이더리움 발전사 및 칸쿤 업그레이드와 기타 일부 상황

2024.01.22

이더리움 발전사 및 칸쿤 업그레이드와 기타 일부 상황

이더리움 머지 이후 가장 중요한 일은 성능(TPS) 향상과 가스비 절감을 통해 이더리움을 완벽한 앱에 가깝게 만드는 것이다.

2024.01.22 - 09:28:09

Web3 심층 보도에 집중하고 흐름을 통찰

이더리움 머지 이후 가장 중요한 일은 성능(TPS) 향상과 가스비 절감을 통해 이더리움을 완벽한 앱에 가깝게 만드는 것이다.

작성자: Steven, E2M 리서처

서론

왜 최근 주목해야 하는가?

비트코인 현물 ETF 승인 이후 다음 서사가 바로 이더리움 중심의 논리로 빠르게 전환되었다. 5월의 이더리움 현물 ETF + 칸쿤 업그레이드 + 리스테이킹(Restaking) 등이다.

이더리움 발전 규칙 살펴보기

합병(Merge) 이전의 이더리움은 벤처 기업과 유사한 발전 모델을 따랐다. PoW는 초기 마케팅 수단으로 채굴자에게 블록 보상을 제공하며 토큰 가치에는 관심을 두지 않았고, 대신 토큰 경제는 급속도로 인플레이션 되었다. 우선순위는 사용자 경험보다 가치 축적에 있었다.

합병(Merge)의 목적은 성능 향상이 아니라 블록체인 생성 비용을 줄이는 것이다(PoW에서 POS로의 전환). 웹2.0에 비유하자면 산업 체인 상류의 원가 절감 및 효율 개선과 같으며, 장기적인 지속 가능성을 위한 기반을 마련하는 것이다. 이로써 토큰 경제는 디플레이션으로 전환되었고, 동시에 사용자 경험도 중시하게 되었으며, 채굴자의 수익은 점차 스테이킹 보상으로 전환되었다. 가스 수수료(Gas fee)도 감소하였다.

칸쿤 업그레이드는 '더 서지(The surge)'의 일부로, 사용자 경험을 최우선으로 하기 시작한다(예: 거래 속도 향상, 가스 수수료 감소).

향후 업그레이드 사이클은 상대적으로 짧아질 것이며, 이더리움은 상하이 업그레이드 이후 일종의 성숙기에 진입했다고 볼 수 있다. 앞으로도 몇 차례 큰 업그레이드가 예정되어 있지만, 그 핵심 목표는 체인 확장성, 검증 용이성, 저렴한 비용, 강력하고 안정적인 성능에 집중될 것이다.

일부 사고

이더리움의 발전은 복잡하고 다원적이며, 전체 발전 경로를 학습하는 과정에서 아직 해결되지 않은 많은 문제가 남아 있다.

비탈릭(Vitalik)은 이더리움 발전 과정에서 매우 강력한 주도적 역할을 하고 있다. 만약 한 기업의 관점에서 본다면, 훌륭한 CEO가 회사를 이끌며 전진하는 것은 매우 좋은 발전 방식이며, 결국 V신이 주도하는 모든 이더리움 생태계 발전은 장기적으로 ETH를 지지하게 된다.

Arb, OP, ZKsync, Metis 등의 레이어2(Layer2); Aave, Compound, Uniswap 등의 DeFi 등 수많은 초고가 평가 프로젝트들이 이더리움에 의존하며 일정 기간 동안 핫한 서사가 될 수 있었고, 이더리움은 적어도 어느 정도 이득을 얻을 수 있었다.

마이크로소프트나 애플과 비교하기보다는 가장 가까운 것은 아마 NVIDIA일 것이다. AI 발전, VRAR, Web3.0, 각종 클라우드, 컴퓨팅 센터 등 어떤 첨단 기술도 컴퓨팅 능력을 피할 수 없으며, 따라서 NVIDIA도 피할 수 없다.

웹3.0도 비슷한 상태인데, 어떤 발전이라도 이더리움 없이는 어렵다. 이더리움 관련 서사가 잠시 조용했던 기간 후에도 결국 칸쿤 업그레이드와 이더리움 현물 ETF 덕분에 레이어2와 이더리움이 함께 상승했으며, 더 이른 시기의 DeFi Summer, NFT Summer 등도 이더리움 가격을 견인했고, 반감기가 긴 프로젝트들은 대부분 이더리움과 충분한 접촉이 필요하다.

