대화: PoW 발명자 아담 백 박사와 함께하는 드라이브체인 확장성 이야기 – 리눅스 모듈처럼 유연하고 효율적이며 안전한 구조
Adam Back 박사, 블록스트림(Blockstream) 공동 창립자이자 CEO. 비트코인 백서 본문에 이름이 직접 언급된 유일한 인물로, HashCash의 발명자로서 그가 제안한 PoW 개념은 사토시 나카모토에게 영감을 주었고 비트코인의 탄생을 가능하게 했다.
Bitcoin Prehistory
2014년부터 Adam은 비트코인 생태계 발전을 주도해 왔으며, 그가 설립한 Blockstream은 라이트닝 네트워크(Lightning Network)의 핵심 개발사다. 또한 사이드체인(Sidechain) 방식을 통한 비트코인 네트워크 확장도 그의 중요한 관심사 중 하나다. Adam의 소셜 미디어를 보면 자주 사이드체인 분석 및 지지 관련 내용을 게재하고 있으며, Layertwo Labs가 제안한 Drivechain 기술 역시 이미 구현 단계에 들어섰다. 이에는 Zcash 사이드체인, Thunder 대용량 블록 사이드체인 등이 포함된다(자세한 내용은 다음 링크 참조: DriveChain이 구축 중인 7개의 비트코인 사이드체인).
올해 7월 29일, Adam은 Layertwo Labs의 트위터 스페이스(Twitter Space)에 참여하여 Paul과 3시간에 걸친 대담을 진행했다. 비트코인 생태계의 느린 발전 원인, 기술·사상·실행 차원의 해결책, 그리고 Drivechain 방식에 대한 견해 등 다양한 주제를 심도 있게 논의했다.
1. Adam: Drivechain 사이드체인 확장은 모듈화와 유사하며, 유연성이 크고 비트코인에 미치는 부정적 영향이 적다
Adam 본인은 Drivechain 사이드체인 방식을 지지하는 입장으로, 비트코인 장인들 사이에서는 다소 이단아처럼 여겨진다. 일반적인 고집스럽고 보수적인 이미지와는 거리가 멀다.
Adam은 비트코인은 간단하고 국지적인 변경은 잘 받아들이지만, 더 복잡하거나 논란이 되는 아이디어는 저항에 직면한다고 말하며, 이는 블록 전쟁(block war)의 발생 때문이라고 설명한다. 사용자들은 자신의 시스템을 보호하려는 성향이 강하며, 중대한 트레이드오프를 요구하거나 복잡한 게임 이론을 필요로 하는 새로운 아이디어에 대해 더욱 신중하다는 것이다.
If Bitcoin Upgrades to BIP300 & 301
Adam은 추가로 설명하면서, 사이드체인과 Drivechain에 관심을 갖게 된 것은 그것들이 지닌 모듈화 가능성 때문이며, 이는 비트코인의 허용성을 높이고 다양화된 혁신을 실현할 수 있기 때문이라고 말했다. 그는 이를 리눅스 커널이 유저 공간 모듈과 커널 공간 모듈을 통해 유연성을 확보한 것과 비교했다. 사이드체인과 Drivechain은 핵심 네트워크의 무결성을 위협하지 않으면서도 기능 확장을 위한 안전한 방법을 제공하며, 실험과 확장을 위한 더 안전한 경로를 마련한다고 설명했다.
비트코인 메인체인은 리눅스 커널 공간과 동일
사이드체인은 리눅스 유저 공간과 동일
Drivechain은 드라이버 계층과 동일
Adam
비트코인을 리눅스에 비유하면, 그 커널은 하나의 전체이며 변경이 매우 복잡하다. 하지만 사용자가 특정 모듈 등을 추가하고자 할 때, 별도의 허가 없이도 이를 수행할 수 있다. 이러한 점에서 영감을 얻어, 비트코인도 같은 방식으로 확장할 수 있는지 생각하게 되었다. 사이드체인 방식의 핵심 문제는 합의 로직의 추가인데, 이는 비트코인 확장의 다른 접근 방식이다. 예를 들어, 누군가 확장 과정에서 실수를 저질렀을 경우, 네트워크 포크 또는 비트코인 자체에 문제를 일으킬 수 있다. 그러나 사이드체인이나 Drivechain은 자기만의 작은 세계이며, 그들의 문제는 비트코인에 영향을 주지 않는다.
