모듈러 블록체인 Celestia와 Fuel에 대한 한 편의 글: 모델, 펀딩 배경, 팀 및 로드맵
퍼블릭 블록체인 분야는 블록체인 산업 전반에서 지속적인 경쟁이 이어지는 무대다.
과거의 이더리움에서부터 고성능을 내세운 '이더리움 킬러' 솔라나(Solana), 그리고 최근의 아포트(Aptos)에 이르기까지 퍼블릭 블록체인 분야는 항상 치열한 경쟁 상태를 유지해왔다.
약 5~6년간의 발전을 거친 후, 퍼블릭 블록체인 분야는 또 한 번 큰 변화를 맞이했으며 많은 커뮤니티 사용자들이 이제 모듈형 퍼블릭 블록체인에 주목하고 있다.
올해 주목받고 있는 모듈형 퍼블릭 블록체인 프로젝트는 크게 두 가지로, Celestia와 Fuel이 있다.
흥미롭게도 Fuel과 Celestia는 일종의 "형제 프로젝트"라 할 수 있으며, 두 프로젝트는 공동 창립자 존 애들러(John Adler)를 공유하고 있다. 그는 옵티미스틱 롤업(Optimistic Rollup) 방식의 초기 제안자 중 한 명이기도 하다. 또한 최근 두 프로젝트 모두 막대한 자금 조달에 성공했다. 따라서 이 분야를 살펴볼 때에는 이 두 프로젝트에 집중하는 것으로 충분하다.
말이 길어지지 않도록 하고, 지금부터 함께 이 두 모듈형 퍼블릭 블록체인을 살펴보자.
Celestia
공식 웹사이트: https://celestia.org
트위터: https://twitter.com/CelestiaOrg
Celestia의 전신은 Lazy Ledger로, ‘데이터 가용성(data availability)’에 특화된 인프라스트럭처이며, 모듈형 블록체인 네트워크를 최초로 제안한 프로젝트다. 간소화되고 모듈화된 컨센서스 계층을 통해 예산이 제한된 개발자들도 쉽게 자신의 블록체인을 구축할 수 있도록 지원한다.
Celestia가 간소화된 블록체인이라 불리는 이유는 컨센서스 계층과 애플리케이션 실행 계층을 분리했기 때문이다. 즉, Celestia는 트랜잭션 정보를 패키징하여 블록으로 저장·공개하지만, 자체적으로는 트랜잭션을 실행하지 않는다. 반면 기존의 통합형 블록체인 아키텍처에서는 컨센서스와 실행 계층이 결합되어 있어, 개발자는 해당 체인이 지원하는 특정 프로그래밍 언어만 사용할 수 있고, 모든 애플리케이션이 동일한 리소스를 공유하며, 스마트 계약 업그레이드는 하드포크를 통해서만 가능하다.
반면 Celestia와 같은 모듈형 아키텍처에서는, 개발자가 Celestia의 컨센서스 계층에 접속해 자체 실행 계층을 구축할 수 있다. 이렇게 하면 Celestia의 보안 환경 안에서 더 높은 수준의 맞춤화와 유연성을 갖춘 애플리케이션을 개발할 수 있다. 이는 폴카닷(Polkadot)이나 코스모스(Cosmos)와 같은 공유 보안 모델보다 확장성이 우수하다. 폴카닷 등은 상태 실행(state execution)에 의존하는데, 이 자체가 매우 비용이 많이 들며, 특히 장기적으로 유지되는 사이드체인이나 롤업(Rollups)의 경우 높은 진입 장벽을 초래한다.
Celestia Labs의 CEO 무스타파 알-바삼(Mustafa Al-Bassam)은 2019년 백서 《LazyLedger: A Distributed Data Availability Ledger With Client-Side Smart Contracts》를 발표하며, LazyLedger라는 원장을 제안했다. 여기서는 블록 검증을 데이터 가용성 검증으로 단순화하였으며, 컨센서스 참여자들은 체인 상의 모든 트랜잭션을 다운로드하고 처리·검증할 필요 없이, 데이터가 네트워크에서 필요 시점에 이용 가능한지를 확인하면 된다. 이를 통해 트랜잭션 검증 규칙과 컨센서스 규칙이 분리되어 합의 달성을 위한 리소스 소비가 크게 줄어든다.
