Arbitrum이 새로 출시한 프로그래밍 환경 Stylus, EVM을 능가할 수 있을까?
글: Offchain Labs
번역: Moni, Odaily
2월 7일, Arbitrum 개발팀인 Offchain Labs는 올해 말 Arbitrum One과 Arbitrum Nova에 차세대 프로그래밍 환경 'Stylus'를 출시할 예정이라고 발표했다. Stylus는 WebAssembly(WASM) 스마트 계약 기능을 통해 개발자들이 익숙한 언어(Rust, C, C++ 등)로 애플리케이션을 개발하고 배포할 수 있게 하며, 이를 Arbitrum의 EVM 프로그램과 함께 실행할 수 있도록 지원한다.
더욱 중요한 점은, Offchain Labs가 Stylus가 속도 면에서 한 자릿수 이상 향상되었으며 수수료를 절감하면서도 이더리움 가상 머신(EVM)과 완전한 상호 운용성을 제공한다고 밝히며, 이를 'EVM+'라 불리는 EVM의 업그레이드 버전으로 소개한 것이다. 과연 Stylus는 진정으로 EVM을 능가할 수 있을까?
Stylus: EVM 동등성의 한계를 넘어서
2021년 8월 메인넷 출시와 함께 Arbitrum One은 유효한 사기 증명(fraud proof) 기능을 갖춘 유일한 EVM 동등 롤업(EVM-equivalent Rollup)이 되었다. 이는 과거 Layer 1에서 가능했던 모든 작업을 이제 Layer 2에서도 더 빠르고 저렴한 비용으로 안전하게 수행할 수 있음을 의미한다.
EVM 동등성은 모든 범용 롤업 기술에 필수적이며, Arbitrum One 및 Arbitrum Nova 위에서 탈중앙화 애플리케이션과 프로토콜 생태계의 활성화를 가능하게 한다.
하지만 EVM과의 동등성 실현은 Arbitrum의 최종 목표가 아니라 출발점일 뿐이다. Arbitrum 기술은 초기부터 EVM과 호환되도록 설계되었지만, 곧 더 나아갈 수 있다는 사실을 깨달았다. 그래서 Arbitrum은 이를 "범식별 패러다임(paradigm-defining)"이라 정의하고 "EVM+"이라 명명했다. Stylus의 출시는 이러한 비전을 구축하는 첫 번째 단계일 뿐 아니라 Arbitrum 발전의 새로운 단계 — 즉 범용 프로그래밍 환경 및 WASM 가상 머신 — 의 시작이다.
Stylus 사용자는 Rust, C, C++ 등 인기 있는 프로그래밍 언어로 작성된 프로그램을 Arbitrum One 및 Arbitrum Nova에 매우 쉽게 배포할 수 있으며, 동시에 기존 Solidity 기반 dApp과 병렬로 작동시킬 수 있다.
위 이미지: Rust 언어로 작성된 프로그램
게임 개발에서 소셜 미디어까지 Web3 전환 과정에서 Stylus는 운영의 진화를 더욱 용이하게 만든다. 개발자들은 더 이상 Solidity 언어 원리를 몰라도 Arbitrum 위에서 구축할 수 있으며, 이미 익숙하고 선호하는 도구들을 그대로 활용할 수 있다.
숙련된 Web3 개발자들에게도 더 이상 이더리움과 기타 Layer 1 사이에서 선택을 강요받지 않는다. 기존의 Solidity 기반 DeFi 애플리케이션이나 Rust에서 제로지식 증명을 검증하는 차세대 ZK 롤업 모두 Arbitrum이 최적의 플랫폼이 될 수 있다.
왜냐하면 서로 다른 언어로 작성된 프로그램들이 매끄럽게 결합될 수 있고, 계약 자체는 상대방이 어떤 언어를 사용했는지 알 필요 없으며 사용자도 마찬가지이기 때문이다. 결국 모든 것은 제품으로 말한다.
더 빠른 Dapp, 더 낮은 수수료
Stylus는 탈중앙화 앱 개발 방식을 확장할 뿐 아니라 성능을 최적화하여 처리 속도를 획기적으로 향상시킨다. 지난해 Nitro 업그레이드를 통해 Arbitrum은 이미 10배의 성능 향상을 경험했다. 여기에 Stylus가 더해짐으로써 성능은 또 한 차원 더 향상된다. Stylus는 Rust로 작성된 Arbitrum dApp이나 Solidity 및 Vyper로 개발된 프로그램보다 거의 한 자릿수(10배) 정도 빠르다.
