Layer2 레이어2 시장 조사 보고서: Arbitrum, Optimism, Base, zkSync, StarkNet 및 Linea

2023.12.20

Layer2 레이어2 시장 조사 보고서: Arbitrum, Optimism, Base, zkSync, StarkNet 및 Linea

현재로서는 EVM 생태계의 확장성 솔루션이 메인넷에서 레이어2로, OP에서 ZK로, 레이어2에서 레이어3로 발전할 것이며, 여전히 레이어2 분야는 매우 초기 단계에 있다.

2023.12.20 - 10:12:14

Web3 심층 보도에 집중하고 흐름을 통찰

글: MIIX Capital

서론

가스 수수료 문제와 제한된 TPS는 공개 블록체인의 보급 및 대규모 실용화에 있어 가장 큰 장애물이다. 이에 따라 Layer2 형태의 확장성 해결 방안이 등장하게 되었다. Layer2 기술은 상태 채널, 플라즈마, 롤업(Rollup)을 거치며 발전해왔으며, 각 세대의 기술 전환은 이전 세대 기술의 개선과 반복적 업그레이드를 의미한다.

OP(옵티미스틱 롤업)의 확장성이 여전히 요구 수준에 미치지 못하고 출금 기간이 너무 길기 때문에 현재 ETH의 최신 로드맵은 모두 ZK 롤업을 중심으로 한 업그레이드 경로를 따르고 있다. OP 기술을 사용하는 옵티미즘(Optimism)조차도 OP+ZK 하이브리드 증명 방식을 적극적으로 탐색 중이다. 그러나 현재까지는 옵티미스틱 롤업이 여전히 가장 큰 시장 점유율을 차지하고 있으며, zk-롤업의 성장과 발전은 검증을 위해 시간이 필요하다.

1. Layer2 분야 개요

Layer2 분야를 종합적으로 살펴보면, 현재 경쟁이 매우 치열하며 메인넷 출시된 프로젝트를 TVL 순으로 나열하면 다음과 같다:

테스트넷 단계에 있는 Layer2 일부는 다음과 같다:

데이터를 보면 이미 메인넷에 상장된 Layer2 중에서 여전히 OP 기술이 대부분의 TVL을 차지하고 있는데, 그 이유는 OP 기술의 우수한 사용자 경험과 높은 TPS 덕분에 이러한 유형의 Layer2가 생태계 내 선점 효과를 확고히 하고 있기 때문이다.

2. 옵티미스틱 롤업과 zk-롤업

2.1 옵티미스틱 롤업(Optimistic Rollups)

옵티미스틱 롤업은 낙관적 검증 기반의 2단계 확장 솔루션이다. 즉, 제출된 블록은 정확하다고 가정하며, 누군가 이의를 제기하지 않는 한 유효하다. RollupOperator는 여러 오프체인 거래를 하나의 배치로 집계한 후, 해당 배치 거래가 생성한 새로운 상태(예: 잔액, 계약 상태 등)를 계산하고 오프체인 상태 업데이트를 생성한 다음, 오프체인 상태 업데이트 및 관련 데이터를 메인 체인에 제출한다. 이 상태는 별도의 검증 없이 기본적으로 유효한 것으로 간주된다. 하지만 상태 업데이트가 제출된 후에는 일정한 도전 기간(challenge period)이 존재하는데, 이 기간 동안 누구든지 사기 증명(fraud proof)을 제공하여 제출된 상태 업데이트의 유효성을 이의 제기할 수 있다. 이의 제기된 상태와 관련된 전체 거래는 EVM에서 실행되어 검사되며, 만약 상태 업데이트가 잘못되었다는 것이 입증되면 제출자는 벌금(예치금 공제)을 받고 체인상 상태는 올바른 상태로 되돌아간다. 도전 기간 동안 아무도 이의를 제기하지 않거나 이의 제기가 잘못으로 판명되면 체인상 상태는 제출된 상태 업데이트에 따라 갱신된다.

