크로스체인 왕좌를 향한 군웅할거: 전략, 패권자와 도전
작자: PSE Trading Analyst @Daniel 화
서론
블록체인 세계에서 각 네트워크는 자체 원시 자산과 통신 규칙 등을 갖춘 독립된 생태계로 볼 수 있다. 그러나 이러한 특성은 블록체인 간 상호 연결이 되지 않아 자산과 정보의 자유로운 흐름을 어렵게 만든다. 따라서 크로스체인 상호 운용성(cross-chain interoperability) 개념이 등장하게 되었다.
1. 크로스체인 상호 운용의 의미와 활용 사례
디파이(DeFi)는 현재 블록체인의 핵심 기반임에도 유동성 단편화, 자산 풀 깊이 부족, 자본 활용률 저조 등의 문제에 직면해 있다. 크로스체인 상호 운용 프로토콜은 여러 체인의 자산을 하나의 통합된 스마트 계약으로 모아 사용자 경험과 자본 활용도를 극대화할 수 있으며, 이상적인 경우 마모(minting cost)를 제로로 줄일 수 있다.
예를 들어:
(1) OP 체인의 자산을 ARB 체인의 GMX에 입금하여 유동성 풀 깊이 증가
(2) OP 체인의 자산을 ARB 체인의 Compound에 담보로 맡겨 대출 받기
(3) NFT 자산의 크로스체인 이전 실현
금융 외에도 정보 전달이 중요하다. 예를 들어 크로스체인 투표로 주요 제안 지지하기, 소셜 dApp 간 데이터 공유 등이 있다. 디파이가 암호화폐 세계의 문을 열었다면, 크로스체인 상호 운용 프로토콜은 성공으로 가는 필수 경로라 할 수 있다!
2. 크로스체인 상호 운용 프로토콜의 4가지 유형
2.1 노드 또는 제3자 네트워크 기반 검증 (첫 번째 유형)
가장 초기 형태의 크로스체인 프로토콜은 MPC(Multi-Party Computation)를 이용한 거래 검증 방식이다. Thorchain이 대표적인 예로, 체인 상에 노드를 배포해 거래를 검증함으로써 보안 기준을 세운다. 일반적으로 이 프로토콜은 100~250개의 노드 검증자가 네트워크에 참여하지만, 이 방법의 단점은 모든 노드가 거래를 검증해야 하므로 사용자는 오랜 시간을 기다려야 한다는 점이다. 또한 노드 운영 비용이 프로토콜에 큰 부담이 되며, 궁극적으로 사용자에게 전가된다. 게다가 Thorchain은 각 거래쌍마다 별도의 유동성 풀(Liquidity Pool)을 두고 프로젝트 고유 토큰 RUNE를 사용하는데, 크로스체인 자산 이동 시 항상 자산을 RUNE로 교환한 후 목표 체인 자산으로 다시 교환한다. 이 방식은 막대한 자금 지원이 필요하며 마모가 발생하므로 장기적으로 최적의 해법이 아니다. 참고: Thorchain 해킹 사건은 코드 결함(시스템이 가짜 ETH 심볼을 진짜로 인식함) 때문이며 검증 방식의 보안성과는 무관하다.
2.1.2 개선 방향
이러한 문제를 해결하고자 Wormhole은 Jump Crypto 등 유명한 노드 검증자 19곳을 선정해 거래의 진위를 검증한다. 이 검증자들은 ETH, OP 등 다른 네트워크에서도 검증 업무를 수행한다. 그러나 이 방식은 과도한 중앙집중화 위험이 있다. 필자는 완전한 탈중앙화가 항상 최선은 아니라고 본다. 어느 정도의 중앙집중화 관리는 비용 절감에 도움이 되며, 프로젝트는 궁극적으로 대규모 사용과 최대 경제적 효율을 실현해야 하기 때문이다. 참고: Wormhole 해킹은 계약서 결함으로, 공격자가 외부 계약을 이용해 거래를 검증하고 자산을 탈취한 것으로, 자체 검증 보안성과는 관련 없다.
