시장은 반드시 L2만 있는 것은 아니며, 새로운 퍼블릭 블록체인을 간과해서는 안 된다

2023.08.15

시장은 반드시 L2만 있는 것은 아니며, 새로운 퍼블릭 블록체인을 간과해서는 안 된다

새로운 퍼블릭 블록체인을 계속 개발할 필요가 정말 있을까?

2023.08.15 - 10:02:24

Web3 심층 보도에 집중하고 흐름을 통찰

새로운 퍼블릭 블록체인을 계속 개발할 필요가 정말 있을까?

글: Ray

새로운 공개 블록체인의 환경

블록체인 세계에 만유인력 법칙이 존재한다면, 현재 비트코인과 이더리움은 그중 가장 밝게 빛나는 두 별처럼 이 찬란한 성역을 비추고 있다. 이들이 수많은 별들 속에서도 독보적인 광채를 발하며 눈부신 빛을 내는 근본적인 이유는 각각 독창적인 기술 구현(즉, 블록체인과 스마트 계약 플랫폼)을 보유했으며, 오랜 기간 지속적인 반복 업그레이드를 통해 거대한 시가총액과 번성하는 생태계, 활발한 커뮤니티를 축적했기 때문이다.

2017년부터 2021년까지의 암호화폐 사이클 동안 우리는 종종 "이더리움 킬러"라는 말을 들었다. 많은 새로운 공개 블록체인들이 이더리움을 뛰어넘겠다는 목표 아래 다양한 기술 아키텍처와 구현 방안을 제시했다. 예를 들어, 역사 증명(PoH)을 도입한 솔라나(Solana), 설원 프로토콜과 서브넷 기능을 채택한 아발란치(Avalanche), 샤딩 기술에 집중한 NEAR, 합의와 계산을 분리한 Flow, 병렬 처리 및 비동기 통신 능력을 갖춘 EOS, DAG 트랜잭션 구조를 가진 IOTA, 원생적으로 다중 체인 지원을 내장한 폴카닷(Polkadot)과 코스모스(Cosmos) 등이 있었다. 이들은 특정 시기에 체인 상의 일일 활성 사용자 수, DApp 개발, TVL 등의 지표에서 성과를 거두었음은 분명하다. 그러나 시간이 흐르면서 팀의 무기력이나 자금 지원자의 몰락 등 다양한 이유와 함께 이더리움의 롤업(L2) 네트워크가 차례로 출시되면서 상황은 조용히 변화하기 시작했다. 가장 눈에 띄는 점은 DeFiLlama의 공개 블록체인 TVL 순위에서 아비트럼(Arbitrum)과 옵티미즘(Optimism)이 대부분의 알트 L1을 추월했다는 것이다. 또한 일부 혁신적인 프로젝트들도 중심지를 롤업 2층 네트워크로 옮겼다. 대표적인 사례로 아발란치에서 아비트럼으로 이주한 파생상품 플랫폼 GMX가 있다.

현재 시점에서 비트코인과 이더리움의 안정적인 발전, 그리고 2층 네트워크의 급속한 성장은 과거 활기를 띠던 알트-L1 시장을 명백히 압박하고 있다. 많은 알트-L1 프로젝트들은 모두 어느 정도 '정체' 상태에 놓여 있으며, 이는 새로운 공개 블록체인들에게 낙관적이지 않은 미래를 예고한다. 최근 1년간 등장한 Move 언어 기반의 신규 공개 블록체인 Aptos와 Sui를 예로 들 수 있다. 시장의 반응 변화는 매우 컸다. 메인넷 출시 이전에는 백서와 기술 아키텍처에 대한 심층 해석이 활발했고, 응용 시나리오에 대한 이상적인 전망도 많았다. 개발자들은 열광적으로 새로운 스마트 계약 언어를 배우며, DApp 프로젝트 팀들은 신규 블록체인 생태계 내 다양한 포지션을 선점하려 경쟁했다. 그러나 메인넷 출시, 특히 토큰 발행 이후 DApp 생태계의 침체와 부진한 TVL 데이터로 인해 모든 것이 다시 멀어지는 듯한 느낌이다.

참고: 개인정보 보호에 중점을 둔 프라이버시 공개 블록체인과 탈중앙화 저장을 강조하는 스토리지 공개 블록체인은 일반적인 공개 블록체인과 설계 철학 및 기술 경로에 차이가 있으므로, 논의를 더욱 집중하고 깊이 있게 하기 위해 본 글에서는 프라이버시 공개 블록체인과 스토리지 공개 블록체인은 잠시 다루지 않겠다.