이더리움에서 벗어나려는 시도들도 대부분 "이더리움 킬러"라는 논리를 따르지만, 앞서 논의된 TON처럼 이더리움을 깎아내리지 않으면 스스로 존재감을 잃는다.

이더리움의 발전은 매우 중앙집중화되어 있는 반면, 이더리움 자체 체인은 매우 탈중앙화되어 있다. 때때로 이더리움의 발전 중앙집중화 정도는 유니스왑(Uniswap) 팀과 맞먹는다고 느껴질 정도이며, Aave, MakerDAO 등의 프로토콜만큼 탈중앙화 정도가 높지는 않다. 이는 어떤 프로젝트가 잘 발전하기 위해서는 본질적으로 어느 정도 중앙집중화가 필요함을 반영한다.

어쩌면 언젠가는 이더리움이 극도로 성숙한 단계에 도달해 완전한 탈중앙화 거버넌스를 실현할 수도 있겠지만, 적어도 비탈릭이 젊은 지금 당장은 그날이 멀게만 느껴진다. 다시 말하지만, 이더리움은 이제 겨우 창업 11년 된 기업일 뿐이며, 결코 성숙했다고 볼 수 없다.

1. 대배경 —— 이더리움 역사 간략 회고

1.1 역사 및 포크(Forks)

다음 내용 구조는 https://ethereum.org/zh/history 및 기타 공개 정보를 참조하였습니다. 보다 자세한 내용은 링크를 클릭하여 참고하시기 바랍니다.

2013 —— 제0단계 이더리움 탄생

백서 발표, 이더리움 탄생

2013년 11월 27일, 비탈릭 부테린(Vitalik Buterin)이 《이더리움 백서》 발표
이더리움 창립자 비탈릭 부테린(Vitalik Buterin)이 이더리움 최초 백서를 발표하며 플랫폼 내 토큰 시스템 소개
요약

백서는 스마트 계약을 정의하며, 이때 최초로 이더(Ether) 개념을 언급했다. 백서에서는 이더가 이더리움 네트워크의 연료비(Gas)로 활용되며, 사용자가 송금 거래 또는 스마트 계약 배포 시 일정 연료비를 지불해야 한다고 설명한다. 일부 연료비는 블록 검증자(채굴자라고도 함)에게 보상으로 지급되며, 거래 발신자가 지불한 이더가 부족하면 거래는 실행되지 않고, 초과 지불 시 잔액은 발신자의 지갑으로 반환된다.

2014 —— 제0.5단계 이더리움 판매

이더리움 판매

2014년 7월 22일 00:00:00 +UTC
이더리움 선매출 기간은 42일이며, 비트코인으로 구매 가능
요약

초기 환율은 1비트코인당 2000이더로 설정되었으며, 이 환율은 14일간 유지된 후 선형적으로 하락하여 최종적으로 1비트코인당 1337이더로 낮아졌다. 이번 토큰 세일은 2014년 9월 2일 종료되었으며, 총 매출 약 1800만 달러를 기록하였고, 공개적으로 6000만 개 이상의 이더가 분배되었다. 구매 완료 후 수령한 이더는 이더리움 제네시스 블록 출시 이후에야 송금이 가능하다.

선매출된 6천만 개 이상의 ETH 외에도 두 가지 추가 분배가 이루어졌다. 하나는 이더리움 초기 개발에 기여한 사람들에게, 다른 하나는 장기 연구 프로젝트에 각각 분배되었으며, 이 두 항목의 ETH 수량은 모두 선매출 수량의 9.9%였다.

즉, 이더리움이 공식 출시될 당시 총 72,002,454.768개의 ETH가 분배되었다.

2015 —— 제1단계: 프론티어(Frontier)

2015년 3월 3일, 이더리움 공식 블로그에서 네 가지 중요한 단계를 발표했다. 해당 블로그에 따르면, 당시 비탈릭의 몇 가지 사고 논리는 다음과 같다:

프론티어(Frontier): 출시 과정에서 주요 목적은 채굴 작업과 이더리움 거래소 운영을 가능하게 하여 커뮤니티가 채굴 장비를 가동하고 DApp을 테스트할 수 있는 실시간 환경을 구축하는 것이다. 또한 이더리움을 핵심 개발자와 감사자들 사이에서 완전히 안정화시키는 것을 목표로 한다.
홈스타드(Homestead): 프론티어는 내부 테스트 버전이고, 홈스타드는 공개 테스트 버전이다.
메트로폴리스(Metropolis): 완전히 성숙한 사용자 상호작용 버전으로, 사용자 경험 추구
세레니티(Serenity): PoW에서 PoS로 전환

프론티어

2015년 7월 30일 03:26:13 +UTC
요약

프론티어는 이더리움의 최초 버전이지만, 위에서 할 수 있는 일은 거의 없다. 이 버전은 올림픽 테스트 단계가 성공적으로 완료된 후 출시되었다. 주로 기술 사용자, 특히 개발자를 대상으로 한다. 블록당 5,000 유닛의 가스 제한이 있다. 이 '해동' 기간은 채굴자가 운영을 시작하고 초기 채택자가 클라이언트를 설치할 시간을 확보하도록 돕는다.