다른 크로스체인 프로토콜과 비교해 Axelar은 POS 기반의 독자적인 공용 블록체인이다. Axelar은 다른 네트워크의 검증 정보를 수집해 자신의 메인넷으로 전송한 후 검증을 수행하고, 그 결과를 목적 체인에 전달한다. 중요한 점은 검증 비용과 보안성이 반비례한다는 것이다. 검증 정보량이 늘어날수록 더 많은 노드가 검증 및 보안 유지에 참여해야 하며, 이론상 노드 수에는 제한이 없지만, 노드 수 증가는 송금 비용 급등을 초래한다. Axelar은 미래에 이러한 난관에 직면할 가능성이 있다.
2.2 낙관적 검증 (Optimistic Verification, 두 번째 유형)
OP의 성공은 낙관적 검증이 현재로서 안정적이고, 비용이 저렴하며 속도가 빠름을 입증했다. 따라서 Synapse 등 일부 크로스체인 프로토콜도 이 검증 방식을 채택하고 있다. 하지만 Synapse는 자산 교환을 위해 Lock/Mint 방식을 사용하는데, 이는 해커 공격에 취약하다. 그 이유는 2.3.1절에서 설명하겠다. 또한 낙관적 검증은 현재 수요를 충족할 수 있지만, 미래에는 더욱 안전하고 신뢰할 수 있는 검증 방식이 필요하다. 동시에 속도와 비용 장점은 유지되어야 하며, 이제 필자는 낙관적 검증을 대체할 수 있는 이중 검증(Dual Verification) 방식을 소개하겠다.
2.3 이중 검증 (Dual Verification, 세 번째 유형)
시장에서 가장 주목받는 이중 검증 프로토콜은 LayerZero와 Chainlink이다. 먼저 결론부터 말하자면, 필자는 이중 검증이 현재 크로스체인 프로토콜 분야에서 가장 밝은 전망을 가지고 있다고 본다. 보안성, 속도, 응답 시간 면에서 다른 프로토콜보다 우수하다.
(1) LayerZero
LayerZero의 혁신 중 하나는 각 체인에 초경량 노드(Ultra-Light Node)를 배포하고, 데이터를 오프체인의 Relayer와 Oracle(Chainlink 제공)로 전송해 검증하는 것이다. 첫 번째 유형의 프로토콜과 비교하면 무거운 연산 작업을 피할 수 있다. Oracle은 블록헤더 등의 정보를 생성하고, Relayer는 거래 진위를 검증하며, 두 시스템 모두 오류 없이 작동할 때만 거래를 승인한다. 두 시스템은 독립적으로 운영되므로, 해커가 Relayer와 Oracle을 동시에 장악해야 자산을 탈취할 수 있다. 낙관적 검증과 비교하면 매 거래를 검증하기 때문에 보안성이 더 높다.
비용 및 보안 장점: 필자는 Stargate(레이어제로 기술 사용)를 실험했다.
1) OP → ARB: 거래 완료까지 1분 – $1.46
2) OP → BSC: 거래 완료까지 1분 – $0.77
3) OP → ETH: 거래 완료까지 1분 30초 – $11.42
종합하면 이중 검증 방식이 절대적으로 우세하다.
(2) Chainlink
Committing DON이 거래 정보를 수신하고, 목적지 체인의 ARM은 원천 체인 ARM으로부터 정보를 수집해 머클 트리를 재구성한 후 Committing DON의 머클 트리와 비교한다. 일정 수의 노드가 '검증'에 성공하면 거래는 Executing DON으로 전달되어 실행된다. ARM은 독립된 시스템이다. Chainlink가 사용하는 기술은 LayerZero와 원리가 90% 유사하며, 모두 '정보 수집 + 정보 검증(매 거래 검증)' 모델을 따른다.