새로운 공개 블록체인 개발의 필요성

확실히 말할 수 있는 것은, 오늘날 비트코인과 이더리움이라는 두 거대 기업뿐 아니라 새로 부상하는 2층 네트워크를 도전하기 위해 새로운 공개 블록체인을 개발하고 실현하는 것은 분명히 도전적인 사업이라는 점이다. 이는 우리로 하여금 다음과 같은 질문을 던지게 한다. 정말로 새로운 공개 블록체인을 계속 개발해야 할까?

대답은 긍정적이다. 대중적 채택(Mass Adoption) 관점에서 보면, Web3는 2020년 이후 디파이(DeFi), NFT, 메타버스 등 다양한 새로운 응용 시나리오를 가지게 되었고, 사용자 확산 수준도 수십만에서 수천만 단위로 증가했다. 하지만 이미 대중적 채택을 완료한 검색엔진이나 실시간 메신저 같은 기술과 비교하면 여전히 Web3의 성장 가능성은 매우 크다. Web3 인프라로서의 공개 블록체인을 전통적인 클라우드 컴퓨팅에 비유한다면, 공개 블록체인 서비스의 애플리케이션 수와 사용자 수는 아직 빠르게 성장하는 단계에 있으며, 대규모 채택이 가능한 성숙 단계에 도달했다고 말하기는 어렵다. 따라서 미래 시장 규모는 막대하고 수요 변화는 빠를 것이며, 이는 우수한 서비스 역량과 빠른 대응 속도를 갖춘 공개 블록체인의 등장을 촉진할 것이다. 현재 공개 블록체인 분야에서 선점을 이루고 광범위한 인정과 시장 점유율을 확보한 것은 비트코인과 이더리움이지만, 이는 다른 알트-L1 및 신규 공개 블록체인이 생존 공간이 없거나 특정 세분시장에서 후발 주자가 앞서갈 기회가 없다는 의미는 아니다. 바로 이러한 이유로 기관들은 단순한 재무 투자 이상의 판단, 즉 Web3의 미래와 공개 블록체인의 중요성을 바탕으로 막대한 자금을 이 분야에 투자하고 있다.

하드 파워와 소프트 파워

공개 블록체인을 연구하고 분석할 때는 하드 파워(hard power)와 소프트 파워(soft power) 두 가지 측면에서 평가할 수 있다. 하드 파워는 P2P 네트워크, 합의 메커니즘, 블록 데이터 구조, 스마트 계약 언어 및 가상 머신, 토큰 경제 등 기술 혁신과 기술 발전 로드맵이 현실에 적응하고 조정하는 능력을 중심으로 한다. 소프트 파워는 주로 비즈니스 운영 능력, 생태계 구축, 자본 조정 등과 관련된다. 공개 블록체인의 연구 개발, 구현, 발전 과정에서 이 두 가지 능력은 결코 빠질 수 없다. 하드 파워만 있고 소프트 파워가 부족하면 폐쇄적인 개발에 빠질 수 있고, 반대로 소프트 파워만 있고 하드 파워가 부족하면 결국 오래 가지 못한다.

하드 파워 측면에서 알트-L1은 기술적으로 경직되고 고집스러운 경향이 있는데, 이것이 바로 우리가 기술 발전 로드맵의 현실 적응 및 조정 능력을 강조하는 이유이다. 비트코인은 나카모토 사토시가 설립한 직후 네트워크와 커뮤니티 전체가 유기적으로 발전했으며, 중요한 기능 변경이나 신규 기능 도입 시 전반적으로 느리고 보수적인 태도를 보였지만, 최근에는 Ordinals 프로토콜과 같이 시대 흐름에 따라 발빠르게 변화하고 있음을 확인할 수 있다. 이더리움의 확장 방안 역시 정식으로 롤업 중심으로 전환하기 전에는 Plasma 방안이 한때 유행했다. 작년에 발표된 이더리움의 새롭게 수정된 로드맵을 보면, 프로토콜 차원의 주요 초점은 PoS 합의 메커니즘의 보안성과 탈중앙화 최적화, 데이터 샤딩과 롤업의 통합에 맞춰져 있으며, 원래 목표였던 eWASM과 상태 샤딩은 다른 기능에 의해 대체되었다.