비트코인, 최근 7년간 거의 진화 정체 상태
최근 확장성 관련 제안과 논의는 많다. 우리는 여러 가지 다른 방법을 가질 수 있지만, 이상한 점은 여섯 가지 선택지를 가지고 있더라도 사람들은 종종 모두를 쓰레기통에 버린다는 것이다. 인텔 CPU를 생각해보자. 명령어(instruction)는 많지 않지만 잘 조합되어 우수한 가치를 제공한다. 아마도 이것이 Drivechain과 사이드체인의 또 다른 모습일 수 있다. 실제로 op코드를 사용해 이를 구현해야 하며, upcode가 한 상점에 있을 필요는 없지만, 기존 또는 새로운 op코드를 활용해 새 체인을 개발할 수 있게 해준다. 이는 마치 고수준 개념률(higher-level conceptual rate)처럼 느껴지며, 낮은 수준의 잠금 코드와 비슷하다. 나머지 작동 원리는 유사하다. Drivechain은 메타 코드 혹은 더 높은 수준의 프로그래밍 개념률처럼 보인다. 따라서 사람들에게 Drivechain 업그레이드를 구현하는 것은 더 신선한 경험일 수 있다.
Paul
내가 생각했던 것보다 훨씬 더 신선하다. 2015년 11월 나는 이 아이디어를 복잡하지 않다고 여겼다. Drivechain 개념은 2014년 블록스트림 논문에서 이미 제시되었으며, 메인체인에 카운터(counter)를 추가하는 것만으로 구현 가능하다.
처음엔 이 개념이 비트코인 커뮤니티 내에서 큰 지지를 받았지만, 블록 크기 전쟁과 일부 포크 사건이 발생하면서 채굴자 관련 모든 제안은 논란이 되기 시작했다. 어떤 사람이 비트코인에 기능 추가를 요청했을 때, 사이드체인으로 구현할 수 있다고 들으면 떠나서 자신만의 새로운 블록체인 프로젝트(Zcash, BCH 등)를 만들기도 했고, 이후 비트코인 개선에 관심을 잃었다.
이러한 논쟁은 사람들이 과거의 정상적인 방식으로 소프트포크를 실행하는 것을 두렵게 만들었다. 이전까지는 큰 문제가 아니었지만, 2017년 9월 이후 상황은 매우 이상해졌고, UASF에 대한 논의도 늘어났으며, 누구의 결정이 최종적이어야 하는지, 그 이유는 무엇인지에 대한 질문도 증가했다.
Adam
그 시기는 정말 극적이면서도 충격적이었다. 그래서 사람들은 소프트포크에 대해 다소 망설이게 되었고, 다시는 그런 극적인 사건이 일어나지 않기를 바랐다. 소프트포크는 큰 우려를 불러일으키며, 합의 로직의 변경은 위험이 크고 미묘하며 심각한 오류를 유발할 수 있다. Schnorr와 Taproot 같은 업그레이드는 비교적 논란이 적고 국지적이며 선택 가능하기 때문에, 어떻게 활성화할지를 살펴보는 좋은 사례라 할 수 있다. 이런 활성화 과정 대부분은 무난하고 성공적이었다.
반면 Drivechain이나 사이드체인 구현은 훨씬 더 복잡하다. 이는 다른 게임 이론과 다양한 상대 행동을 고려해야 한다. 전통적인 서명과 달리 사이드체인이나 Drivechain의 보안은 이분법적이지 않으며, 더 많은 모호한 요소를 포함한다. 다양한 상대 상황을 고려해야 하므로, 단순한 서명 활성화보다 사람들에게 더 도전적으로 느껴질 수 있다. 새로운 게임 이론과 인센티브 메커니즘을 이해해야 하기 때문이다.
따라서 Drivechain의 수용은 시간이 걸릴 것이며, 단계적으로 진행해야 한다.
2. Paul: 블라인드 머지 마이닝(BMM)은 채굴자에게 큰 자유도를 제공하며, Drivechain 일부 기능은 이미 구현됨
BMM(Blind Merge Mining) 블라인드 머지 마이닝은 Drivechain 구현의 중요한 기반이며, 그 보안성 또한 가장 먼저 검토되는 요소다. Paul은 비트코인 코어 개발자들을 비롯한 일부 인사들이 BIP-300/301의 보안성에 의문을 제기하고 있다고 언급했다. 예를 들어 Drivechain이나 사이드체인에서 코인이 손실될 수 있다는 걱정, 특히 인출 과정에서 채굴자가 코인을 잃을 수 있다는 점 등이다.
