BitVM과 RGB 프로토콜: 비트코인 생태계를 겨냥한 '쌍성'
집필: Echo, Infinitas
지도: 홍서녕
10월 9일, 블록체인 개발사 ZeroSync의 공동 설립자인 로빈 리너스(Robin Linus)가 BitVM 백서를 공개했다. "어떤 계산 가능한 함수도 비트코인에서 검증할 수 있다"고 리너스는 X(구 트위터)에서 게시글을 올렸다. "이는 비트코인 상의 스마트 계약을 더욱 표현력 있게 만든다. 특히 소프트포크를 통해 구현해야 한다고 여겨졌던 기능들을 가능하게 한다" — 즉, 네트워크에 더 많은 DeFi 사용 사례와 확장성을 가져올 가능성이 있다.
BitVM은 비트코인이 이제 다른 체인처럼 튜링 완전성(Turing completeness)을 가질 수 있음을 의미한다: 비트코인의 기본 규칙을 변경하지 않고도 개발자가 복잡한 계약을 실행할 수 있도록 한다. 이로 인해 비트코인이 이더리움과 같은 스마트 계약 플랫폼과 경쟁할 수 있게 되었으며, 동시에 보안성과 탈중앙화 특성을 유지하기 때문에 큰 논란을 일으키고 있다.
이전에도 BTC 생태계에는 다양한 프로토콜들이 등장했다. 예를 들어, 비트코인 코어 기여자인 케이시 로다머(Casey Rodarmor)가 개발한 Ordinals 프로토콜은 비트코인 네트워크 최초의 NFT를 만들어냈으며, Ordinals 및 Inscriptions 개념을 도입했다. Taro 프로토콜은 새로운 스마트 계약 언어를 도입하여 비트코인의 프로그래밍 가능성을 높이고, 비트코인 생태계에 더 많은 금융 프로젝트를 제공하는 것을 목표로 한다. 또한 2016년 피터 토드(Peter Todd)가 제안한 '일회용 봉인(Single-use seal)'과 '클라이언트 사이드 검증(Client-Side Validation)' 개념에서 영감을 받은 RGB 프로토콜은 올해 v0.10 버전을 출시하며 비트코인을 기반 자산으로 삼고 비트코인에 스마트 계약 기능을 추가했다.
이러한 프로토콜들의 등장은 비트코인 생태계 발전에 새로운 가능성을 열어주었다. 비트코인 네트워크의 기능과 확장성을 증대시킬 뿐 아니라, 커뮤니티 구성원들에게 혁신을 추진할 수 있는 더 많은 도구를 제공함으로써 비트코인 생태계의 지속적인 성장을 이끌고 있다.
BitVM이란 무엇인가?
BitVM은 '비트코인 가상 머신(Bitcoin Virtual Machine)'의 약자이다. 이를 하나의 가상 실험실이라고 상상할 수 있으며, 이 가상 공간 안에서 개발자는 어떤 계산 프로그램이나 스마트 계약이라도 자유롭게 조작하고 실행할 수 있다. 실제 비트코인 네트워크에 부하나 변경 사항을 주지 않으면서도 프로그램의 동작을 시뮬레이션할 수 있도록 해준다.
중간 계층 역할을 함으로써 BitVM은 효율성을 높이고 비트코인 블록체인의 계산 부담을 줄인다. 복잡한 계산이나 스마트 계약은 되돌릴 수 없는 작업 이전에 먼저 오프체인에서 검증될 수 있다. 따라서 이 시스템은 블록체인의 무결성을 유지하면서도 보다 복잡하면서도 안전한 작업을 위한 플랫폼을 제공한다. BitVM의 주요 역할과 워크플로우는 다음과 같다:
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참여자들: BitVM 운영에는 두 가지 주요 참여자가 있다. 바로 증명자(prover)와 검증자(verifier)이다. 증명자는 계산 또는 선언을 시작하는 당사자이며, 검증자는 그 선언의 타당성을 검증하는 책임을 진다. 양측의 교차 검증을 통해 어느 정도 견제와 균형이 이루어져 계산 결과의 정확성과 신뢰성을 보장한다.