혁신 기술 탐구

이더리움 프론티어(Frontier)는 2015년 출시 당시 PoW 합의 메커니즘, 트랜잭션, 계정 모델, 핵심 EVM 스마트 계약 플랫폼 등 기본적인 네트워크 기능을 제공했다. 이후 여러 해 동안 이더리움은 지속적으로 반복 업그레이드를 진행했다. 예를 들어, 2016년 보다 안정적이고 효율적인 홈스테드(Homestead), 2017년 사전 컴파일 계약을 통해 ZK-Snarks 증명의 체인상 검증을 지원한 메트로폴리스 바이잔티움(Metropolis Byzantium), 2020년 PoS 기능을 지원하는 비콘 체인(Beacon Chain), 2021년 시장 기반 트랜잭션 수수료 모델 EIP-1559를 도입한 런던 하드포크(London Hard Fork), 2022년 PoW를 공식 종료하고 PoS를 개시한 파리 업그레이드(ETH Merge) 등이 있다. 이더리움은 블록체인의 개방성과 자유 정신을 계승하며, 풍부한 프로그래밍 가능성을 기반으로 하여 발걸음을 멈추지 않고, 수차례의 업그레이드를 통해 공개 블록체인이 혁신 기술 탐구의 길을 끊임없이 걸어가는 모습을 보여주었다.

이러한 이유로 일차 시장에서 아직 출시되지 않은 신규 공개 블록체인을 주목하든, 이차 시장에서 오랫동안 운영되어온 기존 공개 블록체인에 관심을 갖든, 혁신 기술을 탐구하는 데 용감하게 나선 신구 공개 블록체인은 모두 주목하고 배울 가치가 있는 대상이다.

다음으로는 공개 블록체인 경제 모델 설계의 우열이나 시장 토큰의 성과 등을 잠시 무시하고, Electric Capital이 제공하는 오픈소스 개발자 데이터 패널을 참고하여 이더리움 외부의 일부 흥미로운 공개 블록체인들을 선정해 그들만의 독특하거나 상징적인 혁신 기술을 추가로 연구해보겠다.

폴카닷(Polkadot) - 서브스트레이트(Substrate)

폴카닷은 블록체인의 병렬화 기술을 도입하여 리레이 체인과 평행 체인 개념을 제시했으며, 크로스체인 커뮤니케이션 프로토콜 XCMP를 통해 여러 블록체인 간의 공동 보안 및 상호 연결을 실현했다. 폴카닷의 이러한 기능을 지원하는 기술 프레임워크가 바로 서브스트레이트(Substrate)이다. 서브스트레이트는 자산, 스테이킹, EVM 등 다양한 기능 모듈을 추상화한 최소 개발 단위인 팔릿(Pallets)을 제공하며, 팔릿을 기반으로 개발 프레임워크인 프레임(Frame)과 블록체인을 맞춤 설정 가능한 런타임(Runtime)을 제공한다. 고유한 비동기 모델과 평행 체인 샤딩 메커니즘을 결합하여 서브스트레이트는 다수의 트랜잭션을 동시에 처리할 수 있어 네트워크 전반의 처리량과 성능을 향상시킨다. 또한 서브스트레이트는 플러그인 형태의 합의 메커니즘을 지원하여 개발자가 요구에 따라 다른 합의 알고리즘을 선택할 수 있도록 하며, 이더리움 EVM과 WASM 런타임도 내장하고 있어 이더리움 생태계 애플리케이션의 이전과 개발을 용이하게 한다. 마지막으로 서브스트레이트는 체인 상에서의 핫 업그레이드를 지원하여 네트워크를 중단하지 않고도 블록체인을 업그레이드하고 갱신할 수 있다.

코스모스(Cosmos) - 텐더민트(Tendermint) / 주권 체인(Sovereign Chain) / 앱 체인(App Chain) / IBC

텐더민트는 초기에 비잔틴 장애 허용(BFT)을 구현한 PoS 합의 알고리즘 중 하나이며, 이더리움의 PoS 알고리즘 아이디어의 영감원이기도 하다. 주권 체인과 앱 체인 개념은 코스모스의 탈중앙화된 다중 체인 철학을 완벽하게 구현하는데, 각 주권 체인이 자체 합의 메커니즘, 경제 모델, 거버넌스 규칙을 유지하면서도 특정 애플리케이션이나 서비스가 코스모스 네트워크를 통해 소형 애플리케이션 체인을 직접 구축할 수 있도록 허용한다. 두 체인 간에는 IBC를 통해 서로 통신하고 상호작용함으로써 코스모스가 주장하는 다중 체인 인터넷을 구성한다.