Stylus는 또한 수수료를 크게 낮춰 블록체인 기반 고성능 컴퓨팅 애플리케이션의 시대를 열어간다. Arbitrum Nova의 데이터 저장 비용 절감 효과와 결합하면, Stylus 기반의 탈중앙화 게임이 효율적으로 운영될 수 있으며, DeFi, DAO 및 기타 암호화 애플리케이션 역시 Arbitrum One에서 고효율 서비스를 누릴 수 있다. Stylus는 이미 Arbitrum One과 Arbitrum Nova 두 블록체인에 완전히 통합되어 있다.
저비용 연산은 개발자에게 강력한 프로그래밍 자유를 제공하며, 이는 이더리움 커뮤니티가 EVM 가속화를 위해 오랫동안 노력해온 핵심 이유이기도 하다. 주로 다음 두 가지에 집중한다:
1. 특정 임무(예: 해시 계산)를 효율적으로 수행하기 위한 특수 스마트 계약인 프리컴파일(precompile)을 때때로 추가한다;
2. 이를 통해 계산 작업의 효율성을 극대화한다.
Stylus를 사용하면 사용자가 직접 자신의 프리컴파일을 생성할 수 있다:
AC 프리컴파일
제로지식 증명 팀이 새로운 매칭 곡선을 구축해야 하거나, 알트 L1 브리지가 특이한 해시 알고리즘을 필요로 할 경우, 간단히 암호화 라이브러리를 커스텀 프리컴파일로 배포할 수 있다. 어떤 암호 시스템이든, 어떤 참조 구현이든 마치 EVM 내장 SHA-2처럼 작동하며, Layer 3뿐 아니라 머신러닝 애플리케이션에도 혜택을 줄 수 있다.
이더리움 연구자들에게 Stylus의 AC 프리컴파일 기능은 매우 가치 있다. 그들은 테스트넷을 구축하지 않고도 Stylus를 활용해 EIP 프리컴파일을 설계하고 반복할 수 있기 때문이다. EVM도 Arbitrum이 기술 발전에서 수행하는 핵심 역할을 기쁘게 받아들일 것이라 믿는다. Arbitrum의 많은 돌파구는 eWASM과도 일치하는데, eWASM은 WASM을 EVM의 Layer 1에 추가하려는 프로젝트이다.
동작 원리
2022년 8월, Nitro 업그레이드는 Layer 2를 변화시켰다.
Arbitrum 검증자들은 이더리움에서 가장 인기 있는 실행 클라이언트인 Geth를 실행하기 시작했으며, 사기 행위를 WASM 내에서 검증했다. Layer 2는 역사상 처음으로 네이티브 블록체인과 같은 속도로 작동할 수 있었고, 느린 WASM 모드로 전환하는 것은 잠재적 공격자를 무력화시켜야 할 때만 간헐적으로 발생했다(합병 후에는 거의 발생하지 않음).
Stylus는 Arbitrum의 자연스러운 다음 단계이다. Nitro 덕분에 Arbitrum의 사기 증명은 신뢰할 수 있는 WASM을 실행할 수 있게 되었고, 검증자들은 Geth가 정직한 프로그램이며 적절히 동작한다는 데 동의해야 한다. 이는 지금 이더리움과 모든 Geth 기반 Layer 2가 하고 있는 방식으로, 허가 없는 EVM 네트워크를 위한 충분한 기반이지만, 규모 확장을 위해서는 다음 단계가 필요하다: 즉, 신뢰할 수 없는 WASM에 대한 사기 증명을 입증하는 것이다.
Stylus 모델에서는 사용자가 프로그램을 WASM으로 컴파일한 후, 체인 상에서 실행이 제한되고 보안이 강제되는 형식으로 변환한다. WASM 샌드박스를 통해 Arbitrum은 네이티브 블록체인에 근접한 속도로 사용자 프로그램을 실행할 수 있으며, 웹 브라우저가 웹페이지를 렌더링할 때 의존하는 것과 동일한 보안 보장을 제공한다. 악성 프로그램은 "EVM을 호출하지 않고도 체인 상에서 증명 가능한 방식"으로 종료된다.
거래가 EVM 계약을 호출하면, Geth가 이를 실행하고 결과를 반환한다. 만약 해당 EVM 계약이 WASM 프로그램을 서브콜(sub-call)한다면, Stylus가 개입하여 그 부분의 결과를 계산한다.
EVM은 여전히 존재하며, 이전과 동일하게 작동한다. Stylus는 EVM을 대체하지 않고, 오히려 EVM을 강화한다.
Arbitrum이 하는 모든 일은 완전히 확장 가능하며, 바로 이것이 Stylus를 “EVM+”라고 부르는 이유이다.
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