모듈형 DA 설계의 5가지 요소를 한눈에 살펴보기: Celestia, Avail, EigenDA, 누가 승자가 될 것인가?

2024.01.22

모듈형 DA 설계의 5가지 요소를 한눈에 살펴보기: Celestia, Avail, EigenDA, 누가 승자가 될 것인가?

다섯 가지 요인은 데이터 가용성 샘플링, 합의 + DA 보장, 탈중앙화 수준, 확장성 및 비용을 포함한다.

2024.01.22 - 08:42:39

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다섯 가지 요인은 데이터 가용성 샘플링, 합의 + DA 보장, 탈중앙화 수준, 확장성 및 비용을 포함한다.

작성자: hitesh.eth, 암호화폐 KOL

번역: Felix, PANews

지난달 Arbitrum은 DA 비용으로 MB당 약 1980달러를 지불했다. 반면 Manta는 Celestia DA를 사용해 단 3.41달러/MB만 지불했다. 모듈형 DA 계층은 롤업(Rollups)의 가스 비용을 크게 절감할 수 있다. Celestia, Avail, EigenDA 중 누가 DA 경쟁에서 승리할 것인가?

왜 모듈형 DA가 필요한가?

이더리움과 같은 통합 블록체인에서는 데이터 가용성(DA)이 일반적으로 단일 시스템 설계의 일부로 구성되며, 블록 공간 활용률이 높아질 경우 데이터 가용성이 성장의 병목 현상이 된다. 가스 비용이 높아질수록 사용자 경험은 나빠진다.

이더리움은 오랜 기간 동안 확장성 문제를 인식하고 다양한 오프체인 확장 솔루션을 탐색해왔다. 특히 OP 롤업은 최근 인기 있는 오프체인 확장 솔루션이 되었지만, 블록 공간 수요가 높을 때 여전히 과도한 가스 비용 문제가 발생한다.

롤업이 직면한 또 다른 문제는 거의 70~90%의 수입을 데이터 호출 및 이더리움 DA 저장에 지출한다는 점이다.

모듈형 데이터 가용성 계층은 DA 비용을 낮추는 잠재적 해결책 중 하나이며, 비용을 최대 99%까지 절감할 수 있다.

이는 실제로 Celestia와 Manta에서 입증되었다. 이더리움 DA 대신 Celestia를 선택함으로써 Manta는 DA 비용을 거의 99% 절감하는 데 성공했다. 물론 이더리움도 L2 데이터 호출을 위한 별도의 블록 공간을 도입하는 중대한 업그레이드를 진행하고 있다.

이를 통해 데이터 호출 비용을 5~10배 정도 줄일 수 있을 것으로 추정된다. 그러나 프로토 덩크 샤딩(EIP-4844)을 Celestia와 비교하더라도, Celestia는 블롭스페이스(Blobspace)보다 최소 50배 이상 저렴하다는 장점을 가지고 있다.

문제는 이제 Celestia, Avail, EigenLayer와 같은 모듈형 DA 설계가 어떤 요소들을 고려하여 데이터 호출 게시 비용을 이렇게 낮은 수준으로 낮출 수 있는가 하는 것이다.

DA 계층의 전반적인 성능과 비용에는 여러 요인이 영향을 미치는데, 암호화폐 KOL hitesh.eth는 다음 다섯 가지가 가장 중요하다고 본다:

데이터 가용성 샘플링(Data Availability Sampling, DAS)
합의 + DA 보장
탈중앙화 수준
확장성
비용

데이터 가용성 샘플링

이더리움 DA에서는 노드가 블록의 모든 데이터를 검사하여 데이터가 사용 가능한지 확인하는데, 이는 시간이 많이 소요될 뿐 아니라 비용도 증가시킨다. 데이터 가용성 샘플링(DAS)에서는 경량 노드가 데이터를 다운로드하지 않고도 데이터의 가용성을 검증할 수 있다.

