Arbitrum 생태계의 심화 발전: Nova가 때를 맞춰 등장!
저자: 0xCryptolee, CIG Scholar
검토: 오극, CIG Labs 핵심 경제학자
기술 검토: Jason(Arbitrum)
일, 출시 배경
시장이 격렬한 하락과 진동을 겪고 투자 심리가 바닥을 친 이후, Arbitrum은 사용자 경험 확대와 생태계 프로젝트 지원을 위해 Odyssey 활동을 시작했다. Arbitrum의 홍보가 점차 강화되면서 생태계 내 프로젝트들은 대규모 유입과 노출을 받았고, Arbitrum의 독립 주소 수는 급격히 증가했다. 당시 활동은 매우 활기를 띠었으며, 두 번째 주에는 Arbitrum의 거래 가스 비용이 이더리움 메인넷보다 높아지는 현상까지 발생했다. 이러한 상황은 Ntiro와 Nova의 출시를 부분적으로 앞당기는 계기가 되었다.
Arbitrum 독립 주소 수 증가 현황, 캡처 출처: arbiscan.io
물론 오디세이 활동의 인기는 단지 Ntiro와 Nova 출시를 촉진하는 하나의 요인일 뿐, Nova 출시의 주요 원인은 Arbitrum의 차별화된 제품 전략에 있다. Arbitrum Rollup은 이더리움의 성능을 크게 확장했지만, 대규모 트래픽이 몰릴 경우 여전히 가스 비용이 급등하는 문제가 존재한다. 이는 이더리움 메인넷의 블록 공간 임대 비용과 레이어2의 컴퓨팅 및 저장 비용에 기인한다.
이 문제를 해결하기 위해 이더리움의 다른 확장성 솔루션들은 다양한 제품을 출시했다. 예를 들어 zkSync는 zkPorter 방식을 통해 데이터 가용성을 오프체인으로 두어 비용을 절감하며, BNB 체인 역시 게임 및 소셜 등 고빈도 거래 시나리오의 요구를 만족시키기 위한 차별화된 방안 BAS를 도입했다. 마찬가지로 Arbitrum은 Anytrust 기술을 활용해 다양한 시나리오의 수요를 충족시키고 생태계의 지속 가능성을 실현하고자 하며, 바로 이 과정에서 Nova가 등장하게 된 것이다!
Arbitrum 가스 소비 현황, 캡처 출처: cryptofees.info
이, 개념 정리
1. Nova
Nova는 offchain Labs가 Anytrust 기술 기반으로 처음 출시한 블록체인으로, 현재 일반 사용자에게는 공개되지 않았으며 개발자는 Arbitrum 공식 웹사이트를 통해 Nova 네트워크의 테스트 배포에 참여할 수 있다. Nova는 Anytrust 기술을 채택함으로써 비용 측면에서 큰 장점을 가지며, 고빈도 거래 시나리오 애플리케이션이 신속하게 배포 및 테스트할 수 있도록 유도하고, 미래에는 이러한 시나리오와 사용자에게 보다 나은 상호작용 경험을 제공할 것으로 기대된다.
2. Anytrust
Anytrust는 Arbitrum 확장 솔루션의 초기 구상이며, 아키텍처 면에서 Rollup과 매우 유사하다. 다음 섹션에서는 Anytrust와 Rollup의 차이점을 분석할 것이다.
3. Arbitrum One
Arbitrum One은 현재 Arbitrum Rollup의 메인넷 버전으로, 자체 AVM(가상 머신)을 구축하여 이더리움 EVM과 호환되게 함으로써 최소한의 수정만으로도 기존 이더리움 생태 dApp을 무리 없이 이식할 수 있도록 한다.
4. Arbitrum Ntiro
Ntiro는 One의 메인넷 업그레이드 버전(현재까지 미적용)으로, 업그레이드 후 기존 AVM은 제거되고 WASM 기반의 GETH 클라이언트로 대체된다. 또한 이더리움 후속 EIP 프로토콜에 더 잘 대응하기 위해, Ntiro 이후의 Rollup 컨트랙트는 Arbitrum One의 Node 컨트랙트와 Challenge 컨트랙트를 lib 컨트랙트로 교체한다. 추가로 Ntiro는 가스 모델을 최적화하여 메인넷의 가스 모델과 더욱 유사하게 만들어 사용자의 네트워크 이용 비용을 낮추고, 개발자가 애플리케이션을 이식하는 난이도도 줄인다.
5. Odyssey
Odyssey(오디세이)는 Arbitrum이 주최한 생태 프로젝트 체험 행사로, 초기 투표를 통해 가장 인기 있는 생태 프로젝트를 선정하고 매주 카테고리별로 사용자가 생태 제품을 체험하도록 유도한다. 관련 작업 완료 시 NFT 형태의 인터랙션 보상을 제공한다. 오디세이는 지금까지 생태 내에서 가장 큰 규모의 행사였으며, 다수의 Web3 원주민들이 참여했다. 다만 행사 중 네트워크 혼잡 문제로 일시 중단되었으나, Ntiro 업그레이드 후 다시 재개될 예정이며, 그때 사용자들은 더욱 향상된 경험을 누릴 수 있게 될 것이다.
삼, Nova 심층 분석
Nova는 Arbitrum이 출시한 독립형 체인으로, 기존 Arbitrum One과 분리되어 독자적으로 운영된다. 대부분의 아키텍처 설계가 Arbitrum Rollup과 유사하므로, 아래 분석은 독자가 이미 《오디세이가 온다, 당신은 정말 Arbitrum을 이해하고 있나요?》를 읽었다는 전제하에 진행된다. 만약 그렇지 않다면 본문을 다시 읽기 전에 반드시 위 글을 참고하기를 권장한다.
