데이터 가용성 솔루션 및 관련 프로젝트 현황
글: 감숙
DA 솔루션 정리
이전 데이터 가용성(DA)에 관한 글인 『Web3 기초 지식｜데이터 가용성이 왜 레이어2(L2)에게 중요한가? (상편)』에서 우리는 L2가 직면한 데이터 가용성 문제는 주로 보안성과 비용 사이의 균형이라고 설명했다. 이러한 균형을 맞추기 위해 온체인 및 오프체인 DA 솔루션이 등장하였으며, 아래에서는 두 가지 다른 방식을 구체적으로 소개하고자 한다.
온체인 솔루션: 프로토-댄크샤딩(Proto-Danksharding)
온체인 솔루션이란 L2가 여전히 이더리움을 DA 계층으로 사용하며, 이더리움을 통해 데이터 가용성 비용을 낮추는 것을 의미한다.
프로토-댄크샤딩(또는 EIP-4844)은 이더리움이 데이터 가용성 비용을 절감하기 위한 방안이다. 새로운 거래 형식인 Blob을 도입하여, L2가 업로드하는 거래 데이터를 이더리움 컨센서스 레이어 상에서 영구 저장되지 않는 형태로 Blob 형식으로 저장함으로써 L2에게 더 저렴한 데이터 가용성을 제공한다.
이는 향후 이더리움이 일종의 실시간 게시판 역할을 하게 되며, 게시된 데이터는 일정 시간 후 삭제된다는 의미다. 따라서 L2는 자체적으로 모든 데이터의 백업을 저장할 방법을 마련해야 한다.
프로토-댄크샤딩은 올해 말 예정된 이더리움 캔쿤 업그레이드에서 도입될 예정이다.
오프체인 솔루션
간단히 말해, 오프체인 솔루션이란 더 경제적인 방법으로 데이터 가용성을 확보하기 위해 더 이상 이더리움을 DA 계층으로 사용하지 않는 것이다. 탈중앙화 정도와 보안성의 차이에 따라 오프체인 솔루션은 네 가지로 나뉜다: Validium, 데이터 가용성 위원회(DAC), Volition, 범용 DA 솔루션.
Validium
이더리움이 처음 확장성 솔루션을 모색할 때, 유효성 증명을 사용하고 데이터를 체인 상에 게시하는 방식을 ZK 롤업이라 하고, 동일한 유효성 증명을 사용하되 데이터를 체인 외부에 게시하는 것을 Validium이라 했다. 사기 증명을 사용하고 데이터를 체인 상에 게시하는 것은 OP 롤업이며, 동일한 사기 증명을 사용하되 데이터를 체인 외부에 게시하는 것은 Plasma이다.
Plasma 확장성 솔루션은 현재 이더리움에서 포기되었으며, 이더리움이 롤업 중심의 확장 전략을 발표한 이후 Validium도 관심을 잃었다. 그러나 Validium는 체인 외부에 게시된 거래 데이터를 중앙집중식 운영자가 관리하기 때문에, 현재는 고도로 중앙집중화된 DA 솔루션을 특별히 지칭한다.
이 방식은 거래 당사자의 프라이버시를 매우 잘 보호하고 DA 비용을 최소화하지만, 위험도 가장 높다. 만약 체인 외부의 운영자가 장애를 일으키거나 악의적인 행위를 하면 사용자의 자금을 회복할 수 없다.
데이터 가용성 위원회(DAC)
단일 운영자로 인한 단일 장애점 위험을 줄이기 위해 현재 대부분의 Validium은 데이터 가용성 위원회(DAC)와 함께 사용된다. DAC는 컨소시엄 블록체인과 유사하며, 다수의 권위 있는 또는 신뢰받는 노드들로 구성되어 거래 데이터의 복사본을 보관하며, 운영자가 장애를 일으키거나 악의적 행동을 할 경우 데이터를 공개하여 사용자가 자금을 인출할 수 있도록 돕는다.
DAC의 운영 비용도 비교적 낮지만, 보안 측면에서 보면 소규모 DAC(8~10명)는 여전히 개인키 도난이나 집단 악의적 행동에 취약하며, 체인 상의 자금 역시 동결되거나 도난당할 수 있다.
Volition
Volition은 혼합형 모델로, 사용자가 개별 거래의 데이터를 체인 상 또는 체인 외부에 게시할지를 선택할 수 있게 해준다. 예를 들어, 이 모드를 선택한 DEX에서는 사용자가 여러 계좌를 관리하면서 필요 시 자산을 체인 외부 데이터 계좌로 옮겨 빈번하고 저렴한 거래를 수행한 후, 거래 종료 후 다시 체인 상 데이터 계좌로 자산을 옮길 수 있다.
따라서 순수한 Validium에 비해 Volition은 이더리움의 일부 보안성을 유지할 수 있다.