코스모스의 두 핵심 개발 키트는, 텐더민트 합의 알고리즘을 구현하고 애플리케이션 브리지 인터페이스 ABCI를 정의하는 컨센서스 엔진인 CometBFT(텐더민트 코어의 후속 버전), IBC 및 CosmWasm 등을 지원하는 Cosmos SDK이다. 이에 상응하는 생태계 모습은 코스모스 네트워크의 중심인 코스모스 허브와 코스모스 허브에 연결된 다양한 존(Zones)이다.2019년 코스모스 메인넷 출시 이후 IBC는 초기 존 간 연결, 존과 허브 간 연결에서 시작해 체인 간 계정(ICA), 체인 간 보안(ICS) 등 더욱 풍부하고 완성도 높은 기능으로 진화했으며, 코스모스 허브는 2022년 9월을 중요한 전환점으로 삼아 제1단계 초기화(Initiation)에서 제2단계 통합(Integration)으로 공식 전환했다.

Sei Network - 트레이딩 최적화

최근 출시된 인기 있는 코스모스 생태 앱 체인인 Sei는 내장형 주문 매칭 엔진, 아초(second)급 결제 속도, 주문의 병렬 처리, 단일 블록 내 주문 실행 등의 특징을 갖추고 있다. Sei의 이러한 맞춤형 기능들은 모두 기반 계층에서 완성되었으며, 주로 ABCI++를 통해 최적화를 달성하였다. ABCI++는 코스모스의 ABCI에 적용될 예정인 업그레이드로, 합의의 각 단계를 프로그래밍 가능하게 만들어 준다.

Solana - 역사 증명(PoH)

역사 증명(PoH)은 혁신적인 시간 증명 기술로, 분산 시스템 내에서의 글로벌 시계 구현 메커니즘으로 이해할 수 있으며, 분산 시스템 노드 간 작업과 시간 순서를 조정하는 데 사용된다. 각 블록에 타임스탬프를 삽입함으로써 PoH는 솔라나 네트워크 내에서 글로벌 공유 시간 시퀀스를 구성하여 네트워크 내 노드들이 트랜잭션이 발생한 순서와 시간을 쉽게 검증할 수 있게 한다. 이를 통해 전체 네트워크의 처리량과 성능을 향상시킬 뿐 아니라 악의적인 변조 및 리플레이 공격을 효과적으로 방지할 수 있다.

NEAR - 나이트셰이드 샤딩 / 비콘 체인

이더리움 초기의 샤딩 개념에서 영감을 얻었으며, 비콘 체인 개념도 계승했지만 각 샤드의 블록 생성자와 검증자를 최적화했다. 각 샤드는 블록 생성을 담당하는 일련의 블록 생성자들이 있으며, 이들은 블록 내 트랜잭션과 상태 데이터를 패키징한다. 각 샤드가 상대적으로 독립적이기 때문에 각 블록 생성자는 자신이 속한 샤드에만 집중하면 되며, 다른 샤드의 생성자들과 조율할 필요가 없다. 검증자 또한 자신이 속한 샤드의 트랜잭션과 상태만 검증하면 되며, 전체 네트워크 상태를 따로 살펴볼 필요가 없다. 이를 통해 블록 생성과 검증 효율성이 향상되어 더 많은 트랜잭션과 상태 업데이트를 처리할 수 있다.

Avalanche - 설원 합의

설원 프로토콜은 설원 효과를 활용한 투표 메커니즘을 도입하여 노드들이 신속하게 합의에 도달하고 전체 네트워크에서 일관된 결정 시퀀스를 형성하도록 한다. 이 프로토콜의 핵심은 다중 라운드의 투표와 반복적 의사결정 과정에 있으며, 지속적인 투표와 피드백을 통해 네트워크 내 노드들이 점차 일관된 합의 결과로 수렴하게 된다. 노드들이 병렬로 투표하고 결정할 수 있기 때문에 전체 시스템의 병렬 처리 능력이 향상되며, 설원 프로토콜은 노드의 동적 참여와 투표 규칙, 파라미터의 적응 조정도 허용하여 유연한 확장성을 실현한다.

Flow - 다중 노드 아키텍처

파이프라인 방식의 다중 노드 아키텍처. 실행 노드는 트랜잭션 실행을 담당하여 방대한 트랜잭션 처리와 계산 작업을 수행한다. 검증 노드는 실행 노드의 계산 결과를 감시하고 검증하여, 실행 노드가 규칙에 따라 스마트 계약을 올바르게 실행했는지, 계산의 정확성과 일관성을 확인한다. 합의 노드는 트랜잭션의 순서 정렬과 블록 생성을 담당하며, 네트워크의 보안을 보장하는 임무를 수행한다. 이러한 다중 노드 아키텍처는 마치 현대 모듈형 블록체인이 주장하는 실행 계층, 데이터 가용성 계층, 결제 계층, 합의 계층을 바로 공개 블록체인 수준에서 구현한 것 같다.

