Galaxy: 2023년 4분기 비트코인 기술 최신 동향
출처: Galaxy
번역: Lynn, 화성금융
이 보고서는 2023년 10월과 11월 비트코인 생태계에서 발생한 주요 기술 발전을 중심으로 다룹니다. 우리는 아래의 일곱 가지 주제를 다룰 예정입니다:
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BitVM 백서 발표
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Taproot Assets 메인넷 출시
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OP_CAT 제안
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OP_TXHASH 제안
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Lightning Timeout Trees 제안
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MuSig2-PSBT 제안
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BIP-324 제안
소개
2023년 11월, 비트코인 체인상 거래 수는 전월 대비(MoM) 62% 증가했으며, 이는 주로 Ordinals와 BRC-20 때문입니다. 11월 동안 비트코인이 이동한 달러 가치는 총 1,470억 달러를 초과하며 전월 대비 크게 21% 증가했습니다. 이 성장은 달러 기준 BTC 가격 상승에 기인하지만 현물 시장의 BTC 거래량도 전월 대비 18% 증가한 반면, 선물 거래량은 전월 대비 1% 감소했습니다.
2023년 1월 Ordinals가 등장한 이후, 비트코인 개발 커뮤니티는 새로운 대체 가능한 토큰 프로토콜, 확장 솔루션 및 스마트 계약 구현 방안을 탐색하는 데 있어 눈에 띄게 활기를 띠고 있습니다. 전반적으로 Ordinals 이후 비트코인 개발 환경은 확대되었으며, 체인상 및 체인외 애플리케이션 사례를 강화하기 위한 노력이 지난 수년간 어느 때보다 더 활발합니다. 본 보고서는 2023년 4분기 비트코인의 주요 7가지 발전과 제안에 초점을 맞춥니다. 이러한 발전들은 비트코인 생태계 개발자들이 비트코인의 활용 범위와 지원 사례를 확대하려는 새로운 의지를 보여줍니다.
BitVM
무엇인가: BitVM은 비트코인 상에서 표현적인 스마트 계약을 가능하게 합니다. 비트코인 설계의 특성을 고려하면, 비트코인 위에서 직접 스마트 계약을 실행하는 것은 느리고 비용이 많이 듭니다. BitVM을 사용하면 스마트 계약이 오프체인에서 실행되며, 분쟁이 발생할 경우에만 참가자들이 비트코인 코드를 직접 사용할 수 있습니다. 이 과정에서 비트코인의 네이티브 스크립트를 이용해 계약 규칙을 시행합니다. BitVM의 작동 방식은 이더리움 생태계에서 사용되는 옵티미스틱 롤업과 유사하며, 사기 증명(Fraud Proof) 및 도전-응답 프로토콜 등의 요소를 포함합니다.
BitVM 계약은 두 당사자가 특정 사건으로 이어지는 사전 서명된 트랜잭션 시퀀스에 합의함으로써 작동합니다. 옵티미스틱 롤업과 마찬가지로, 이러한 유형의 계약은 당신이 부정행위를 하지 않는다는 것을 가정하지만, 만약 당신이 부정행위를 한다면 정직한 일방이 그 부정행위자를 도전할 기회를 갖습니다. 중요한 점은 BitVM이 비트코인 1층 블록체인을 업그레이드할 필요가 없다는 것입니다. BitVM은 해시락, 타임락, 탭스크립트(Tapscript)와 같은 비트코인 내에서 이미 이해된 원시(primitives)만을 사용합니다.
왜 중요한가: 비트코인은 종종 혁신 부족과 이더리움, 솔라나(Solana)와 같은 다른 더 범용적인 레이어 1과의 직접적인 경쟁 능력 부족으로 비판받아 왔습니다. 비트코인은 항상 기본 계층의 기능 확장을 시도하기보다는 계층별 확장을 우선시해 왔습니다. 라이트닝 네트워크는 비트코인 위에 구축되어 결제 중심의 고성능 네트워크의 한 예입니다. BitVM을 통해 더 복잡한 연산이 비트코인 위에 구축될 수 있는 계층에서 수행될 수 있으며, 이는 핵심 프로토콜을 업그레이드하는 것이 아니라 계층을 통해 비트코인을 계속 확장하는 접근법을 지속합니다.
