모드(Mod) 레이어 2: 모듈화의 최종 국면은 새로운 '레이어 1' 진입점인가?
글: Haotian
시장에 '병렬 EVM'이라는 새로운 서사가 등장했으며, 이는 레이어2(L2)에서 매우 흥미로운 현상이다. 이를 통해 일종의 정교한 롤업(Rollup) 패러다임을 실현할 수 있고, 과장 좀 보태면 솔라나(Solana)가 이더리움의 새로운 L2가 되는 기괴한 효과까지 낼 수 있다.
내가 보기에 병렬 EVM은 단지 롤업의 극도로 '모듈화된' 형태일 뿐이며, DA(Data Availability)가 제3자에게 침해당한 이후 VM 실행 계층마저 무너진 결과다. 앞으로 L2는 재정의될 것이다. 왜 그럴까? 다음은 과학 보급적인 관점에서 분석해보겠다.
이 주제를 이해하려면 먼저 'EVM'의 싱글스레드 실행 모델을 명확히 해야 한다.
이 모델은 트랜잭션이 순차적으로 하나씩 처리되고 승인되어야 한다고 규정한다. 이는 트랜잭션 처리 속도, 블록 생성 시간, 처리량 등에 직접적인 영향을 미치며, 이더리움 메인넷에서 가스비가 비싸고 혼잡한 주요 원인이다. 또한 이러한 싱글스레드 구조로 설계된 데에는 역사적 한계가 일부 존재한다.
이더리움 상의 트랜잭션은 분산된 독립 노드들에 의해 검증 및 실행되며, 모든 주소(잔액, 스마트 계약 코드 등)의 데이터 상태가 서로 다른 노드 간에 일관되게 유지되어야 하고, 동시에 동일 자산의 중복 지불(Double Spending) 가능성이 없어야 하기 때문이다.
이러한 이유로 인해 트랜잭션은 반드시 순서대로 처리되어야 한다. 만약 병렬 처리를 시도하면 노드 간 데이터 동기화 오류가 발생할 수 있으며, 특히 심각한 더블스펜딩 문제가 생길 수 있다.
쉽게 말해, 은행에 창구가 하나뿐이라 고객들이 인출, 입금, 대출 등의 업무를 모두 순서대로 기다려야 하는 경우다. 한 사람이 업무를 마쳐야 다음 사람이 시작할 수 있는데, 장점은 은행 계좌 시스템의 모든 작업이 정확하게 기록된다는 것이지만, 고객들의 대기 시간이 길어지는 단점이 있다.
반대로 은행이 여러 개의 창구를 열어두고 고객들이 각기 다른 업무를 동시에 처리할 수 있게 하면, 두 개의 창구가 동시에 동일 계좌에서 출금을 시도하는 일이 발생할 수 있다. 만약 창구 간 계좌 시스템의 정산이 즉각적이지 않다면 이중 결제가 발생할 수 있다. 분명 효율성은 높아지지만, 복잡한 회계 로직은 장부 시스템에 큰 부담을 준다.
레이어1(L1) 독립 체인 환경에서는 체인의 저수준이 병렬 처리를 지원하면 이러한 문제는 쉽게 해결된다. 솔라나는 계산과 저장 상태를 분리하고 있기 때문에, VM이 사용자의 여러 트랜잭션을 받은 후, 노드는 해당 트랜잭션들을 정렬한 다음 독립된 저장 시스템의 상태 데이터를 활용하여 상태 충돌 여부를 검사한다. 충돌이 없다면 같은 블록에 묶고, 충돌이 있으면 충돌된 트랜잭션은 이번 블록에서 제외시킨다.
반면 이더리움은 저장 상태를 실시간으로 계산하기 때문에, 각 트랜잭션은 이전 트랜잭션이 완료될 때까지 기다려야만 상태를 갱신할 수 있어, 블록에 묶이기 전 트랜잭션 선별 작업을 수행할 수 없다. 이는 병렬 처리 가능성을 본질적으로 제한한다.
레이어2 롤업 체인의 경우에도 병렬 처리를 실현하는 원리는 유사하다. 솔라나가 POH 타임스탬프를 기다리는 동안 거래의 계산과 저장 상태 검사를 수행하는 것을, 롤업 체인의 시퀀서(Sequencer)가 거래를 처리한 후 메인넷에 배치(Batch)하는 과정으로 볼 수 있다.
현재 L2는 트랜잭션을 배치하기 전, 시퀀서가 먼저 Nonce 값을 시간 순서에 따라 할당한 후 순차적으로 메인넷에 배치한다. 그렇다면 어떻게 다중 스레드를 구현할 수 있을까?
1) AA(Account Abstraction) 계정 추상화 모델을 기반으로, 계정 상태 차원에서 동시에 여러 트랜잭션을 발행할 수 있게 된다. 예를 들어, 두 건의 Transfer를 동시에 실행할 경우 AA 스마트 계약이 Nonce를 부여하며 순차 실행이 필요하지만, 하나는 Transfer이고 다른 하나가 Approve라면 Nonce 제한을 받지 않고 더 유연하게 병렬 처리할 수 있다. AA 계정 모델에서는 각 계정이 자체적으로 트랜잭션 처리 로직을 정의할 수 있어 Nonce와 함께 고도의 동시성을 달성할 수 있다.