2.2 zk-롤업(ZK-Rollups)

zk-롤업은 제로노울리지 증명(zero-knowledge proof) 기반의 2단계 확장 솔루션이다. 먼저 RollupOperator가 여러 오프체인 거래를 하나의 배치로 집계한 후, 제로노울리지 증명(예: zk-SNARKS 또는 zk-STARKs)을 사용해 간결한 증명 파일을 생성한다. 이 증명은 각각의 거래를 일일이 확인하지 않고도 전체 배치 거래의 유효성을 검증할 수 있다. 이후 증명과 관련 데이터를 메인 체인에 제출하면 메인 체인이 증명의 정확성을 검증함으로써 거래가 유효함을 보장한다. 메인 체인의 검증이 완료되면 스마트계약은 증명에 포함된 데이터에 따라 체인상 상태를 업데이트한다. 즉 거래는 오프체인에서 이루어지지만 체인상 상태는 여전히 갱신되어 데이터 일관성을 보장한다.

참고: 제로노울리지 증명(Zero-Knowledge Proof, 약칭 ZKP)은 암호학 개념으로, 증명자가 어떤 진술이 참임을 검증자에게 증명하면서 그 진술 자체에 관한 추가 정보는 전혀 공개하지 않는 것을 가능하게 한다. 간단히 말해, 제로노울리지 증명은 누군가 특정 정보를 가지고 있다는 사실만을 증명하면서 정보 자체는 비밀로 유지할 수 있게 해준다.

2.3 ZK와 OP 비교 분석

ZK와 OP는 각각 고유한 특징을 지니고 있으며, 아래 5가지 관점에서 비교 분석하여 독자의 판단 기준을 제공하고자 한다:

검증 방식:

OP는 사기 증명(fraud proofs)을 통해 거래를 검증하며, 거래가 기본적으로 유효하다고 가정하고, 누군가 특정 거래가 무효임을 입증할 때까지 이를 인정한다. 따라서 롤업 운영자가 악의적인 행위를 하지 않았는지 확인하기 위해 오프체인 사용자와 노드가 지속적으로 모니터링해야 한다;
ZK는 제로노울리지 증명(예: zk-SNARKs 또는 zk-STARKs)을 통해 거래를 검증하며, ZK가 간결한 증명을 생성하여 배치 내 거래의 유효성을 보장하므로 각 거래를 일일이 확인할 필요가 없다;

보안성:

OP는 기본적으로 거래가 유효하다고 가정하므로 일정한 보안 리스크가 존재하며, 오프체인 사용자와 노드가 적극적으로 거래를 모니터링하여 보안을 확보해야 한다;
ZK는 제로노울리지 증명 기반의 검증 방식을 통해 높은 보안성을 제공한다. 왜냐하면 거래의 유효성을 보장하기 위해 반드시 증명을 생성해야 하기 때문이다;

처리량과 성능:

OP는 빠른 오프체인 거래 처리 속도를 가지나, 사기 증명의 도전 주기를 기다려야 하므로 체인상 검증에 더 오랜 시간이 소요될 수 있다;
ZK는 제로노울리지 증명 생성에 일정한 컴퓨팅 자원이 필요하지만 체인상 검증 속도는 매우 빠르며, 일단 증명이 생성되면 메인 체인은 신속하게 검증할 수 있다;

범용성:

OP는 EVM과 완벽 호환되어 많은 DApp이 바로 마이그레이션할 수 있으며, 계산 복잡도가 낮아 일반 스마트계약 실행 및 복잡한 연산에 적합하다;
ZK 기술은 아직 발전 단계에 있어 현재로서는 범용 스마트계약 및 복잡한 계산 응용에 일정한 제약이 있다;

비용:

OP는 낮은 오프체인 거래 비용을 가진다;
ZK는 제로노울리지 증명 생성에 일정한 컴퓨팅 자원이 필요해 오프체인 거래 비용이 다소 높을 수 있다;

종합적으로, 옵티미스틱 롤업과 zk-롤업은 각각 장단점을 지닌다. 옵티미스틱 롤업은 복잡한 스마트계약 시나리오 처리에 더 적합하며, 이더리움과의 호환성이 우수하다. 반면 zk-롤업은 보안성과 개인정보 보호 측면에서 강점을 갖는다. OP 기술의 고유한 단점으로 인해 이더리움은 ZK 기술 중심의 확장 방향으로 나아가고 있지만, 기술의 반복은 하루아침에 이루어지지 않는다. OP 기술 기반의 Layer2 역시 OP+ZK 하이브리드 증명 기술을 개발 중이며, 향후 OP와 ZK 중 어느 쪽이 주도권을 잡을지는 아직 결정되지 않았다.