Taproot Assets 메인넷 출시
무엇인가: 라이트닝 네트워크 소프트웨어를 개발하는 블록체인 회사 라이트닝 랩스(Lightning Labs)는 라이트닝 네트워크 상에서 스테이블코인과 기타 자산을 발행할 수 있는 새로운 프로토콜을 발표했습니다. Taproot Assets(공식 명칭 TARO)는 개발자들이 비트코인 기반 자산을 발행하고, 송수신할 수 있게 해줍니다. 오랜 기간 동안 라이트닝 랩스는 라이트닝 네트워크 상에서 자산을 발행하는 방법을 제안하고 연구해왔으며, 이번 메인넷 출시는 중요한 이정표입니다.
Taproot Assets는 임의의 데이터를 Taproot 스크립트(Tapscript)에 입력하여 생성됩니다. Tapscript는 Taproot 업그레이드에서 다양한 새로운 트랜잭션 유형을 가능하게 하는 스크립트 언어입니다. Taproot Assets는 Taptree라는 Merkle 트리 데이터 구조를 사용하여 토큰 데이터를 Taproot 출력에 저장합니다. 모든 Taproot Assets는 기반 계층의 표준 Taproot 트랜잭션을 통해 체인상에서 발행됩니다. Taproot Assets가 비트코인 기반 계층에서 발행되고 정산되지만, 라이트닝 랩스는 이를 라이트닝 네트워크와 호환되도록 설계했습니다. Taproot Assets의 기능은 Ordinals 및 BRC-20 거래에도 사용되는 부분 서명된 비트코인 거래(PSBT)의 개선된 버전인 가상 부분 서명된 비트코인 거래(vPSBT)를 통해 구현됩니다. 이 메커니즘은 라이트닝 네트워크 상에서 신뢰 없이 P2P 방식으로 Taproot Assets를 거래하는 방법을 제공합니다.
왜 중요한가: Taproot Assets는 비트코인 상에서 대체 가능한 토큰을 만들 수 있는 효율적인 방법을 제공합니다. 2023년 4월, Ordinals 개발자들은 BRC-20이라는 새로운 대체 가능한 토큰 표준을 만들었습니다. 이 토큰 표준은 각인(inscription) 기술을 사용하며, 사용자가 비트코인의 최소 단위인 sat 하나에 임의의 데이터를 첨부할 수 있게 합니다. BRC-20의 등장은 비트코인 상에서 대체 가능한 토큰에 대한 수요가 존재함을 입증했지만, BRC-20 표준의 비효율성은 잘 알려져 있습니다. Taproot Assets가 2023년 10월 18일 공식 출시됨에 따라, 비트코인 상의 대체 가능한 토큰은 라이트닝 네트워크 상에서 번성할 기회를 갖게 되었습니다. 라이트닝 네트워크에서 대체 가능한 토큰을 운영하는 장점은 비트코인 기본 체인상의 네트워크 혼잡을 줄이는 것입니다. 전반적으로 Taproot Assets는 비트코인 상에 대체 가능한 토큰을 도입하고 더 많은 사용자를 라이트닝 네트워크로 유입시키는 유망한 해결책입니다.
OP_CAT 제안
무엇인가: 비트코인 연구원인 에단 하일먼(Ethan Heilman)이 Bitcoin-Dev 메일링 리스트에 비트코인 개선 제안(BIP)을 제출하며, OP_CAT 오퍼레이션 코드를 비트코인 스크립트 언어에 추가할 것을 제안했습니다. 이 오퍼레이션 코드는 개발자들이 Tapscript 내에서 Merkle 트리 및 기타 해시 데이터 구조를 구성하고 평가할 수 있게 해줍니다. Tapscript는 Taproot 업그레이드에서 새로운 트랜잭션 유형을 가능하게 하는 네이티브 스크립트 언어입니다.
OP_CAT은 새로운 아이디어가 아닙니다. 이전에 비트코인 개발자들은 데이터 집약적인 스크립트를 생성할 수 있기 때문에 비트코인 노드의 계산 리소스 부담을 가중시킬 수 있다는 이유로 이 오퍼레이션 코드를 비트코인 스크립트에서 제거했습니다. 그러나 Taproot 업그레이드가 Taproot 스크립트 크기에 대한 제한(520바이트)을 도입하면서, OP_CAT은 개발자들에게 유용한 도구가 될 수 있으며 노드 운영자에게 과도한 계산 부담을 주지 않습니다.