2) 시퀀서 내의 트랜잭션을 '정교하게' 가공 처리할 수 있다. 즉, L2의 트랜잭션이 시퀀서에 제출되면, 시퀀서는 신속하게 해당 트랜잭션의 로직을 파악하고 세밀한 정렬 및 선별 작업을 수행할 수 있다. 예를 들어 동일 계정에서 두 건의 Transfer를 발행했다면 나중에 온 것은 제외시키고 다음 배치에 넘기고, 동일 계정에서 성격이 다른 두 가지 작업을 요청했다면 하나의 블록에 동시에 배치할 수 있다.
간단해 보이는가? 하지만 현실은 전혀 그렇지 않다. 디파이(DeFi) 시나리오만 봐도 시퀀서가 트랜잭션의 정교한 관리를 실현하려면 두 가지 큰 도전 과제가 존재한다:
1) 실시간으로 트랜잭션 데이터를 파싱해야 하며, 입력된 데이터의 스마트 계약 호출 방법과 매개변수를 이해해야 한다. 디파이에서 흔한 스테이킹(Staking)을 예로 들면, 한 번의 스테이킹 작업은 토큰 이체, 상태 갱신, 스테이킹 기간 설정, 잠재적 보상 계산 등을 포함한다. 만약 다수의 사용자가 동시에 스테이킹 트랜잭션을 보내고, 그 사이에 스테이킹 후 바로 Transfer를 시도하는 트랜잭션도 섞여 있으며, 복잡한 오라클(Oracle) 가격 요인이 추가된다면, 시퀀서가 이를 정확히 파싱하고 처리하지 못하면 사소한 실수 하나로도 심각한 사고를 초래할 수 있다.
2) 시퀀서는 탈중앙화를 보장해야 한다. 현재 L2의 시퀀서는 단순히 트랜잭션을 배치하는 것만으로도 권한이 이미 지나치게 크다. 만약 시퀀서의 탈중앙화 문제가 해결되지 않은 상태에서 '정교한' 롤업을 추가로 도입한다면, 이는 시퀀서에게 더욱 많은 권한을 부여하는 꼴이 된다. 시퀀서가 악의적으로 가짜 트랜잭션을 삽입하거나 MEV(Miner Extractable Value)를 위한 클램프 공격을 자행하거나, 오라클 청산을 악의 조작하는 등의 문제가 발생할 수 있다.
최근 메티스(Metis)가 주목받고 있는 것은 겉보기엔 단지 시퀀서의 탈중앙화를 구현했기 때문이지만, 본질적으로는 미래의 시퀀서가 정교한 롤업을 수행할 수 있도록 기본적인 합의 전제를 마련했다는 점에 의미가 있다.
물론 시퀀서를 통해 매우 정교한 롤업 트랜잭션 집약 및 처리를 실현하는 것은 현재로서는 여전히 일종의 아이디어에 불과하다. 다행히 AA 계정 추상화와 블록체인 전체의 모듈화·조합 가능한 오픈 사고 방식이 이러한 아이디어를 현실로 만들기 위한 전제 조건을 제공해주고 있다.
以上.
또한 앞서 언급했듯이, 현재 L2는 전반적으로 점점 더 모듈화되는 추세다. OP Stack 프레임워크에 ZK 기술을 통합해 프라이버시 확장을 실현하거나, 기존의 이더리움 DA를 세레스티아(Celestia) 같은 제3자 DA로 전환해 비용을 절감하거나, ETH를 가스비로 쓰는 전통을 점차 바꾸며 L2 토큰에 더 큰 실용성을 부여하고 있다. 더 나아가 L2는 잘 정리된 트랜잭션을 다른 VM 실행 환경에 제출하는 것도 가능하다. 즉, 트랜잭션을 솔라나와 이더리움에 나눠 처리하는 것도 가능하다는 것이다.
그렇게 되면 완전히 새로운 패러다임이 등장하게 될 것이다. 지금의 L2는 더 이상 이더리움의 L2만이 아니며, 솔라나 역시 이더리움의 L2가 될 수 있고, 심지어 L2라는 개념 자체도 기괴하게 변형될 수 있다.
대담하게 상상해보자. 지금의 L2가 고도의 동시성 거래 처리 능력을 갖춘 진입형 '레이어1'이 되고, 이전의 레이어1이었던 이더리움이나 솔라나는 자산 정산과 보안을 담당하는 새로운 '레이어2'가 되는 것이다.
L2란 결코 고정된 개념이 아니다. L2 플랫폼들은 대규모 동시성 거래 처리 문제를 해결하고, 증가하는 사용자 시장을 유치해야 한다는 사명을 계속해서 안고 있다.
만약 이 사명이 달성된다면, 모듈화 사고 방식 아래에서 단지 이더리움 L1의 정통성이 무너지는 것을 넘어, 전체 체인의 DA 데이터 가용성, VM 실행 계층, 심지어 상호 운용성(interoperability)까지도 L2들이 대중화(Mass Adoption)를 실현하기 위한 인프라가 될 것이다.
그때가 되면 L2는 더 이상 L1의 보조 역할이 아니라, 강력한 기능을 갖춘 종합적인 거래 집약 및 분배 처리 플랫폼이 될 것이다. 그렇다면 궁극적으로 누가 누구의 L2인지 물어봐야 할 것이다.
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Haotian | CryptoInsight