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오프체인 계산: BitVM의 독창성은 계산 워크로드 처리 방식에 있다. 전통적인 블록체인 운영 방식처럼 많은 계산 부담을 체인 상에 두는 것이 아니라, BitVM은 대부분의 복잡한 계산을 오프체인에서 수행한다. 오프체인 계산은 더 높은 속도와 유연성을 제공하며, 체인에 직접 저장되는 데이터량을 줄인다.
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온체인 검증: BitVM이 체인에 올려야 하는 유일한 단계는 분쟁 발생 시의 온체인 검증, 즉 '사기 증명(fraud proof)'이다. 검증자가 증명자의 주장이 부정확하다고 의심할 경우, 시스템은 비트코인 체인 상의 불변하고 탈중앙화된 장부를 참고하여 문제를 해결한다. 증명자의 주장이 잘못되었다면, 검증자는 간단한 사기 증명을 블록체인에 제출함으로써 부정직한 행위를 폭로할 수 있다. 오프체인 계산과 온체인 검증을 통합함으로써 계산 효율성과 강력한 보안 사이의 균형을 실현한다.
RGB 프로토콜이란 무엇인가?
RGB는 LNP/BP 표준 협회가 개발한 확장 가능하고 익명성이 보장되는 비트코인 및 라이트닝 네트워크 스마트 계약 시스템으로, 이더리움과 같은 스마트 계약 플랫폼의 복잡한 프로그래밍 가능성과 유연성을 비트코인 생태계로 가져온다. 개인적 및 공동 소유 개념을 채택한 이 프로토콜은 토큰 도입 없이도 작동하는 튜링 완전하고 신뢰 없는 분산 컴퓨팅 형태로서, 블록체인이 아닌 탈중앙화 프로토콜이다.
RGB는 UTXO 기반 블록체인(예: 비트코인)에서 확장 가능하고 견고하며 익명성이 보장되는 스마트 계약을 실행하기 위해 설계되었으며, 디지털 자산과 스마트 계약을 통해 비트코인에 더 많은 기능을 제공한다. RGB를 통해 개발자는 토큰 발행, NFT 민팅, DeFi, DAO 및 기타 복잡한 다중 유형 스마트 계약을 실행할 수 있으므로, 비트코인의 강력한 블록체인 위에서 혁신을 지속적으로 촉진하면서도 보안성을 유지할 수 있다. 구체적인 실행 절차는 다음과 같다:
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RGB 자산 발행: 사용자가 오프체인 계약을 생성하여 RGB 자산을 발행하고 이를 비트코인 UTXO에 할당할 수 있도록 하며, 이를 통해 RGB 자산을 라이트닝 네트워크의 오프체인 결제 채널에 추가할 수 있다.
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결제 채널 내 이체: 결제 채널에 추가된 후, RGB 자산은 비트코인 라이트닝 네트워크 결제처럼 채널 참여자 간에 이전 및 라우팅이 가능하며, 이러한 이체는 클라이언트 사이드 검증을 통해 완료된다.
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'사기 증명': 각 채널 업데이트 시 자산은 채널 다중 서명 출력에서 라이트닝 네트워크 커밋 거래에 의해 생성된 출력으로 이전된다. 이는 과거 상태의 결제 채널이 방송될 경우, RGB 패널티 거래가 트리거되어 공격자의 모든 RGB 자산을 몰수할 수 있음을 의미한다.
BTC 생태계의 차세대 스토리텔링, 누가 최적의 해법인가?
BitVM 백서를 종합하면, BitVM은 비트코인에 다음과 같은 '새로운' 기능을 제공한다:
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보다 복잡한 계약 구현 가능. 전통적인 비트코인 계약은 디지털 서명 및 타임락과 같은 기본 작업에 크게 국한되어 있었다. BitVM은 계약 생성에 있어 많은 새로운 가능성을 제공한다. 사용자는 금융 거래 계약뿐 아니라 보다 복잡한 탈중앙화 애플리케이션(DApp)을 위한 계약도 구축할 수 있다.
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블록체인에 직접 저장되어야 하는 데이터량 감소. BitVM의 대부분의 계산 작업은 오프체인에서 수행되므로 네트워크 전체의 효율성이 향상되고, 불필요한 데이터로 인한 블록체인의 혼잡을 방지하여 비트코인 네트워크의 건강성과 속도를 유지할 수 있다.