3. Layer2 분야 데이터 분석

ZK와 OP는 항상 논의 및 논쟁의 중심이었으나, 결국 시장의 선택에 따라 결정된다. 아래에서는 거래량, TVL, TPS 등의 데이터 차원에서 Layer2 분야의 구체적인 현황을 살펴본다.

3.1 Layer2 체인상 거래량, 메인넷 초월

Layer2의 일일 총 거래량은 이미 이더리움 메인넷을 크게 앞질렀으며, Layer2의 지속적인 발전에 따라 앞으로도 이 추세는 계속될 전망이다. 특히 덴쿤(Dencun) 업그레이드 이후 이더리움의 거래는 전통적인 calldata 저장과 롤업의 blob 저장으로 나뉠 예정이며, EIP-4844는 롤업의 전반적 확장을 3~5배 정도로 늘릴 것으로 예상된다.笔者는 덴쿤 업그레이드가 다가옴에 따라 ETH/BTC 환율 또한 상승할 것으로 전망하며, Layer2 체인상 데이터 변동에 주목할 필요가 있다.

3.2 TVL 및 시장 점유율

TVL 면에서 아비트럼(Arbitrum)은 안정적으로 약 50%의 시장 점유율을 유지하고 있으며, 최고점에서는 약 65%까지 달성했다. 2위와 3위는 각각 OP와 Base이며, 세 프로젝트 모두 OP 기술 기반 롤업이다.

비록 2023년 12월 9일 아비트럼의 TVL이 사상 최고치인 84.8억 달러에 도달했지만, 시장 점유율은 계속해서 하락하고 있다. 주된 이유는 OP의 강세 상승과 여러 Layer2 메인넷 출시로 인한 시장 분산 때문이다. OP의 유통 시가총액은 20억 달러로 아비트럼의 13억 달러를 넘어서며, 전체 유통 시가총액에서도 OP는 ARB보다 약 10억 달러 적지만, 시장은 OP의 미래 전망을 아비트럼보다 더 긍정적으로 보고 있으며, 가격 평가도 다소 높다.

최근 Base의 TVL이 상승했는데, 주된 이유는 Base 체인의 Seamless 때문이며, Coinbase는 Base 생태계 대출 프로토콜 Seamless Protocol의 거버넌스 토큰 SEAM 상장을 발표했다. SEAM은 Coinbase에서 거래되는 Base 생태계 원생 프로젝트 토큰으로서 첫 번이자 현재 유일한 사례가 되었다. 이로 인해 많은 사용자들이 Base 체인 프로젝트와의 상호작용 및 에어드랍 기대감이 커졌다.

3.3 Layer2의 수익성 및 트렌드 분석

최근 3개월간 다른 프로젝트들과 비교했을 때 Linea가 가장 많은 가스 수입을 발생시켰는데, 주된 이유는 Linea 기술이 아직 반복 개발 중이라 가스 수수료가 만족스럽지 않기 때문이다. 평균적으로 볼 때, zkSync Era가 가스 수입에서 두각을 나타냈으며, 주요 원인은 에어드랍 기대감에 따른 상호작용 증가였다.

현재 Layer2의 전반적인 수익 모델은 명확하지 않으며, 공공 인프라로서 사용자에게 추가 요금을 부과하기 어렵기 때문에 주로 펀딩과 토큰 발행을 통해 개발 및 운영을 진행하고 있다.

기존에 토큰을 발행한 프로젝트들과 이더리움 가격을 비교하면, OP는 이더리움 및 기타 Layer2 대비 두각을 나타내고 있다.筆者는 주로 OP의 스토리텔링(OP+ZK 및 OP Stack)이 더욱 완성도 높고 자본 지원이 많아 시장의 기대감이 높으며, 향후 상승 가능성도 더욱 크다고 본다. 덴쿤 업그레이드가 카운트다운에 들어감에 따라 OP와 원생 토큰을 발행한 선두 프로젝트들은 시장의 높은 관심을 받고 있다.