LazyLedger 기반으로 개발된 Celestia 네트워크는 다양한 종류의 데이터를 저장할 수 있으며, Solidity, Golang, Rust 등 다양한 프로그래밍 언어 코드와 호환된다. 이는 Celestia가 데이터 내용을 이해할 필요 없이, 데이터 해석은 경량 노드(Light nodes), 즉 네트워크 사용자에게 위임되기 때문이다.
Celestia의 세 가지 네트워크 노드는 저장 노드, 컨센서스 노드, 경량 노드로 구성된다. 저장 노드는 컨센서스 노드로부터 데이터를 받아 복사본을 필요한 경량 노드에 제공한다. 컨센서스 노드는 경량 노드가 제출한 트랜잭션을 받아 Celestia의 네트워크 규칙에 따라 유효성 검사를 수행해 블록을 생성하고, 이를 저장 노드로 전송한다. 경량 노드는 트랜잭션 정보를 컨센서스 노드로 보내거나, 저장 노드로부터 필요한 정보를 다운로드한다.
경량 노드란 개인 또는 조직의 서버를 의미하지만, Celestia의 비전에서는 일반 사용자의 PC도 경량 노드가 될 수 있다. Celestia 네트워크와 통신하는 앱을 설치함으로써, 사용자는 직접 저장 노드로부터 필요한 블록 내용을 가져올 수 있으며, 이 앱을 사용하면 PC가 곧장 컨센서스 노드에 트랜잭션을 전송하게 되어 경량 노드 역할을 수행하게 된다. 개발자는 낮은 비용으로 24시간 가동되는 전용 서버 네트워크를 확보할 수 있다.
네트워크 내 경량 노드가 많을수록 악의적 행위가 어려워지고 보안성이 높아진다. 하드웨어가 허용하는 범위 내에서 블록 크기를 늘려 처리 가능한 트랜잭션 양을 증가시킬 수 있으므로, 보안성, 탈중앙화, 확장성을 동시에 달성하며 블록체인의 삼각난국(trilemma)을 해결할 수 있다.
아래는 Celestia 프로젝트의 주요 특징 요약으로, 독자들의 이해를 돕기 위해 정리하였다.
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컨센서스 계층과 실행 계층의 분리
Celestia는 플러그앤플레이 가능한 컨센서스 계층을 제공하여, 개발자가 그 위에 자신만의 실행 계층을 구축할 수 있게 한다. 이는 Celestia 기반 애플리케이션에 더 높은 수준의 맞춤화와 유연성을 부여한다.
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데이터 가용성 증명(Data Availability Proofs)
Celestia는 2차원 Reed-Solomon 부호화 방식을 사용해 블록체인 데이터를 인코딩하므로, 일부 데이터만으로도 전체 블록 데이터가 게시되었음을 확정적으로 검증할 수 있다. 만약 데이터 인코딩이 잘못되면, 데이터 가용성 사기 증명(fraud proof)을 통해 네트워크에 알릴 수 있으며, 각 노드가 모든 데이터를 직접 다운로드하지 않고도 체인을 검증할 수 있다.
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체외 실행을 위한 롤업(Rollups)
Celestia는 상태 실행을 체외로 이관하고 기반 체인에 컨센서스와 데이터 가용성만 의존하는 새로운 확장성 솔루션 롤업에 매우 적합하다. 데이터 샘플링 경량 클라이언트는 Celestia 기반 모든 롤업 사이드체인의 핵심 구성 요소인데, 롤업은 보안을 위해 데이터 가용성에 의존하기 때문이다. 옵티미스틱 롤업은 사기 행위를 감지하기 위해 데이터 가용성이 필요하며, 제로노울리지 롤업(zero-knowledge rollups)은 체인 상태를 재구성하기 위해 데이터 가용성이 필요하다.