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강력한 사기 방지 조치로 거래 무결성 보장. BitVM은 사기 증명 시스템과 질의-응답 프로토콜을 사용하여 모든 거래가 정직하고 투명하도록 보장한다. 누군가 부정행위를 시도하거나 허위 선언을 제출할 경우, 시스템의 검증자는 간결한 사기 증거를 블록체인에 제출함으로써 부정직한 당사자를 신속히 적발하고 노출할 수 있다.
그러나 사실 BitVM은 피할 수 없는 한계를 가지고 있다
첫 번째 한계는 '양자 설정(two-party setup)'에 초점을 맞춘 설계로, 현재 시스템은 다자간 거래나 계약을 처리할 수 없다는 것이다. 이는 여러 참가자가 더 복잡한 상호작용을 수행하는 데 적용 범위를 제한하며, 향후 신규 수요와 기대에 따라 발전하는 능력을 저해할 수 있다.
두 번째 한계는 필요한 오프체인 데이터 저장 및 계산량이 현대 컴퓨터의 능력을 훨씬 초과한다는 점이다. 오프체인 계산은 BitVM이 블록체인에 미치는 영향을 최소화하는 데 도움이 되지만, 막대한 계산 부담으로 인해 실제로는 실현 불가능하며 이론적으로만 가능하다.
비트코인 라이트닝 네트워크와 유사하게 여러 양방향 채널을 연결하여 네트워크를 형성하는 등의 개념은 이미 시스템 기능을 확장하는 방법으로 고려되고 있다. 우리는 '큰 기대'를 받는 RGB 프로토콜이 향후 BitVM의 한계를 극복하는 데 중요한 돌파구가 되기를 기대할 수 있다.
BitVM과 RGB의 비교
BitVM과 RGB 프로토콜 모두 비트코인의 기능 확장을 추구하지만, 설계상 핵심적인 차이점이 있다. BitVM은 계약 실행과 거래 무결성을 보장하기 위해 오프체인 계산과 사기 방지를 강조하는 반면, RGB는 익명성에 더 중점을 둔다.
RGB는 클라이언트 사이드 검증 모델을 채택하고 있어, 사용자 A가 사용자 B에게 자산을 전송할 때 네트워크 상에서 거래를 공개하지 않고 P2P 전송 방식으로 자산을 전달한다. 이러한 설계는 중복 지불을 방지하기 위해 공용 네트워크만 활용하면 된다.
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BTC 네이티브성: BitVM은 비트코인 프로토콜 변경이 필요하지만, RGB는 소프트포크로 구현 가능하다.
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완전한 개인정보 보호: RGB 프로토콜은 제3자가 블록체인 상에서 RGB 자산의 이력을 추적할 수 없도록 하며, 자산을 수령하는 사용자 B만이 자산의 이력을 알 수 있다. 이 점에서 BitVM은 불가능하다.
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상업화: BitVM은 계산 능력에 극도로 높은 요구를 하며, 이론적으로만 실행 가능하다. 상용화 측면에서는 RGB가 우위에 있다.
요약하자면, BitVM은 혁신적이고 상상력을 자극하는 개념이지만, 현재의 기술 구조를 기준으로 보면 단기적으로는 백서의 아이디어 단계에 머무를 가능성이 크며, 장기적인 응용 시나리오 탐색과 실제 적용 면에서도 여전히 큰 도전에 직면해 있다. 이에 비해 RGB 프로토콜은 대규모 상업적 응용에서 점진적이지만 빠른 발전을 보이고 있으며, 보다 성숙한 특징을 지닌다. 두 프로토콜이 비트코인 생태계의 차세대 스토리텔링의 중심이 될 수 있을지 여부는 아직 관찰이 필요하며, 다른 프로토콜이 부상할 가능성도 있다. 앞으로의 전개를 지켜보자.
참고 문헌:
https://www.theblock.co/post/255683/bitvm-bitcoin-smart-contracts
https://blog.bitfinex.com/education/is-bitvm-the-next-evolution-for-smart-contracts-on-bitcoin/
https://www.coindesk.com/tech/2023/10/11/bitcoin-might-get-ethereum-style-smart-contracts-under-bitvm-plan/
https://www.coinonpro.com/baike/157346.html
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