2.4 최신 TPS 데이터 비교

체인상 명문(Mingwen, NFT 등) 열풍으로 인해 각 Layer2 프로젝트들의 실시간 TPS도 연일 신기록을 갱신하고 있다. zkSync Era의 최대 TPS는 62까지 상승했으며, 아비트럼이 58로 2위를 차지했다. 반면 Base와 OP는 이번 명문 열풍의 혜택을 받지 못해 TPS에 새로운 돌파구 데이터가 없다. 그러나 현재 TPS 수준은 여전히 미래 수십억 사용자의 동시 상호작용을 감당하기 어려우며, Layer3가 향후 반드시 직면해야 할 해결책이 될 것이다.

2.5 주요 프로젝트 비교 분석

활성 주소 기준:

최근 3개월간 zksync Era의 총 활성 주소 수는 비교적 안정적이며, 일일 평균 활성 주소 수는 약 20만 명 수준이다. 반면 아비트럼과 OP는 토큰 발행 후 아비트럼은 일일 약 15만 명, OP는 일일 약 6만 명 수준을 유지했다. 아비트럼의 생태계 점착성이 OP보다 현저히 높음을 알 수 있으나, 시장은 ARB의 가격을 OP보다 낮게 책정하고 있다. 그 주된 이유는 다음과 같다:

1. OP Stack은 다수의 자본과 개발자의 지지를 받고 있다;

2. OP는 이더리움 공식 지원 Layer2로서 향후 OP+ZK 하이브리드 증명으로 전환될 예정이다;

거래량과 TVL 기준:

아비트럼의 데이터가 압도적으로 앞서며, zkSync가 2위를 차지했다. 또한 StarkNet은 공식적으로 에어드랍 스냅샷을 확인함에 따라 당월 신규 사용자 수가 크게 증가했다.筆者는 ZK 계열의 zkSync와 StarkNet이 올해 말이나 내년 1분기에 에어드랍 세부 내용을 발표할 가능성이 있다고 추측한다. 과거 경험에 비춰볼 때, 에어드랍 기간의 롤업은 생태계 내 프로젝트의 TVL이 단기간에 크게 상승하는 경향이 있으며, 이는 생태계 내에서 이미 토큰을 발행한 원생 프로젝트에 상당한 프리미엄을 제공하고, 토큰 가격이 상승할 가능성이 높다.

4. Layer2 생태계 연구

시장 점유율 상위 10위 중 OP 롤업 계열의 옵티미즘, 아비트럼이 80% 이상을 차지하고 있으며, 이에 비해 Zk 롤업 계열은 다소 부족한 실정이다. 그러나 Layer2 생태계의 중요한 구성 요소이자 주목받는 잠재력 있는 솔루션으로서 Zk 롤업과 Op 롤업은 경쟁 속에서 서로 발전하고 영향을 주고받고 있다. 아래에서는 현재 시장 성과를 바탕으로 아비트럼, 옵티미즘, Base, zkSync, StarkNet, Linea를 대상으로 상세히 분석해본다:

4.1 아비트럼 생태계

Layer2 확장 솔루션으로서 아비트럼은 옵티미스틱 롤업을 사용하여 처리량을 늘리고 가스 수수료를 줄인다. 여러 거래를 하나의 배치로 묶은 후 이를 이더리움 메인넷에 제출함으로써 이를 실현한다. 아비트럼은 이더리움 스마트계약과 호환되므로 기존 dApp 및 DeFi 프로토콜과 함께 사용할 수 있다.

현재로서 아비트럼의 생태계 질은 다른 Layer2보다 높으며, 원생 프로젝트도 더 많다. 아비트럼은 Layer2 시장의 붐을 주도하며 겪어왔기 때문에 다른 프로젝트와 비교해 아비트럼 생태계 내 원생 프로젝트들이 더욱 유명하다(예: Radiant Capital, GMX, Camelot, Treasure DAO). 일일 활성 사용자 수를 보면, 에어드랍 기대감을 제외하면 아비트럼이 가장 높은 점착성을 지닌 Layer2이다. 아래에서는 각 Layer2의 원생 생태계 현황을 살펴보고, 특히 토큰을 발행하지 않은 Layer2에 대해 중점적으로 다룬다:

GMX

아비트럼 생태계 내 DeFi 카테고리에는 GMX, Radiant Capital, Camelot이 포함되며, 아비트럼의 DeFi 생태계는 독창성이 더욱 강하다. 많은 DeFi 프로젝트들이 GMX 유동성 풀을 기반으로 구축되고 있다.