범용 DA 솔루션
지금까지 논의한 오프체인 DA 솔루션들은 모두 이더리움 맥락 내에서 이루어진 것이며, 또 다른 범용 DA 솔루션은 이더리움 L2뿐만 아니라 다양한 체인과 프로젝트에도 데이터 가용성을 제공할 수 있다. 다음 섹션에서 자세히 다룰 EigenDA, Celestia, Avail 등이 그 예이다.
비록 범용 DA 솔루션들의 기술 구현 방식은 다르지만, 공통된 목표는 데이터 가용성의 보안성을 강화하여 공개 블록체인 수준의 보안성을 달성하는 것이다. 따라서 이들은 자체 검증 노드, 블록 생성자, 합의 메커니즘 등을 갖추고 있지만 스마트 계약 기능은 없다.
DA 계층 프로젝트 소개
모듈화 블록체인 개념 하에서 이더리움은 거의 컨센서스 레이어와 결제 레이어의 90%를 차지하고 있으며, 실행 레이어는 치열한 경쟁을 거쳐 Optimism, Arbitrum, Starknet, zkSync의 '사족정립'(사방이 균형 잡힌 구조) 국면을 형성했다. 반면 데이터 가용성(DA) 레이어는 아직 초기 단계에 머물러 있다. 아래 필자는 몇 가지 인기 있는 DA 계층 프로젝트들을 소개하여 독자들의 참고를 돕고자 한다.
StarkEx
StarkEx는 StarkWare 팀이 개발한 특정 애플리케이션에 확장성 솔루션을 제공하는 프레임워크로, 동시에 애플리케이션에 데이터 가용성 솔루션도 제공하기 때문에 DA 계층 프로젝트로 분류된다. StarkEx는 체인 상, Validium, Volition 세 가지 데이터 가용성 모드를 갖추고 있으며, 위에서 언급한 순수 Validium과 차이점은 StarkEx의 Validium 솔루션이 DAC를 통합하여 보안성을 강화했다는 점이다.
현재 StarkEx를 통해 데이터 가용성을 제공받는 프로젝트로는 dYdX v3, Immutable, Sorare, DeversiFi 등이 있다.
zkPorter
zkPorter는 2021년 4월 zkSync 개발팀 Matter Labs가 제안한 오프체인 DA 솔루션이다. zkPorter는 L2가 거래 데이터를 게시하기 위한 독립된 체인으로, PoS 합의 메커니즘을 통해 보안을 유지한다. zkSync 토큰 보유자는 자신의 토큰을 스테이킹하여 zkPorter의 수호자(Guardians)가 되어 블록을 검증하고 서명할 수 있다. 이것이 커뮤니티가 zkSync가 토큰 발행 및 에어드랍을 할 것이라고 생각하는 이유 중 하나인데, zkPorter의 합의 메커니즘이 거버넌스 토큰을 포함하기 때문이다.
또한 Matter Labs의 설계에 따르면, zkPorter 계정은 ZK 롤업(zkSync Era) 상의 계정이나 스마트 계약과 원활하게 상호작용할 수 있으며, 사용자 입장에서는 zkPorter 계정의 수수료가 훨씬 저렴하다는 점 외에는 큰 차이가 느껴지지 않을 수 있다.
ZK 롤업과 zkPorter는 높은 상호운용성을 가짐
다만 주목할 점은, zkPorter가 몇 년 전에 제안되었음에도 불구하고 현재까지 아무런 진전이 없으며, Matter Labs 또한 zkPorter 테스트넷 및 개발 진행 상황에 대해 어떤 정보도 공개하지 않고 있다는 점이다.
EigenDA
EigenDA는 EigenLayer 기반으로 개발된 DA 계층 프로젝트지만, 본질적으로는 범용 DA 프로젝트인 Celestia, Avail과 달리 EigenDA는 미들웨어로서 자체 합의 메커니즘을 갖추지 않으며, 그 보안성은 EigenLayer의 이더리움 검증자 재스테이킹 모델을 통해 얻는다.
EigenDA는 또한 EigenLayer 상의 첫 번째 액티브 검증 서비스(AVS)로, 재스테이킹 참여자는 ETH를 EigenDA에 재스테이킹하여 데이터 검증 서비스를 수행하고 보상을 받으며, 구매자(L2)는 EigenDA에 데이터를 게시함으로써 낮은 거래 비용과 더 높은 TPS를 얻게 된다.
EigenDA는 아직 테스트넷이 출시되지 않았지만, 이미 Mantle, Layer N, Offshore 등 많은 팀들이 EigenDA를 자신의 L2에 통합할 계획을 발표했다.
Celestia
Celestia는 범용 DA 퍼블릭 블록체인으로 자체 검증 노드와 PoS 합의 메커니즘을 보유하고 있으며, 다른 오프체인 DA 솔루션에 비해 비용은 더 들지만 보안성은 현저히 높다.