현재 Chainlink는 Synthetix(sUSD 크로스체인 이전), Aave(크로스체인 거버넌스 투표) 등의 프로젝트를 지원하고 있다. 보안 측면에서 보면, ARM과 Executing DON은 서로 다른 시스템이지만 모두 Chainlink가 자체 관리하므로 내부 감시 부실 위험이 있다. 또한 기술이 동일한 상황에서 Chainlink는 오랫동안 협력해온 기존 프로젝트들의 서비스 이용을 유도하며 종속성을 강화할 수 있다. 반면 LayerZero는 신생 프로젝트의 배포를 더 많이 유도한다. 그러나 지원하는 네트워크 및 생태계 규모 면에서는 LayerZero가 더 앞선다. 또한 일반적으로 프로젝트 팀은 제품을 인기 있는 생태계에 배포하기를 원한다.
2.3.1 LayerZero의 불가능 삼각형
보안성: 크로스체인 자산 이전 방식은 네 가지로 나뉜다.
1) Lock/Mint: 크로스체인 프로토콜은 각 네트워크에 유동성 풀을 배치한다. 사용자가 A 체인의 ETH를 B 체인으로 이전할 때, A 체인의 ETH를 잠근 후 B 체인에서 동일량의 wETH를 발행한다. B 체인에서 A 체인으로 돌아올 때는 wETH를 소각하고 A 체인의 ETH를 해제한다. 이 방식의 위험은 보안이 전적으로 크로스체인 브릿지에 의존한다는 점이며, Lock된 자산이 많을수록 해커가 유동성 풀을 공격할 유인이 커진다.
2) Burn/Mint: 토큰을 OFT(Omnichain Fungible Token) 형식으로 발행하여, 원천 체인에서 일정량을 소각하고 B 체인에서 해당량을 발행한다. 이 방식은 유동성 풀에 자산이 집중되는 것을 방지하여 공격 위험을 줄이며, 이론적으로 더 안전하다. OFT 모델은 일반적으로 토큰 발행 초기에 선택되며, dApp 간 유통에 유리하다. 기존 프로젝트도 토큰을 OFT로 변경할 수 있지만, 다양한 이해관계 조정이 필요해 실현이 어렵다. 예를 들어 변경 후 다른 dApp 내 원토큰 처리 문제 등이 있다. 따라서 이 방식은 신생 프로젝트에 적합하다. 결론적으로 기존 프로젝트는 기존 경로를 따르는 것이 리스크를 회피하는 방법이므로, 보안성을 선택하면 기존 프로젝트 적용이 어려워진다.
3) 원자적 교환(Atomic Swap): 프로토콜이 두 체인 모두에 유동성 풀을 구축하고 일정량의 토큰을 저장한다. 사용자가 크로스체인 이전 시 A 체인 풀에 자산을 입금하면, B 체인은 B 체인 풀에서 해당량을 추출해 사용자에게 전송한다. 본질적으로 일진일출(one in, one out) 방식이며 즉시 입출금이 가능해 보안성이 높다.
4) 중간 토큰(Intermediate Token): 예를 들어 2.1의 Thorchain은 마모가 발생하고 대기 시간이 너무 길다.
현재 가장 널리 사용되는 방식은 원자적 교환(Atomic Swap)이지만, 미래에는 Burn/Mint 방식으로 전환해 마모 없는 크로스체인을 실현하면서 보안성도 유지하는 것이 목표다. 기존 프로젝트가 LayerZero 사용을 꺼리는 또 다른 이유는 오라클 가격 조작 우려다. 오라클 해킹 사례는 적지 않으며, 아직 기술이 완전히 성숙되지 않았으므로 대부분의 프로토콜은 신중한 태도를 유지한다.
검토: LayerZero의 Relayer와 Endpoint 내 검증 파라미터는 프로젝트팀이 직접 설정하므로 악의적 조작 위험이 있어 검토가 매우 엄격하다. 이로 인해 LayerZero는 대중화된 프로젝트가 많지 않다. 검토를 포기해 기존 프로젝트의 사용을 허용하면 보안성이 보장되지 않고, 보안성을 선택하면 신규 프로젝트 승인은 매우 어려워진다. 이러한 딜레마 속에서 LayerZero는 여전히 발전 시간이 필요하다.