최근 GMX의 전체 거래량은 시장 전반의 상승세에 따라 다소 회복되었으며, 토큰 가격도 이와 양의 상관관계를 보였다. OKX 지갑이 GMX 통합을 통해 50배 레버리지 거래를 추가함에 따라,筆者는 향후 시장이 추가로 상승한다면 GMX 체인상 거래량 증가를 유도해 GMX 토큰의 유기적 상승을 촉진할 것으로 예상한다.

Treasure Dao

Treasure Dao는 아비트럼 생태계 내 DeFi가 아닌 프로젝트로, 창의성과 재미를 중시하는 경량화된 캐주얼 게임에 가깝다.

3A 게임은 주로 산업화 생산 능력을 중시하여 자금 요구가 매우 높기 때문에 필자는 전통 웹2 게임과의 경쟁에서 경량화된 창의적 게임이 돌파구가 될 수 있다고 본다. 빠르게 반복 개발하며 최적의 경제 모델을 찾을 수 있을 뿐 아니라 사용자에게 즉각적인 즐거움을 제공할 수 있으며, 번거로운 레벨업, 골드 파밍처럼 지속 불가능한 방식은 피할 수 있다.

4.2 옵티미즘 생태계

옵티미즘 역시 처리량 증가와 가스 수수료 감소를 위한 Layer2 확장 솔루션으로 옵티미스틱 롤업 기술을 사용한다. 또한 대량의 사용자가 L1에서 자금을 브릿지하여 이더리움의 보안을 보장받으면서 높은 가스 수수료를 지불하지 않고도 처음으로 이를 경험하게 한 프로젝트이기도 하다. 이더리움 스마트계약과 호환되도록 설계되었으며 이더리움 가상머신(EVM)을 지원한다. 옵티미즘은 '사기 증명' 기능을 제공하여 사용자가 무효 거래를 도전할 수 있도록 한다.

OP 내 생태계의 혁신 능력이 약해 아비트럼과 비교해 생태계가 다소 취약하며, 시장도 OP 생태계 내 원생 프로젝트의 두각을 크게 주목하지 않고 있다. 그러나 모듈형 코드베이스인 OP Stack과 OP+ZK 하이브리드 증명 등 인프라 구축 측면에서는 괄목할 만한 진전을 이루었으며, 이에 대한 자본의 강력한 지지와 추진이 있었다. 현재 OP 내에서 토큰을 발행한 원생 프로젝트는 주로 Velodrome이며, 그 외는 대부분 비원생 프로젝트로 생태계 구축 실적이 평균적이다.

4.3 Base 생태계

Base는 시가총액 200억 달러의 암호화 거물 Coinbase가 구축한 Layer2 네트워크로, 주로 OP Stack 기술을 활용해 이더리움 네트워크 위에서 개발된 옵티미스틱 롤업이다. 네트워크 노드 제공업체로는 Blockdaemon, QuickNode, Blast, Safe Wallet, 블록 탐색기 Etherscan 및 Blockscout, 데이터 인덱서 The Graph와 Covalent 등이 있다. Base의 원생 프로젝트는 Aerodrome(Velodrome 개발), Seamless Protocol, friend.tech 등이 많으며, 이미 Base의 선두 프로젝트가 되었다.

Seamless

현재 Seamless는 토큰을 발행했으며, 사용자는 Aerodrome 및 Friend.tech 토큰의 상승 기대감에 참여할 수 있다. Seamless는 독특한 혁신 기능을 갖추지 않았지만 토큰이 Coinbase에 상장됨에 따라 생태계 내 원생 프로젝트에 대한 관심이 커졌다.

Friend.tech

Frien.tech는 KOL 토큰을 매매함으로써 KOL과 직접 소통할 수 있는 기회를 얻는 방식인데, 이 메커니즘이 지속 가능하지 않다는 것이 입증되었다.