1. 데이터 가용성 위원회(DAC)
众所周히, Arbitrum One은 Rollup 기술을 사용하며, 정렬기(Sequencer)는 일정 시간 동안의 거래를 한 묶음(batch)으로 압축하여 calldata 형식으로 이더리움 메인넷의 inbox 컨트랙트에 업로드한다. 이 경우 Arbitrum One의 거래 데이터 가용성은 이더리움 메인넷이 저장 및 보장하므로, 보안성이 메인넷에 매우 근접하다.
반면 Anytrust는 데이터 가용성 위원회(DAC)를 도입하여, 기존에 inbox 컨트랙트에 저장되던 calldata를 체인 외부의 데이터 가용성 위원회에 저장한다. Anytrust 방식에서 사용자가 거래를 Sequencer에 보내면, Sequencer는 해당 거래 데이터를 DAC에 전달하고, 위원회는 일괄 거래에 대해 데이터 가용성 증명서(DACerts)를 서명한다. DACerts만 메인넷의 inbox 컨트랙트에 업로드되면 되므로, 메인넷으로 전송해야 하는 데이터 양이 크게 줄어든다. 데이터 가용성을 보장하기 위해 위원회는 데이터 가용성 서버를 운영하며 공개 REST API를 제공하여, 해시를 통해 데이터 배치를 조회할 수 있도록 한다.
즉, 특정 배치의 거래 데이터가 필요할 때는 inbox 컨트랙트에서 해시 값을 가져와 데이터 가용성 서버의 공개 API를 통해 데이터를 조회하면 된다. 직접 거래 데이터의 calldata를 inbox 컨트랙트에 업로드하는 것과 비교하면, Anytrust 방식은 탈중앙화 특성을 어느 정도 희생하지만, 사용자는 데이터 가용성 위원회로부터 데이터를 받아야 하며 이를 신뢰해야 한다. 그러나 Anytrust는 일반적인 사이드체인이나 BFT 합의를 사용하는 체인보다 여전히 큰 장점을 가지며, 그 핵심은 Fallback to Rollup에 있다.
2. Fallback to Rollup
Fallback to Rollup은 Anytrust의 보안 마지노선으로, 데이터 가용성 위원회가 실패할 경우 Anytrust는 Rollup 모드로 복귀하여 데이터 가용성을 다시 레이어1의 inbox 컨트랙트에 두고, 위원회가 복구되면 다시 Anytrust 모드로 전환할 수 있다.
BFT 합의와 비교해 Anytrust는 더 적은 신뢰 가정(trust assumption)을 요구한다. 데이터 가용성 위원회에서는 N-1명의 검증자 서명이 필요하므로, N명의 검증자 중 일부가 악의를 가질지라도 항상 최소한 1명 이상의 정직한 검증자가 N-1명의 서명자 그룹 안에 포함된다. 이 정직한 검증자가 악의적인 서명 시 거부하면 전체 서명이 성립되지 않는다.
따라서 Anytrust의 신뢰 가정은 단 두 명의 정직한 검증자만으로도 서명의 정확성을 보장할 수 있으며, 다른 BFT 합의 체인이 요구하는 2/3 이상의 정직한 노드보다 더 높은 보안성을 가진다. 또한 Anytrust의 독특한 장점은 데이터 가용성 위원회가 실패하더라도 체인이 블록 생성을 멈추지 않는다는 점이다. Sequencer는 calldata를 메인넷의 inbox 컨트랙트로 직접 전송해 Rollup 모드로 복귀함으로써 체인의 안정성과 보안을 유지할 수 있는데, 이는 다른 사이드체인들이 갖추지 못한 특징이다.
결론
요약하자면, Anytrust 기술을 채택한 Nova 체인은 거래 비용 측면에서 매우 큰 장점을 가지며, 게임 및 NFT 분야의 수요를 효과적으로 만족시킬 수 있고, 동시에 더 적은 신뢰 가정과 더 높은 보안성을 제공한다. Arbitrum 생태계 전체의 역량이 결집됨에 따라, Nova 체인은 Ntiro와 함께 사용자에게 더욱 친숙한 확장 경험을 제공하고, 장기간에 걸쳐 사용자가 겪어온 성능 문제를 해결하며 이더리움 생태계의 번영을 촉진할 것이다.
본문은 0xCryptolee가 작성하였으며, CIG에서 제작하였다.
CIG Labs 연구그룹은 오픈 유니버시티 정신을 지향하는 상호 학습 기반 조직으로, 프로젝트 분석, 산업 통찰, 거시적 관점 등 다양한 주제의 발표를 환영한다. 정기적으로 교류 파티를 개최하며, 탈중앙화된 지식 공유 환경과 경험 창출을 목표로 한다.
자세한 내용은 Discord 에서 문의 가능
참고 자료
https://twitter.com/hhh69251498/status/1540929062889488384
https://mp.weixin.qq.com/s/V5X3bi71gVKn5BgHtQAXCw
https://mp.weixin.qq.com/s/mMBGqUwsyJ3bEYXxrwVM1w
https://mp.weixin.qq.com/s/MIK7foIIkzvDoA5PbStRIQ
https://mp.weixin.qq.com/s/s48Urgd0xQsTHQ7w6XrcUw
https://mp.weixin.qq.com/s/MIK7foIIkzvDoA5PbStRIQ
https://developer.offchainlabs.com/docs/anytrust
https://github.com/OffchainLabs/nitro/blob/master/docs/inside_anytrust.md
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