Monad - 비동기 동시 트랜잭션

Monad는 EVM 호환 L1으로, 트랜잭션도 EVM과 동등하다. TPS를 향상시키기 위해 Monad는 서로 영향을 미치지 않는 트랜잭션을 식별하고 표시하여 공통 의존성을 제거한 다음, 비동기 실행 메커니즘을 통해 고병렬 트랜잭션 성능을 실현한다.

Diem/Libra - Move

페이스북/메타의 Diem(구 Libra)는 탄생 이후 전 세계 내외부의 주목을 받았다. 전통적인 규제 당국의 비판이든, 원생 Web3 세계의 회의이든, Diem의 궁극적인 목표는 전 세계 수십억 인구가 전통 은행 계좌 결제 시스템과 견줄 수 있는 금융 서비스를 누릴 수 있도록 하는 것이었다. 이를 위해 Diem은 고성능 검증 노드와 자산 보안성 및 스마트 계약 실행 효율성을 모두 고려한 Move 언어와 해당 Move 가상머신을 기술적으로 설계했다. 그러나 규제와 정책 등의 이유로 Diem은 예정된 메인넷 출시를 하지 못했으며, 그 후 Diem 팀은 이러한 기술적 축적을 계승해 이후 언급될 Sui Network, Aptos, Linera 등 세 가지 다른 탐구 방향의 공개 블록체인 프로젝트로 분화되었다.

Sui Network - 인과 순서 / 객체 모델

트랜잭션 처리에 DAG와 유사한 방법을 채택하며, 고유한 객체 모델과 스냅샷과 같은 버전 관리 메커니즘을 결합함으로써 트랜잭션을 완전한 순차 배열이 아닌 인과 순서 배열만으로도 처리할 수 있게 하여 자연스럽게 방대한 병렬 실행 능력을 확보한다. 물론 이 기술적 뒷받침은 Sui가 Move 언어의 객체 시스템을 최적화하고 웹3 관련 자산 속성을 다수 추가했기 때문이다.

Aptos - Block-STM

Block-STM의 병렬 실행 엔진은 낙관적 사기 증명 롤업처럼, 일층 공개 블록체인에 낙관적 락 동시성 제어 메커니즘을 도입한 것이다. 물론 낙관적 락은 전통적인 데이터베이스에서 오랫동안 널리 사용되어 왔으나, 쓰기 작업이 빈번한 상황에서 높은 충돌률과 재시도율이 발생하는 문제가 있어 고빈도 동시성 시나리오에서는 비관적 락보다 오히려 불리할 수 있다. 여기서 Aptos는 사전 처리 및 트랜잭션 거래 분할 등의 방안으로 이를 최적화했다.

Linera - 마이크로체인(Microchains)

만약 Sui Network와 Aptos가 Diem의 Move 언어 특성을 잘 발휘했다면, Linera는 Diem의 합의 메커니즘을 잘 계승했다고 할 수 있다. 더 나아가 근원을 따져보면, Linera의 기술 아키텍처는 페이스북의 초기 FastPay 프로젝트에서 유래했으며, FastPay는 마치 Diem/Libra의 전신이라 할 수 있고, 빠르고 안전하며 저지연 대규모 결제 시나리오에서 구체적인 설계 철학과 심층적인 기술 세부사항을 제공했다.

Linera는 아키텍처 확장성 측면에서 상당한 연구를 수행했는데, 주로 마이크로체인(Microchains)을 통해 이루어진다. 사용자가 마이크로체인을 관리하여 형성되는 멀티 체인 네트워크이다. 마이크로체인은 공개 또는 비공개로 설정할 수 있으며, 마이크로체인 간의 통신은 비동기 메시지를 사용한다. 전체 네트워크는 동일한 검증자 집합과 DPoS 합의 메커니즘을 통해 보안과 실행을 보장하며, 검증자 노드가 메시지 전달과 상태 동기화를 담당한다. 또한 검증자 노드는 공개 마이크로체인의 운영과 유지보수도 책임진다.

어떤 의미에서 Linera의 기술 아키텍처와 철학은 현재 유행하는 클라우드 네이티브와 유사한 설계를 가지고 있으며, 마이크로체인이 다수의 이미지 컨테이너에 해당하고, 앱이 이미지 인스턴스에 해당한다. 이러한 아키텍처는 클라우드 네이티브 인프라처럼 탄력성과 오류 허용성 측면에서 뛰어난 성능을 보인다. 물론 마이크로체인 간의 통신과 동기화를 어떻게 안전하고 효율적으로 해결할지는 Linera가 공개 블록체인으로서 직면하고 해결해야 할 핵심 문제이다.