Fren Pet

Fren Pet은 다양한 토큰 경제학을 활용해 펫을 키우는 픽셀 게임으로, 현재 Fren Pet은 Web3 게임으로서 토큰 경제학에 더욱 중점을 두고 있으며 게임 자체의 재미를 간과하고 있다.

4.4 zkSync 생태계

zkSync는 제로노울리지 증명을 사용하여 처리량을 늘리고 가스 수수료를 줄이는 Layer2 확장 솔루션이다. 이더리움 스마트계약과 호환되도록 설계되었으며 이더리움 가상머신(EVM)을 지원한다. zkSync는 'zkPorter'라는 기능을 제공하여 사용자가 거래를 집계하고 가스 수수료를 더욱 줄일 수 있도록 한다.

다른 생태계에서 DEX가 강력한 매튜 효과(Matthew effect)를 형성하는 것과 달리, zkSync의 DEX 경쟁은 특히 치열하며, 아직 눈에 띄는 렌딩 서비스가 등장하지 않았기 때문에 많은 개발자와 VC들이 zkSync 생태계에 베팅하고 있다.

Dmail Network

Dmail Network는 zkSync의 이메일 관련 애플리케이션으로, 과거 ETH 해커톤에서 1등을 차지한 바 있다. 현재 Dmail Network의 UAW는 주로 에어드랍 기대감으로 인한 상호작용 횟수 증가 때문이다.

Tevaera

Tevaera는 아비트럼의 Treasure Dao와 유사한 게임 플랫폼이지만 게임 품질이 낮아 아직 발전 단계에 있으며 지속적인 주목이 필요하다.

4.5 StarkNet 생태계

StarkNet은 zk-롤업을 사용하여 처리량을 늘리고 가스 수수료를 줄이는 Layer2 확장 솔루션이다. 이더리움 스마트계약과 호환되도록 설계되었으며 이더리움 가상머신(EVM)을 지원한다. StarkNet은 'validium'이라는 기능을 제공하여 사용자가 오프체인에서 더 복잡한 계산을 수행할 수 있도록 한다.

기술적 이유로 인해 StarkNet의 TPS는 제한적이며 가스 수수료가 높아 전체 생태계 구축이 뒤처져 있다. 그러나 StarkNet 내 개발 환경의 혜택으로 많은 혁신 프로젝트가 육성되고 있다:

StarkWare는 재귀 기술을 사용해 이더리움 메인넷을 수직 확장하는 최초의 제안자로서 Layer3를 제시했다;
탈중앙화된 정렬기 Madara;
동적 업그레이드 가능 NFT 표준 StarkSheet;
Uniswap V4 hooks의 최초 완전한 낙지 방안을 제시한 Ekubo(현재 Ekubo는 Uniswap의 V4 버전 완성에 도움을 주고 있음);
멀티체인 게임, 멀티체인 게임 엔진;

사용자 상호작용 경험의 부족은 투기자 입장에서 진입 장벽을 크게 높였으며, 이는 업계의 Builder들이 특히 주목하는 기회 생태계가 되었고, 무인의 황무지에서 조기 탐사를 진행할 가치가 있다.

4.6 Linea 생태계

Linea는 zk-롤업을 사용하여 처리량을 늘리고 가스 수수료를 줄이는 Layer2 확장 솔루션이다. 솔리디티 스마트계약에 대해 트랜스파일러나 커스텀 컴파일러를 사용하지 않고 컴파일된 솔리디티 바이트코드를 사용한다. 이는 취약점 및 해킹 위험을 줄일 뿐 아니라 혁신적인 증명자 설계를 통해 더 빠른 거래 속도와 낮은 가스 비용을 보장할 수 있다.

Linea는 Metamask와 동일한 Consensys 소속으로 엄청난 트래픽 유입처를 보유하고 있으나, ZK 기술을 사용함에 따라 사용자 경험 측면에서 다소 뒤처져 있으며, 동시에 출시된 Base(Base는 OP 선택)에 비해 일찍부터 열세를 보이고 있다.

Linea 생태계 전반의 혁신 능력은 부족하며, 원생 프로젝트는 Mendi Finance 같은 렌딩 프로토콜뿐이며, 비디파이 프로젝트는 다른 Layer2에 비해 구축이 상당히 뒤떨어져 있다.