2.4 모듈화 크로스체인 프로토콜 (AMB 검증, 네 번째 유형)
Connext는 모듈화된 크로스체인 상호 운용 프로토콜로, hub-and-spoke 구조를 갖추고 있다. Chain A와 Chain B의 검증을 각 체인의 AMB(Arbitrary-Message-Bridge, 임의 메시지 브릿지) — Spoke 역할 — 에 맡기고, 생성된 머클 트리 증명을 ETH 메인넷(Hub)에 저장한다.
이 프로토콜은 보안 등급이 가장 높다. 왜냐하면 우리는 ETH 네트워크의 보안성을 신뢰하며, shared security 원리를 활용하기 때문이다. LayerZero 기술을 사용한다면 우리는 프로젝트 자체를 신뢰해야 하는데, 이론적으로所谓 이중 검증보다 더 안전하다. 장기적으로 보면 일부 OP 기반 크로스체인 프로토콜은 보안 문제가 있을 수 있으며, 미래 트렌드는 ZKP 또는 이중 검증 방식으로 향할 것이다. 한편, 원시 토큰의 보안 검증을 위해 각 체인은 자체 AMB 모듈을 사용하는데, 이 검증 전송 시간이 다를 수 있다. 공식 AMB는 일반적으로 더 긴 검증 시간이 소요되며, 때때로 사용자가 검증 완료까지 4시간 이상 기다려야 할 수도 있다. 이는 전체 경제 효율성과 보편적 사용 측면에서 Connext 프로토콜의 확장성에 제한을 줄 수 있다.
3. ZKP 크로스체인 상호 운용 프로토콜
기존 크로스체인 프로토콜 간 경쟁이 치열한 가운데, 많은 프로젝트팀은 ZKP에 주목하고 있다. ZK 롤업(ZK roll-up) 개념을 따라 ZKrelayer, ZKlight-endpoint 등의 기술을 도입해 최고 수준의 보안을 표방한다. 그러나 필자는 향후 5~10년 내 ZKP의 크로스체인 분야 적용은 아직 시기상조이며 기존 프로토콜과 경쟁하기 어렵다고 본다. 그 이유는 다음과 같다:
(1) 증명 생성 시간과 비용이 과도하게 높다. 제로지식 증명은 ZK STARK와 ZK SNARK로 나뉘며, 전자는 증명 크기는 크지만 생성 시간이 짧고, 후자는 증명 크기는 작지만 생성 시간이 길다(증명이 클수록 비용이 높음). 대부분의 ZKP 크로스체인 프로젝트는 크로스체인 비용이 과도하면 사용자가 선택하지 않을 것이므로 ZK SNARK를 선택한다. 그렇다면 생성 시간이 긴 문제는 어떻게 해결할까? 일부 프로토콜은 OP 모델과 유사한 '빠른 통로(fast lane)'를 추가해 거래를 먼저 승인한 후 검증을 진행한다. 그러나 이는 엄밀한 의미의 ZKP가 아니라 OP 플러스 버전에 불과하다.
(2) 인프라 요구 수준이 높다. ZKP는 인프라 요구가 높아 대량 데이터 처리와 성능 지원이 필요하며, 대규모 적용 시 연산 능력 부족 문제가 발생할 수 있다. 프로토콜은 막대한 비용을 들여 인프라를 구축해야 하며, 현재로서는 경제적 효과가 없다.
(3) 기술 진화의 불확실성. 기존 크로스체인 프로토콜 중 이중 검증 방식은 이미 보안성이 충분히 높아 현재의 보안 수요를 만족시킨다. 지금 당장 ZKP가 필요하지 않을 수 있으나, 미래 기술 발전이 상황을 바꿀 수 있다. 마치 20년 전 3선 도시들이 고가도로를 건설할 필요가 있었는지를 논했을 때, 단기적으로는 필요 없었을지 몰라도 장기적으로 ZKP는 크로스체인 분야 발전의 기반이 될 수 있다. 따라서 현재는 ZKP의 시기가 아니지만, 연구와 탐색을 지속할 팀이 필요하며 관심을 유지해야 한다. 기술 발전 속도는 예측할 수 없기 때문이다.