Celestium은 이더리움 L2 체인으로, DA 계층으로 Celestia를 사용하며 결제 및 컨센서스 계층으로는 이더리움을 사용한다.
Celestium의 데이터 가용성 구현 방식은 다음과 같다:
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Celestium은 증명 데이터(Proofs)를 정상적으로 이더리움에 업로드하지만, 거래 데이터(Transaction Date)는 Celestia에 게시한다.
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Celestia의 검증 노드가 데이터 가용성 증명에 서명한 후 이를 이더리움 상에 배포된 DA Bridge Contract로 전송하여 검증 및 저장한다.
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이더리움 상의 L2 스마트 계약은 언제든지 이를 조회할 수 있다.
Celestia는 2021년 3월 시드 펀딩에서 150만 달러, 2022년 10월 두 번째 라운드에서 5500만 달러를 조달했으며, 다수의 유명 VC들이 참여했다.
또한 Celestia는 9월 26일 에어드랍 소식을 발표하며 사람들의 관심을 모듈화 블록체인 및 DA 계층 분야로 돌렸다.
공식 설명에 따르면, Celestia는 7,579명의 개발자와 576,653개의 체인 상 주소에 TIA(Celestia의 네이티브 자산)를 에어드랍할 예정이다. 개발자 대상에는 공공재 및 핵심 프로토콜 인프라, Eth Research, DA 계층 프로젝트의 공헌자(예: Avail, EigenLayer, Solana)가 포함되며, 체인 상 주소에는 이더리움 롤업의 활성 사용자, Cosmos Hub 및 Osmosis의 스테이커, IBC 리레이어가 포함된다.
Avail
Avail은 원래 Polygon Labs가 2020년에 데이터 가용성 문제 해결을 위해 설립한 프로젝트였으나, 올해 3월부터 폴리곤에서 독립하여 더 이상 폴리곤이나 이더리움에 한정되지 않고 독자적인 DA 퍼블릭 블록체인으로 운영되고 있다.
기술적으로는 Celestia보다 다소 복잡하며, 메인넷은 2024년 1분기 출시 예정이며 현재는 테스트넷만 운영 중이다. Avail 테스트넷은 이미 두 번째 단계에 접어들었으며, 사용자는 다음과 같은 다양한 방법으로 참여할 수 있다:
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토큰 획득: 사용자는 AVL 테스트넷 토큰을 획득하여 스테이킹 및 지명 기능을 탐색할 수 있다.
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블록체인 개발: 사용자는 Avail과 연동되는 모듈형 블록체인 애플리케이션 또는 체인을 자유롭게 개발할 수 있다.
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네트워크 역할: 사용자는 검증자 또는 경량 클라이언트로 테스트넷에 참여하여 데이터 검증 과정을 지원할 수 있다.
분명히 L2와의 상호작용에 비해 DA 계층 프로젝트의 진입 장벽은 훨씬 높지만, Celestia가 이미 에어드랍을 발표한 만큼 조건이 되는 사용자라면 상호작용을 시도해볼 만하다. Avail은 현재 테스트넷 인센티브 활동 『Clash of Nodes Challenges』를 진행 중이지만 결론적으로 말하면 단순히 노드를 운영해도 무의미하며, 점수를 얻으려면 검증자로 신청해야 하는데 이 또한 쉽지 않다. 일반 사용자는 새 임무를 기다려야 하며, 지속적인 관심이 필요하다.
요약 및 고찰
비탈릭이 2022년에 제시한 이더리움 미래 로드맵에는 머지(The Merge) 이후 다음 단계인 서전(The Surge)의 핵심이 EIP-4844를 통해 L2의 데이터 게시 비용을 추가로 절감하는 것으로 명확히 표시되어 있다. 이는 이더리움이 실행 레이어만 분리하려 하며, DA 레이어, 결제 레이어, 컨센서스 레이어의 기능은 계속 유지하려 한다는 것을 의미한다.
따라서 EIP-4844 제안자와 L2BEAT가 오프체인 DA 솔루션을 사용하는 확장성 프로젝트를 L2로 인정하지 않으려는 태도도 이해가 간다.
캔쿤 업그레이드가 완료되면, 이러한 오프체인 DA 계층 프로젝트들(특히 DA 퍼블릭 체인)은 이더리움과 직접적인 사업 경쟁에 직면할 가능성이 있으며, 그때 비용이 더 낮다는 점 외에 어떻게 경쟁력을 높일 것인지가 관건이 될 것이다.
Celestia가 바로 이 시점에 토큰을 발행하며 개발자와 체인 상 활성 주소들에게 인센티브를 제공한 것은 선제적으로 기회를 선점하고 커뮤니티의 지지를 얻기 위한 전략적 판단일 수 있다. 동시에 사용자 입장에서는 앞으로 DA 계층 경쟁 속에서 Optimism, Arbitrum처럼 큰 수익을 가져다주는 프로젝트가 나타날지도 기대해볼 만하다.
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