중요성: 2021년 11월 Taproot 업그레이드 이전, 비트코인은 완전히 비트코인 스크립트에 의존하여 프로그래밍 가능성을 실현했습니다. 그러나 Taproot 업그레이드는 비트코인의 트랜잭션 프로그래밍 가능성 능력을 크게 확장했습니다. OP_CAT을 활성화하면 이전에 부과된 제한이 해제되어 비트코인의 프로그래밍 가능성이 더욱 향상되며, 다양한 용도에 새로운 기회를 창출할 수 있습니다.
OP_TXHASH 제안 초안
무엇인가: 비트코인 코어 개발자 스티븐 루스(Steven Roose)는 비트코인 스크립트 언어에 두 개의 새로운 오퍼레이션 코드 OP_TXHASH와 OP_CHECKTXHASHVERIFY를 도입하는 이점에 대해 설명하는 BIP를 제안했습니다. OP_TXHASH 오퍼레이션 코드는 현재 비트코인의 두 주요 조건부 지출 제안인 BIP-118과 BIP-119와 직접 경쟁하게 됩니다. 조건부 지출(Covenants)은 비트코인 트랜잭션에 사전 정의된 지출 조건을 부과하는 것입니다. 예를 들어, 사용자는 거래 수령인이 자신에게 송금된 BTC를 최소 200개의 블록 이후에만 사용할 수 있도록 하는 조건부 지출을 만들 수 있습니다.
왜 중요한가: 조건부 지출의 도입은 비트코인의 다음 주요 업그레이드를 이끄는 동력이 될 수 있습니다. TXHASH는 개발자들이 1~2년 내에 활성화하기를 원하는 주요 BIP 중 하나입니다. TXHASH는 비트코인 트랜잭션 내에서 트랜잭션 필드를 사용자 정의할 수 있게 해주며, 변동성 있고 불확실한 수수료율을 처리할 때 중요한 기능인 유연성을 제공합니다. 반면 BIP-119 같은 다른 조건부 지출 제안은 이를 지원하지 않습니다. 또한 OP_CAT과 같은 다른 BIP와 함께 사용될 경우, OP_TXHASH는 비트코인 커뮤니티가 현재 검토 중인 또 다른 주요 조건부 지출 제안인 BIP-118의 기능을 재현할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
Lightning Timeout Trees
무엇인가: 라이트닝 네트워크는 지난 몇 년간 광범위하게 채택된 비트코인의 주요 레이어 2입니다. 추가 채택의 주요 장애물 중 하나는 사용자가 라이트닝 네트워크를 사용하기 위해 체인상에서 적어도 한 건의 비트코인 트랜잭션을 시작해야 한다는 점입니다. 이 제약은 특히 체인상 거래 수수료가 높을 때 체인외로 자산을 이전할 수 있는 사용자의 수를 제한합니다.
오랫동안 탐색되어온 해결책은 "채널 팩토리(channel factory)"라는 개념입니다. 이는 여러 사용자가 한 번의 비트코인 트랜잭션으로 라이트닝 네트워크에 가입할 수 있게 해줍니다. 채널 팩토리의 구현은 여러 사용자 사이에서 라이트닝 채널을 여는 비용을 낮춤으로써 라이트닝 네트워크 진입 장벽을 크게 낮출 수 있습니다.
왜 중요한가: 비록 이론적으로는 오래전부터 존재했지만, 비트코인 스크립트의 제약 때문에 누구도 안전하고 설득력 있는 채널 팩토리 솔루션을 찾기 어려웠습니다. 그러나 존 로(John Law)의 '타임아웃 트리(timeout tree)' 제안은 조건부 지출(covenants, 즉 BTC 트랜잭션 출력의 지출 조건)을 활용한 해결책을 제시할 수 있습니다. 이 제안은 사용자 채널의 개설과 종료를 감독하는 조정자(coordinator, 또는 라이트닝 서비스 제공자-LSP)의 개념을 도입합니다. 조건부 지출을 사용함으로써 조정자는 적절한 권한 없이 사용자의 BTC를 사용하지 못하도록 제한됩니다. 이 제안은 제한사항이 없진 않지만, BTC에 지출 조건을 추가하는 강력한 메커니즘인 조건부 지출을 활용한 최초의 채널 팩토리 아키텍처이며, BTC 보관과 같은 다양한 용도에 적용되기 위해 비트코인 개발자들 사이에서 인기가 높아지고 있습니다 (BIP 345 참조).