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경량 노드 보호를 통한 상호운용성
크로스체인 상호운용성은 일반적으로 안전하지 않은 경량 노드에 의존하는데, 이는 대부분 ‘성실한 다수’를 가정하기 때문이다. 하지만 Celestia의 경량 노드는 그러한 가정을 하지 않으므로, 진정으로 안전한 크로스체인 상호운용성을 실현하며, 체인 연결을 스마트 계약 배포처럼 간단하게 만든다.
Celestia는 거래 실행이 아닌 컨센서스와 데이터 가용성을 제공하는 것을 목표로 한다. 마찬가지로 Celestia의 경량 노드는 거래를 검증하지 않으며, 각 블록이 합의되었는지 여부와 데이터가 네트워크에서 이용 가능한지만 확인한다. 이는 상태 유효성에 대해 성실한 컨센서스 다수를 신뢰할 필요가 없음을 의미한다(기타 체인은 성실한 다수 가정 때문에 크로스체인 상호운용성이 취약하다). 이러한 특성은 기존에는 완전 노드(full node)에게만 있었던 것이다.
교묘한 블록 인코딩 방식 덕분에, 경량 노드는 소량의 무작위 데이터 샘플만으로도 블록 나머지 부분이 게시되었음을 높은 확률로 검증할 수 있다. 만약 어떤 풀 노드가 이상 징후를 감지하면, 데이터 가용성 사기 증명을 통해 경량 클라이언트에 알릴 수 있다.
팀 배경
Celestia 팀은 블록체인 확장 분야의 저명한 학자, 연구원, 엔지니어들로 구성되어 있으며, 모두 블록체인 확장 기술 분야에서 풍부한 연구 및 실무 경험을 갖고 있다.
CEO 무스타파 알-바삼은 런던 대학교에서 블록체인 확장 분야 박사 학위를 취득했다. 그는 샤딩 기반 스마트 계약 플랫폼 체인스페이스(Chainspace)의 공동 창립자였으며, 해당 회사는 페이스북에 인수되었다. 무스타파는 샤딩 블록체인 시스템 보안에 관한 여러 획기적인 논문을 집필한 바 있다. 존 애들러는 Celestia Labs의 레이어 2 연구원으로, 이전에는 ConsenSys에서 이더리움 2.0 관련 업무를 담당했다.
CTO 이스마일(Ismael)은 Tendermint(코스모스 모회사), Interchain Foundation, 구글 등에서 소프트웨어 엔지니어로 근무한 경험이 있으며, 블록체인 기술에 대한 풍부한 전문성을 보유하고 있다. CRO 존은 토론토 대학교 컴퓨터공학 박사로, ConsenSys의 연구원 및 엔지니어를 역임한 후 옵티미스틱 롤업 솔루션 Fuel Labs를 공동 창립했다. COO 닉(Nick)은 스탠포드 대학교 석사 학위를 보유하며, 이전에는 퍼블릭 체인 하모니(Harmony)의 공동 창립자였다.
투자 현황
2021년 3월, Celestia는 Binance Labs가 주도한 150만 달러 규모의 시드 펀딩을 성공적으로 마쳤으며, Interchain Foundation, Maven 11, KR1, Signature Ventures, Divergence Ventures, Dokia Capital, P2P Capital, Tokonomy, Cryptium Labs, Michael Ng, Simon Johnson, Michael Youssefmir, Ramsey Khoury 등이 참여했다.
2022년 10월 20일, Celestia Labs는 Bain Capital Crypto와 Polychain Capital이 주도한 5500만 달러 규모의 A 및 B 라운드 펀딩을 발표했다. Placeholder, Galaxy, Delphi Digital, Blockchain Capital, NFX, Protocol Labs, Figment, Maven 11, Spartan Group, FTX Ventures, Jump Crypto, W3.Hitchhiker 등이 참여했으며, Coindesk에 따르면 이번 펀딩으로 Celestia의 기업 가치는 10억 달러를 돌파하며 유니콘 대열에 이름을 올렸고, 투자 요청은 4배 이상 초과 청약됐다.
