 문제점은 무엇인가?
폴리곤 등의 프로젝트는 비교적 이더리움의 비효율성과 고비용 문제를 해결했다. 이들은 대부분 거래를 이더리움 체인 아래의 Layer2 프로토콜에서 처리하고, 이를 요약하여 이더리움 네트워크에 제출하는 레이어2 확장 방안을 선택했다. 이더리움의 Layer2 방안은 이더리움 메인넷의 보안에 의존하므로 사실상 사용자들의 이더리움 의존도를 더욱 강화한다. 더 중요한 것은, 사용량 급증으로 인한 '혼잡'과 높은 수수료 외에도, 이더리움은 웹2.0 시대의 주류 플랫폼처럼 생태계 우위를 바탕으로 점차 '과점화'되며 독점적 지위를 형성하고 있는데, 이는 블록체인의 탈중앙화와 커뮤니티 참여라는 본래의 취지를 위배한다.
이더리움에 더욱 의존하는 Layer2 방안은 암호화 세계의 최선의 선택이 아니다. Layer2는 이더리움의 '독점성'을 강화할 뿐, 이더리움 자체의 결함을 해결하지 못한다. 새로운 네트워크는 더 빠르고, 더 안전하며, 비용이 저렴하고, 프라이버시를 중요시해야 하며, NFT 및 메타버스와 같은 암호화 시장의 새로운 기회에 쉽게 대응할 수 있어야 한다. 무엇보다도 중요한 것은: 이 네트워크는 암호화 커뮤니티의 것이어야 한다.
현재 이더리움을 바꿔야 한다는 입장을 가진 일부 사람들은 다음과 같은 주장을 제기하고 있다:
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1. 이더리움을 계승함으로써 이더리움과 이더리움 생태계, 기타 블록체인 간의 호환성 문제를 해결한다. 크로스체인 브리지를 통해 자산 이동 문제를 해결한다.
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2. 새로운 수학적 논리를 통해 합의 메커니즘을 개선하여 네트워크 통신 효율을 높인다.
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3. Layer2가 아닌 새로운 Layer1 네트워크를 구축하여 보안을 유지하면서도 이더리움 메인넷에 대한 의존도를 줄이고, 중앙집중화를 피한다.
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4. 이더리움을 계승하고 가능한 한 모듈화 설계를 통해 생태계 이전과 네트워크 업그레이드 문제를 해결한다.
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5. 창시자나 핵심 개발자가 없어야 하며, 궁극적으로는 DAO를 통해 거버넌스를 수행해야 한다.
Layer1 차원에서 이더리움을 바꾸기
CUN은 새로운 Layer1 네트워크이다. 합의 메커니즘 측면에서 CUN은 첫 번째 단계(기원망)에서는 접근 제한이 있는 PoA 합의를 채택하고, 두 번째 단계(좋은 희망망)에서는 PoS+PoA 방식으로 스테이킹 투표 메커니즘이 있는 접근 제한 합의를 실현하며, 세 번째 단계(신세대망)에서는 합의 네트워크를 PoS+PBFT 합의로 전환할 예정이다.
네트워크 초기 단계에서, CUN 기원망은 자체 코인을 가진 Layer 1 네트워크로, PoA를 접근 제한 메커니즘으로 하여 여러 신뢰 노드를 선출해 네트워크의 시작과 유지 관리를 담당하게 하고, 노드 집합을 형성한다. 노드는 일정량의 CUNP를 담보로 제공해야 하며, 블록 수집, 패키징, 합의, 검증은 모두 이 집합 내 노드들이 수행한다.
기원망의 노드 규모와 커뮤니티가 보유한 CUNP가 스테이킹 투표 선거를 진행할 수 있을 정도로 축적되면, CUN은 기원망에서 좋은 희망망으로 진입한다. 좋은 희망망은 신세대망으로 진화하는 과도기적 네트워크로, PoA+PoS를 접근 제한 메커니즘으로 한다.
좋은 희망망의 특징은 PoS 메커니즘을 도입했다는 점이다. 이 단계에서 PoS로 참여하는 노드는 커뮤니티 노드가 된다. 이 단계에서는 많은 커뮤니티 노드들이 네트워크에 참여하게 되며, 스테이킹 인센티브 메커니즘을 통해 CUN 생태계의 장기적 참여자를 늘린다. PoA+PoS 합의를 결합함으로써 탈중앙화를 확대하면서도 네트워크의 안정성과 고성능을 동시에 향상시킨다.
CUN의 신세대망은 이더리움과 마찬가지로 PoS를 접근 제한 메커니즘으로 하지만, CUN은 메인체인 합의 단계에서 개선된 PBFT 계열 알고리즘을 사용하여 비잔틴 장애 허용(BFT)을 실현하고, 이 단계에서 DAO 거버넌스를 달성한다.
“현재 널리 사용되는 PBFT 합의 프로토콜의 통신 복잡도는 O(n^2)이다. 네트워크 후기로 갈수록 노드 수가 계속 증가하며, 100개 이상으로 확장되면 합의 효율은 제곱급으로 감소한다. 이 문제를 해결하기 위해 CUN은 과도기 단계에서 BFT 계열 합의를 개선하여 확장성, 보안성, 성능을 높일 것이다.”
이 공식에 따르면, 노드 수가 N=84로 확장되면 PBFT 통신 횟수는 13,944회가 되지만, 3단계 PBFT는 152회에 불과하다. 현재 다층 PBFT 알고리즘은 이론상 1000개 노드에서도 메인체인 합의 효율을 현저히 향상시킬 수 있으며, 이는 솔라나의 현재 노드 수와 유사한 수준이다.
주목할 점은, CUN은 현재 이더리움 기술 계보를 따르는 추종자들 중 메인체인 합의 계층의 업그레이드를 적극적으로 제안한 극소수의 네트워크라는 점이다. 이는 이더리움의 과도기적 솔루션이라 할 수 있는 Layer2 방안과 달리, Layer1 차원의 진화를 추구하는 것이다.
CUN 커뮤니티의 이상주의적 색채는 다소 비트코인 시대의 특징을 닮았으며, 지지자들 중에는 기술 기업 CTO, 거래소 종사자, 대학교수, 공익기관, 업계 단체, 사회학자 등이 포함되지만, 이들은 자신의 신분을 공개하지 않았다. 아마도 개인적 색채를 덜 부각시키고 싶었기 때문일 것이다.
아직까지 이 새로 등장한 네트워크의 미래 발전을 명확히 판단하기는 어렵다. 때때로 성공은 기술만으로 결정되지 않기 때문이다. 하지만 우리는 개혁이 성공하기를 바란다. 비트코인은 우리에게 인터넷은 어떤 단일 기관이나 개인의 것이 아니라 커뮤니티의 것이어야 한다고 알려주었다.
부록:
1. 《Layer1의 새로운 이더리움, 더 나은 이더리움인가?》
http://tech.china.com.cn/news/20220218/385088.shtml
2. 《The Coopunion Network Moves From The Origin Network To The Cape Of Good Hope Network — The New Official Website Is Online》
https://finance.yahoo.com/news/coopunion-network-upgrades-origin-network-054500188.html
3. 《Conception and roadmap of Coopunion Network》
https://coopunion.net/#/pages/blog/info?uuid=fbc3a1d6926a4bf5891e339b28d51ae4&type=2
4. Socials
공식 웹사이트: www.coopunion.net
트위터: https://twitter.com/CUNFans
미디엄: https://coopunionnetwork.medium.com
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