Paul
BIP-300은 채굴자들에게 마치 "짧은 줄"을 묶어주는 것처럼 보이지만, 실제로는 채굴자가 원한다면 코인을 다른 당사자에게 넘기거나 채굴자의 위탁 관리자가 될 수도 있다. Drivechain 커뮤니티는 이러한 사실을 통해 Drivechain의 실현 가능성을 입증하려 하고 있으나, 사람들의 우려를 완전히 해소하지는 못했다. 우리는 한 마이닝 회사와 대화하면서, 이미 알트코인 머지 마이닝이 가능하다고 알려줬다. 채굴자는 할 일이 거의 없지만 선택지는 매우 많다. 채굴을 중단하거나, 채굴 방식을 바꾸거나, 머지 마이닝을 선택할 수 있다. Drivechain의 문제는 라이트닝 네트워크와 다르다. 채굴자가 Drivechain을 사용할 때 몇 가지 결정을 내려야 하며, 바로 이 점이 그들이 걱정하는 부분이다.
Drivechain의 일부 기능은 이미 다른 곳에서 구현되고 있다. 예를 들어 기존 기능을 이용한 전권 위탁(full custody)이 가능하다. 사용자들은 이미 비트코인을 채굴자나 개인에게 직접 보내고 약속대로 코인을 돌려받기를 기대할 수 있으며, 이러한 사례는 이미 존재한다. 심지어 나는 내 코인을 마이닝 풀에 보낼 수 있고, Solana 등의 가격으로 내 코인을 팔 수도 있다. 사용자들은 이미 이를 할 수 있다.
Adam
비트코인이 등장한 후 몇 년간 사람들의 평가는 대체로 부정적이었으며, 학계에서도 많은 부정적 평가를 받았다. 안전하지 않다고 비판받았고, 디지털 서명을 사용하는 옛날 현금 시스템처럼 취약하다고 여겨졌다. 이는 사람들이 그들의 보안 모델을 이해하지 못했기 때문이다. 하지만 비트코인은 게임 이론과 같으며, 선과 악의 대결, 50 대 50, 여기에 경제적 인센티브가 더해진다.
사람들은 이를 극복하는 데 시간이 걸렸다. 이제 사람들은 비트코인을 보안 기준으로 삼고, 유사 기능에 대해 회의적인 시각을 갖는다.
Drivechain과 블라인드 머지 마이닝과 같은 부가 기능은 보안성과 편의성 측면에서 채굴자와 풀노드가 어느 정도 트레이드오프를 고려해야 한다. 라이트닝 네트워크와 스테이트 체인(state chains)과 마찬가지다.
Paul
BMM 블라인드 머지 마이닝은 내가 2016년부터 오랫동안 고민하다 2017년에 발표한 아이디어다. 블라인드 머지 마이닝의 핵심은 채굴자가 사이드체인의 풀노드를 직접 운영하지 않아도 된다는 점이며, 사이드체인 사용자와 협력할 수 있다는 것이다. 이 사용자는 비트코인 메인넷 지갑을 보유하고 있으며, 이미 사이드체인에서 거래를 수행하고 있다. 이 사용자가 이미 사이드체인을 사용하고 있기 때문에 사이드체인 블록을 구성하고 수수료를 지불하며, 채굴자에게 특정 코드를 블록체인의 coinbase에 삽입하라는 메시지를 보낼 수 있다. 채굴자는 메인넷 블록헤더에 이 코드를 추가하고 약속된 보상을 받기만 하면 된다.
이 과정을 통해 채굴자는 사이드체인 풀노드를 운영하지 않고도 사이드체인 마이닝에 참여할 수 있다. 사이드체인 사용자가 필요한 모든 정보를 준비해주기 때문이다. 동시에 사용자와 채굴자의 협력을 통해 전체 과정이 더욱 효율적이며, 채굴자가 사이드체인 풀노드 운영으로 인한 비용과 불편함을 줄일 수 있다.
블라인드 머지 마이닝은채굴의 중심화 문제를 해결하고 사이드체인의 효율성과 확장성을 높이며, 비트코인의 보안성을 유지하면서 더 많은 기능과 확장 솔루션을 도입하려는 시도다. 그러나 기술적·경제적 복잡성으로 인해 광범위한 채택을 받지 못했으며, 커뮤니티와 채굴자의 지지와 이해가 필요하다.
블라인드 머지 마이닝은 사이드체인 블록의 머클 루트(Merkle root)와 일부 추가 식별 바이트를 포함하는 특수한 거래인 "BMM 요청"을 생성하는 것을 포함한다. 이 거래를 자신의 블록에 포함하려는 채굴자는 특정 블록 높이에서 이를 포함해야 하며, 이는 잠금 시간(locktime)이 설정되기 때문이다. 또한 BMM 요청 거래를 포함하는 블록의 coinbase 출력에 BMM 커밋(commitment)을 포함해야 한다.