로드맵
로드맵과 공식 블로그의 투자 관련 포스트에 따르면, Celestia는 올해 5월 테스트넷 'Mamaki'를 출시했다. Mamaki는 블록체인 구축을 위한 강력하고 간단한 기본 요소인 ‘순서화되고 가용한 데이터’를 제공하는 새로운 데이터 가용성 API를 도입했다. 2022년 10월 말 예정된 Mamaki 업그레이드는 보상이 없는 테스트넷이다.
사용자들이 가장 관심을 가지는 보상형 테스트넷은 내년 1분기부터 시작될 예정이며, 메인넷 출시는 2023년 3~4분기로 예상되며, 장기적으로 주목해야 할 초기 프로젝트다.
지금까지의 내용을 읽고 나면, 많은 사용자들이 Celestia에 대해 어느 정도 구체적인 이해를 갖게 되었을 것이다. 다음으로는 Celestia의 CRO가 설립한 또 다른 모듈형 블록체인 Fuel Labs(Fuel Network)에 대해 알아보자.
Fuel Network
공식 웹사이트: https://www.fuel.network
트위터: https://twitter.com/fuellabs_
Fuel Network는 이더리움을 위한 모듈형 실행 계층이다. 즉, Fuel은 자체 컨센서스를 구현하지 않으며, 데이터도 Fuel 체인에 저장하지 않는다. 기능적인 블록체인을 위해서는 Fuel이 이더리움, Celestia 등의 다른 체인과 상호작용하여 컨센서스와 데이터 가용성을 확보한다. Fuel v1은 초기에 이더리움 확장 솔루션으로, 옵티미스틱 롤업(ORU) 모델을 기반으로 한 결제 확장 솔루션으로 2020년 말에 배포되었다. Fuel v1은 UTXO 모델을 사용해 사용자 장치에서 트랜잭션을 병렬로 검증할 수 있으므로 더 빠른 처리가 가능하다. 현재 Fuel은 v2 고속 모듈형 실행 계층 계획을 추진 중이며, 진정한 의미의 확장성을 실현하고 있다.
Fuel은 UTXO를 활용해 엄격한 접근 리스트(access list)를 생성한다. 이 리스트는 동일 블록 상태에 대한 접근을 제어하며, 표준화된 트랜잭션 정렬 개념을 기반으로 한다. 이 방식에서는 블록 내 트랜잭션 순서가 트랜잭션 간 의존성 감지를 크게 단순화한다. 이러한 아키텍처를 실현하기 위해 Fuel Labs는 Fuel VM이라는 새로운 가상 머신과 Swing이라는 새로운 언어를 개발했다.
Fuel VM은 EVM과 호환되면서도 간소화된 구현체로, 개발자들이 쉽게 Fuel 생태계로 진입할 수 있도록 돕는다. 또한 Fuel은 모듈형 블록체인 스택에 집중하므로, Fuel 스마트 계약의 실행은 이더리움 메인넷에서도 해결될 수 있다. 이 접근법은 이더리움이 '합산 중심'의 솔루션 및 데이터 가용성 계층으로 진화한다는 비전과 일치한다. 이 아키텍처를 통해 Fuel은 대량 처리된 고처리량 실행을 지원할 수 있으며, 이는 이더리움에서 해결된다.
기존 EVM의 비효율적이고 자원 낭비적인 실행 환경을 새로운 가상 머신 Fuel VM으로 개선했다. Fuel VM은 특정 기반 체인(예: 이더리움) 확장을 위한 롤업 관점이 아니라, 모듈형 실행 계층 자체의 확장성을 고려한다. 연산을 중시하고, 데이터보다 계산을 우선하며, 상태 사용을 최소화한다.