Celestia와 Avail과 같은 모듈형 DA는 이레이저 코드(erasure coding) 기술을 사용해 데이터를 작은 조각으로 분할하고, 경량 노드가 그 중 일부를 무작위로 선택해 다운로드하고 검증할 수 있도록 한다.

Celestia는 또한 네임스페이스 머클 트리(NMT)를 사용하여 롤업이 관련 데이터 부분만 Celestia 블록에 게시하도록 하며, 이를 통해 경량 노드의 저장 및 검증 비용을 줄일 수 있다. EigenDA는 데이터 가용성 샘플링을 사용하지 않는다.

합의 + 데이터 보장

데이터 가용성 비용을 낮추는 것을 논할 때 합의 메커니즘은 중요한 역할을 한다. 여기에는 두 가지 측면이 있는데, 첫째는 거래가 더 빠르게 블록에 추가되어야 하고, 둘째는 거래의 정확성이 보장되어야 한다는 점이다.

따라서 블록의 최종 확정 시간과 데이터 보장 시간은 DA 계층의 성능 최적화에 각자의 역할을 한다. Celestia는 Tendermint를 사용하여 블록 최종 확정 시간이 더 빠르며, 사기 방지 구조를 통해 거래의 정확성을 보장한다.

반면 Avail은 Polkadot SDK에서 유래한 혼합 합의 메커니즘(Grandpa와 Babe)을 사용하며, Tendermint보다 블록 최종 확정 시간이 느리다. 하지만 Avail은 KZG 커밋을 사용한 유효성 증명을 통해 거래 정확성 검증 속도는 Celestia보다 더 빠르다.

EigenDA는 이더리움의 Casper 지분 증명(PoS) 합의를 사용하는데, 앞서 언급된 다른 합의 메커니즘보다 느리다. EigenDA는 검증 과정에 DAC(Data Availability Committee)를 사용한다. DAC는 검증자들로 구성된 위원회로서 검증 과정을 담당한다.

DAC는 검증 시간을 단축시키지만 중심화 위험도 함께 가져온다. 다만 DAC를 사용하면 DA 비용을 효과적으로 줄일 수 있으며, Metis와 기타 유효성 기반 솔루션들이 이를 입증하고 있다.

탈중앙화

탈중앙화 수준은 설계 요소 중 가장 중요한 측면 중 하나이다. 이는 네트워크를 보호하는 검증자의 수와 전체 네트워크 상의 지분 분포를 의미한다. Celestia는 최대 100명의 검증자를 지원한다.

Avail은 지정형 지분 증명(Designated Proof-of-Stake)을 사용하며 최대 1000명의 검증자를 지원한다. 대부분의 풀 노드가 다운되더라도, 경량 노드의 P2P 네트워크로부터 샘플링을 수행하기 때문에 네트워크는 계속 작동할 수 있다. Avail은 유일하게 강력한 장애 안전(fault-tolerant) 메커니즘을 갖춘 DA 계층이다.

EigenDA는 AVS(Active Validation Service)로서, 스마트 계약을 통해 ETH를 스테이킹하고 재스테이킹함으로써 이더리움 검증자로부터 보안을 공유받는다. EigenDA의 보안 보장은 재스테이킹한 검증자의 수와 ETH 양에 따라 결정된다.

확장성

모듈형 계층은 수요 증가에 따라 블록 크기를 동적으로 확장할 수 있어야 한다. Celestia와 Avail은 대규모 블록, 데이터 가용성 샘플링, 경량 노드를 사용하여 증가하는 수요를 충족시킨다. EigenDA가 사용하는 DAC 역시 확장 가능하다고 평가된다.

비용

모듈형 DA의 비용은 앞서 논의된 다양한 요소에 따라 달라진다. 현재 Celestia DA는 이미 운영 중이며, Manta에 대해 MB당 3.41달러를 청구하고 있다. 이 비용은 TIA 가격 변동에 따라 달라질 수 있다. Avail과 EigenDA는 아직 출시되지 않았으며, NEAR DA가 현재 가장 낮은 비용을 제공한다.