현재 모든 채굴자가 이러한 거래를 자동으로 인식하고 포함하지는 않을 수 있다. 채굴자는 이러한 거래를 올바르게 처리하기 위해 소프트웨어를 업데이트해야 한다. 또한 BMM 요청 거래는 각 블록당 유일하도록 설계되었으며, 각 사이드체인은 블록당 하나만 포함할 수 있다. 블록에 포함되지 않은 다른 BMM 요청 거래는 만료되어 무효화된다.
3. Adam: 블록체인의 핵심 가치는 사용자의 검증 가능성, 참여 비용은 낮아야 한다
대담 중 Paul은 Adam에게 Drivechain 프로젝트의 설계 철학을 설명했다. Drivechain은 풀노드와 채굴자를 분리함으로써 채굴자가 머지 마이닝과 같은 고급 작업을 수행할 수 있도록 하되, 풀노드는 대용량 블록을 처리할 필요가 없도록 한다. 이 설계는 풀노드 운영 비용을 낮추고, 더 많은 사용자가 비트코인 네트워크에 참여할 수 있도록 하기 위한 것이다.
Drivechain에서 풀노드 운영 비용은 일반적으로 채굴자보다 훨씬 낮다. 채굴자는 마이닝을 위해 많은 컴퓨팅 자원과 대역폭이 필요하지만, 풀노드는 블록체인 데이터를 검증하고 동기화하는 데 소량의 컴퓨팅 자원만 필요하기 때문이다.
Paul은 머지 마이닝 비용이 다른 마이닝 비용과 마찬가지라고 주장한다. 마이닝 산업은 비용이 들며 경쟁 산업이어야 한다. 실력이 약한 채굴자가 더 높은 머지 마이닝 비용을 감당하지 못해 폐쇄하게 된다면 그 또한 괜찮다. 이는 난이도 조정이 높아져 감당하지 못하고 폐쇄하는 것과 같다. 강자가 성공하고 약자가 실패하는 것이 경쟁의 본질이다. 풀노드 운영 비용을 낮게 유지하는 것은 중요하지만, 네트워크의 탈중앙화를 보장하기 위해 다른 마이닝 비용도 다양한 방식으로 고려되어야 한다. Paul은 일부 사람들이 머지 마이닝에 반대하는 것은 블록 크기 전쟁의 산물이라는 오해 때문이라고 믿는다. 사람들은 마이닝 비용 증가를 모두 잘못된 것으로 여기며, 풀노드 비용만 중요하다고 생각할 수 있다.
Adam도 유사한 입장을 표명하며, 사용자 참여 문제를 언급하고 블록체인의 핵심 가치는 사용자가 검증할 수 있다는 점이라고 강조했다. 풀노드 비용이 너무 높아지면 사용자가 검증 과정에 참여하지 못하게 되어 블록체인의 탈중앙화 속성을 약화시킨다. 따라서 블록체인 프로토콜 설계 시 풀노드 비용을 낮게 유지하고 더 많은 사용자가 네트워크 검증 과정에 참여할 수 있도록 해야 한다.
Adam과 Paul은 마이닝 풀의 중심화 문제와 중심화를 유발할 수 있는 가정 상황들에 대해서도 논의했다.
마이닝 풀 중심화: 그들은 마이닝 풀의 중심화가 잠재적인 문제일 수 있다고 생각한다. 특정 마이닝 풀이 과도한 해시파워를 집중시키면 블록에 대한 지나친 통제권을 가지게 되어 중심화 영향을 미칠 수 있다.
가정 상황: 그들은 하나의 Drivechain 내에 모든 거래가 전달되는 중앙 서버가 존재하고, 이 서버가 거래 수수료를 징수한다고 가정했다. 사용자가 수수료를 지불하지 않으면 서버가 거래를 거부한다. 이런 경우 이 중심화된 서버는 마이닝에서 이점을 얻고 마이닝의 공정성을 해칠 수 있다.
새로운 마이닝 풀의 어려움: 새로운 마이닝 풀을 만들어 해시파워를 끌어모으는 것은 도전 과제라고 생각한다. 새로운 마이닝 풀은 충분한 해시파워를 끌어모아 경쟁력 있는 풀이 되어야 하는데, 기존 풀에서 채굴자를 끌어오기 위해서는 기존 풀에 문제가 있거나 수수료가 너무 높은 등의 매력적인 요인이 필요하다.