따라서 Fuel은 두 가지 방법으로 고성능을 실현한다. 첫째, UTXO 모델을 기반으로 트랜잭션의 병렬 실행을 통해 단일 스레드보다 더 많은 계산, 상태 접근, 트랜잭션 처리량을 제공한다. 둘째, Fuel VM(Fuel 가상 머신)을 기반으로 한다.
기술 검증을 위해 Fuel 팀은 Swayswap이라는 AMM을 테스트넷에 구축하여 EVM 대비 Fuel VM의 성능 개선을 시연했다. 이는 유니스왑(Uniswap)과 유사한 스타일로, 현재 Swap 및 Pool 기능을 지원하며, 낮은 가스비와 빠른 거래 확인이 가능해 사용자 경험도 우수하다.
다음은 Fuel Network의 주요 특징 요약으로, 독자들이 Fuel의 장점을 쉽게 파악할 수 있도록 정리하였다.
Fuel의 기술적 장점은 세 가지 키워드로 요약할 수 있다: 병렬 트랜잭션 실행 능력, 개선된 가상 머신 Fuel VM, 그리고 개발자 친화적인 전용 프로그래밍 언어 Sway.
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병렬 트랜잭션 실행: Fuel Network는 이더리움과 같은 계정 기반 모델(account model)이 아니라 앞서 언급한 UTXO 모델을 사용한다. 이를 통해 사용자 장치에서 트랜잭션을 병렬로 검증할 수 있으므로 더 빠른 처리가 가능하다.
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Fuel Network 가상 머신(Fuel VM): Fuel VM은 기존 블록체인 가상 머신 아키텍처의 비효율적 처리를 줄이면서 개발자가 활용할 수 있는 설계 공간을 크게 확장하도록 설계되었다.
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Sway 언어 및 도구군 Forc: Fuel Network는 자체 개발 언어 Sway를 보유하고 있으며, 이는 RUST 기반 언어이다. Forc(Fuel network Orchestrator)는 Fuel Network 개발자를 위한 도구 키트이다.
현재 Fuel Network 기반으로 구축된 프로젝트는 이미 10개 이상이며, 계속해서 확장 중이다.
팀 배경
Fuel Labs는 60명 이상의 엔지니어로 구성되어 있으며, 이더리움 생태계에 최고 수준의 보안성과 유연한 처리량을 제공하는 블록체인을 구축하고 있다. 창립자는 닉 알렉산더(Nick Alexander), 새무엘 보린(Samuel Borin), 존 애들러(John Adler)이며, 존 애들러는 Celestia Labs의 공동 창립자이기도 하다. 에밀리 허버트(Emily Herbert)는 Fuel Labs의 컴퓨터 과학자이자 Sway 언어 전문가이다.
투자 현황
2022년 9월 7일, Fuel Labs는 Blockchain Capital과 Stratos Technologies가 주도한 8000만 달러 규모의 펀딩을 성공적으로 마쳤으며, Alameda Research, CoinFund, Bain Capital Crypto, TRGC, Maven 11 Capital, Blockwall, Spartan, Dialectic, ZMT 등이 참여했다.
로드맵
현재 Fuel은 보조금(그랜트) 프로그램을 발표하고 테스트넷을 출시했으나, 아직 데모 단계이며 개발용 네트워크는 미출시 상태이다. 메인넷 출시는 최소 2023년 초로 예정되어 있으므로, 퍼블릭 블록체인에 관심 있는 분들은 놓치지 말고 참여 기회를 노려보자.
모듈화는 현재 산업의 최전선에서 주목받는 트렌드 중 하나이며, 앞으로 이 두 프로젝트가 더욱 활발히 활동하기를 기대한다. 이상으로 본 기사의 전부를 마친다. 관심 있는 독자분들은 WeChat 메타버스랩 어시스턴트를 추가해 문의하시기 바라며, 많은 좋아요와 공유를 부탁드린다. 또한 메타버스 및 Web3 분야 프로젝트 탐구를 좋아하시는 분들도 WeChat 메타버스랩 어시스턴트를 추가해주시고, 커뮤니티에 참여하시어 암호화폐 애호가들과 교류하시길 권장한다.
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