4. 요약 및 고찰
크로스체인 상호 운용 프로토콜은 블록체인 발전에 매우 중요하다. 다양한 크로스체인 프로토콜 중 이중 검증 방식은 보안성, 비용, 속도 측면에서 두각을 나타내며, 특히 LayerZero와 Chainlink라는 두 산업 선도 기업이 주목받고 있다. 두 기술 구현은 기본적으로 유사하지만, LayerZero는 생태계 구축에서 더 풍부한 성과를 거두었으므로 현재 경쟁 우위를 지닌다. 그러나 LayerZero는 보안성과 검토 메커니즘 때문에 생태계 발전 속도가 느리다. 하지만 앞으로 더 많은 성장 기회가 있을 것으로 믿는다. ZKP 기반 크로스체인은 현재로서는 적용이 멀지만, 장기적 방향성은 이쪽으로 향할 가능성이 크므로 지속적인 관심이 필요하다.
필자는 LayerZero와 크로스체인 분야에 대해 낙관적이지만, 잠재적 문제점도 지적한다. 기존 크로스체인 프로토콜 대부분은 L0(전송 계층)에 속하며, 자산 이전과 정보 전달(소셜, 거버넌스 등)에 주로 사용된다. 자산 이전 측면에서 기존 크로스체인 브릿지는 모두 위조된 크로스체인이라 할 수 있다. 필자는 진정한 크로스체인이란 자산이 실제로 한 체인에서 다른 체인으로 이동하는 것(Burn/Mint)이라고 본다. Lock/Mint나 Atomic Swap이 아닌 것이다. 그러나 이를 실현하려면 기존 프로젝트 전부를 철거하고 신규 프로젝트가 그 자리를 대체하며, 토큰을 OFT 방식으로 발행해야 한다. 이는 실현 난이도가 매우 크고 오랜 과도기가 필요하다.
사실 우리는 여전히 '제3자'에 의존하는 세상에 살고 있으며, 체인 간은 여전히 폐쇄적이다. 정보 전달 측면에서는 각 체인이 전송 계층을 통해 메시지를 주고받을 수 있지만, 현재 수요는 크지 않다. 예를 들어 Lens와 Cyber 간 메시지 전달이 필요하더라도, 우선 소셜 분야의 대규모 성장 시점이 불확실하며, 만약 대부분의 dApp이 Lens 생태에 배포되어 자체적으로 자유롭게 통신한다면 크로스체인 수요는 사라진다. 크로스체인은 경쟁이 치열한 환경에서만 충분한 수요가 발생한다.
이어서 Layer2 슈퍼체인(Superchain)이라는 새로운 위협도 언급할 수 있다. 예를 들어 OP 슈퍼체인의 성공은 더 많은 Layer2가 유사 기술을 채택해 구축하도록 유도하며, 이들 간에는(자산 면에서) 무결점 연결이 가능하다. 미래 블록체인의 성공을 위해 OP 등 기타 롤업들이 과도한 사용자와 거래를 감당하지 못하면, 더 많은 Layer2가 등장할 것이다. 여기서 무결점 연결의 본질은 동일한 결제 계층(settlement layer)을 공유하는 것이다. 이 경우 자산 이전은 제3자를 거치지 않고, 동일한 결제 계층에서 거래 데이터를 가져와 각 체인에서 검증하는 방식이 된다. 마찬가지로 크로스체인 프로토콜이 바라는 것은 OP, ARB, ZKsync, Starnet 등이 치열하게 경쟁하며 명확한 우열이 없는 상태다. 이럴 경우에만 이들 생태계 간 이동 수요가 크로스체인으로 충족될 수 있다. 그렇지 않고 특정 Layer2가 80% 점유율을 차지하면 크로스체인 자체가 필요 없어진다. 그러나 미래는 변동성이 크므로 이는 필자의 개인적 우려일 뿐이며, 상황에 따라 판단해야 한다.
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