Adam은 또한 블라인드 머지 마이닝의 일부 기술적 세부사항, 특히 사이드체인과 메인체인 간의 데이터 전달 방식에 대해서도 논의했다. 그는 블라인드 머지 마이닝을 구현하는 사람은 거래 포함을 목표로 하지만, 사이드체인 블록이 재구성(reorg)되면 이 거래들이 제외되어 수수료를 지불했음에도 사이드체인 거래 수익을 얻지 못할 수 있다고 지적했다.
4. Adam: 비트코인 1층은 기능과 모듈화 부족, 2층에서 혁신 필요
Adam은 지속적으로 비트코인 2층과 모듈화에 대한 긍정적인 입장을 밝혔다. 그는 비트코인이 현재 기술적으로 1층의 모듈화와 기능 부족, 새로운 기술에 대한 포용 부족 등의 제한을 받고 있다고 언급했다.
Adam
1층에 새로운 기능과 확장성을 도입할 수 있다면, 비트코인은 일정 수준에서 고정화(fixed)되면서도 2층에서 계속 혁신할 수 있다. 비트코인은 확장성과 모듈화가 필요하며, 이를 통해 더 빠르게 혁신하고 새로운 기능을 채택할 수 있다. 라이트닝 네트워크와 같은 기술이 도움이 되었지만, 확장성과 사용자 요구 해결 측면에서는 더 많은 작업이 필요하다. 사용자에게 더 나은 선택지를 제공하기 위한 기술적 해결책이 필요하다. 예를 들어 사이드체인이나 드라이브체인에서 실제 UTXO에 접근할 수 있도록 하는 것 등이다. 그들은 비트코인 채택이 빠르게 증가할 수 있으며, 기술이 수요 증가에 따라 적응해야 한다고 인식하고 있으며, Drivechain의 성과를 매우 기대하고 있다.
기존 알트코인을 통해 문제를 해결하려는 방식에 대해 Adam은 부정적인 입장을 보였다. 그는 이 시장은 대부분 도박 시장이며, 많은 사람들이 오락과 자극을 위해 참여하고 있다고 말했다. 많은 사람들이 쉽게 수많은 알트코인을 만들 수 있어 알트코인 시장이 계속 팽창하고 있으며, 이는 비트코인에 해롭다. Adam은 이러한 상황이 계속되다가 알트코인 시장이 너무 커져 경제적 문제를 일으키면 관련 당국이 개입할 수 있다고 생각한다.
Paul
사이드체인이 대규모로 적용된다면 알트코인에 큰 타격을 줄 수 있다. 그는 비트코인 자산 사이드체인이나 다양한 토큰과 애플리케이션을 쉽게 생성할 수 있는 플랫폼이 나타나 동일한 목적을 달성하면 알트코인이 의미를 잃기를 기대한다.
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5. Adam: 기술 보급은 먼저 합의를 형성한 후 시행해야 한다
Paul은 Adam에게 Drivechain 기술 보급 현황과 개선 제안이 있는지 물었다. Adam은 SegWit나 커번턴츠(Covenants) 논의처럼 역사적으로 기술 보급이 느렸던 사례를 언급하며, 오랜 시간이 지나야 비로소 구현되었다고 말했다. 그는 기술이 보급되기 위해서는 다양한 사람들이 참여하고 논의하며 시도해야 하며, 일정한 합의가 형성되어야만 원활히 시행될 수 있다고 강조했다.
비트코인 14년의 합의 여정
Adam은 커번턴츠 논의에서 얻은 교훈을 언급하며, 기술 보급 시 먼저 합의를 형성해야 하며, 합의가 이루어지기 전에 활성화를 시도해서는 안 된다고 조언했다. Drivechain 기술 보급 시에도 충분한 사람들이 논의와 실험에 참여하도록 하고, 합의가 형성된 후에야 활성화 방식을 고려해야 한다고 제안했다.
Adam은 비트코인의 장기적 발전과 안정을 위해 일정 정도의 고정화가 필요하다고 생각한다. 기반층은 더 이상 자주 변경되지 않도록 하고, 상위 계층에서 더 많은 확장성과 혁신성을 추가하는 것이 바람직하다. 그는 라이트닝 네트워크, 사이드체인, 드라이브체인 등의 기술과 더 많은 확장 방안을 언급하며, 이들이 비트코인을 더 발전시키는 길이라고 말했다.
Adam은 비트코인의 적응성과 혁신을 실현하는 방법은 다양할 수 있다고 생각한다. 예를 들어 더 많은 표현력을 가진 op코드를 추가하거나, 더 많은 확장 방안을 추진하는 것 등이 있다. 그는 더 많은 기술적 선택지를 제공함으로써 사람들이 변화를 더 쉽게 받아들일 수 있다고 믿는다.
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