업데이트된 MuSig2 제안
무엇인가: MuSig2는 개인 정보 보호 및 확장성을 제공하는 비트코인 다중 서명(multisig) 방식인 MuSig1의 업그레이드 버전입니다. MuSig는 여러 당사자가 각각의 키로 하나의 공유 비밀키를 제어할 수 있게 해줍니다. 공유 비밀키는 체인상에서 다중 서명 거래처럼 보이지 않으므로 최소한의 체인상 흔적만 남깁니다. MuSig1은 ECDSA에 의존하는 기존 비트코인 다중 서명 방식에 비해 현저한 개선을 제공하는 Schnorr 서명 기반의 발전입니다.
MuSig2(BIP-327)는 세 단계 통신이 아닌 두 단계 통신만으로 유효한 서명을 생성할 수 있는 두 단계 다중 서명 방식으로, 보안성, 효율성, 개인정보 보호 기능을 더욱 향상시킨 MuSig1의 개선된 반복 버전입니다. 10월, 비트코인 코어 개발자 앤드류 차우(Andrew Chow)는 MuSig2 개발에 집중하는 두 개의 새로운 BIP를 제안했습니다. 제안된 BIP는 MuSig2-PSBT와 MuSig2-디스크립터입니다.
중요성: MuSig2-PSBT는 표준 추적 BIP로서, 부분 서명된 비트코인 거래(PSBT)에 다중 서명 방식을 가능하게 합니다. 이 발전은 Ordinals 및 BRC-20 사용자와 시장에도 이익이 되며, 이들은 PSBT를 사용해 자산 판매를 촉진합니다. MuSig2를 PSBT에 통합함으로써 전체적으로 다중 서명 거래를 단일 서명 거래처럼 보이게 함으로써 이러한 유형의 체인상 거래를 은폐하는 데 기여합니다. 두 번째 BIP인 MuSig2-디스크립터는 정보 제공용 BIP로서, MuSig2 지갑을 통해 제어되는 트랜잭션 출력을 설명하는 방법을 제공함으로써 지갑 제공업체가 MuSig2-PSBT를 구현하는 데 도움을 줍니다. 주목할 점은 MuSig2-PSBT의 BIP가 아직 초기 검토 단계에 있으며 BIP 번호 배정이 필요하므로, 이 BIP는 단기적으로(6~12개월) 출시 준비가 되지 않았다는 것입니다.
BIP-324 – V2 전송
무엇인가: BIP-324은 비트코인 P2P 계층의 개인정보 보호 중심 개선 사항입니다. 비트코인의 이 계층은 비트코인 노드 간 데이터 전송을 촉진합니다. 비트코인 P2P 계층은 데이터의 고속도로 역할을 하지만 대부분의 데이터는 평문 정보이며 다양한 유형의 공격에 취약합니다. 잠재적 공격자는 IP 주소 및 거래 출처 정보 수집을 위해 노드 활동을 모니터링하는 수동적 방법을 사용할 수도 있고, 노드 전송 데이터를 가로채고 검열하는 등의 조작 활동을 포함한 능동적 기술을 사용할 수도 있습니다. 이러한 공격은 MITM(Man-in-the-Middle) 공격이라고 불립니다. BIP-324(이전에는 BIP-151로 알려짐)은 비트코인 P2P 계층의 데이터를 암호화하여 비트코인에 대한 수동적 및 능동적 공격에 대한 저항력을 강화할 것을 주장합니다.
중요성: 최신 버전의 비트코인 코어(v0.26)는 BIP-324에 명시된 버전 2 암호화 P2P 전송을 지원하도록 추가되었습니다. 이 기능은 기본적으로 비활성화되어 있지만, 누구나 이를 활성화하고 추가 보호 혜택을 받을 수 있습니다. 이는 비트코인 P2P 수준의 개인정보 보호에서 중요한 한 걸음이며, 2021년 이후 비트코인에서 처음으로 활성화된 BIP를 의미합니다(비록 BIP-324은 소프트포크를 요구하지는 않지만).
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