다른 많은 웹3.0 프로젝트의 콜드 스타트와 유사하게, '채굴자'들은 '프론티어' 메인넷에서 각 블록을 채굴할 때마다 5개의 이더리움 보상을 받는다.

프론티어 해동 포크

2015년 9월 7일 09:33:09 +UTC
블록 번호: 200,000
이더리움 가격: $1.24
요약

프론티어 해동 포크는 각 블록의 가스 제한 5,000 유닛을 증가시키고 기본 가스 가격을 51 gwei로 설정했다. 이를 통해 거래가 가능해졌으며, 거래는 21,000 유닛의 가스를 필요로 한다.

향후 지분 증명(PoS)으로의 하드 포크를 보장하기 위해 난이도 폭탄(Difficulty Bomb) 개념을 도입했다.

난이도 폭탄은 TTD(Total Terminal Difficulty)라고도 불리며, 이전 모든 블록 난이도의 총합을 의미한다. 전체 네트워크의 누적 채굴 난이도 값이 TTD에 도달하면 ETH 메인넷이 '난이도 폭탄'을 작동시킨다. '난이도 폭탄'은 이더리움 난이도 조정을 위한 백도어 함수이다. 이더리움의 PoW 출블록 시간은 고정되지 않으며, 전 세계 채굴 난이도를 동적으로 조정하여 블록 시간을 대략적인 범위 내로 고정한다. 난이도 폭탄은 백도어 함수를 통해 채굴 난이도를 극도로 높은 수준으로 조정하여 아무도 해당 난이도에서 블록을 생산할 수 없도록 만들고, 이를 통해 채굴자가 PoW를 포기하도록 유도한다. PoW-POS 전환은 고정된 블록 높이를 설정하지 않고 TTD를 머지 발생 시점으로 규정한 이유 중 하나는 누군가 의도적으로 머지 과정을 방해하는 것을 방지하기 위해서이다.

이는 이더리움이 이미 오래전부터 PoW에서 PoS로의 전환을 결심하고 있었음을 간접적으로 입증한다.

2016 —— 제2단계: 홈스타드(Homestead)

이더리움의 첫 번째 하드포크로서 여러 차례의 보안 사건 이후 스마트 계약 규칙들을 점차 완벽하게 정비했다.

홈스타드 포크

2016년 3월 14일 06:49:53 +UTC
블록 번호: 1,150,000
이더리움 가격: US$12.50
요약

홈스타드 포크는 스마트 계약 생성 과정을 최적화했다.

DAO 포크

2016년 7월 20일 01:20:40 +UTC
블록 번호: 1,920,000
이더리움 가격: US$12.54
요약

이번 포크는 예정되지 않은 수동 포크로, 이더리움 상에서 발생한 공격 사건에 기인한다.

The DAO는 블록체인 기업 Slock.it이 시작한 크라우드펀딩 프로젝트로, 프로젝트에 공동체 기반 자금 지원 방식을 제공하는 것을 목표로 했다. 커뮤니티 사용자는 자신의 이더리움을 DAO 토큰으로 교환하여 투표에 참여하며, 펀딩이 성공하면 일부 수익 보상을 받을 수 있다. 이 프로젝트는 2016년 4월 28일간의 크라우드펀딩을 완료하여 총 1200만 개 이상의 이더리움을 모금했으며, 이는 당시 이더리움 전체의 약 14%에 달했다. 그러나 2개월 후, 해커는 The DAO 코드 내 취약점을 이용하여 자금 풀에서 360만 이더리움을 훔쳐갔다.

이 조치는 이더리움 커뮤니티의 투표를 통해 결정되었다. 모든 이더리움 보유자는 투표 플랫폼에서 거래를 통해 투표할 수 있었다. 포크 결정은 85% 이상의 투표를 얻었다. 포크 롤백을 통해 해커가 훔친 이더리움은 회복되었다.

이 포크는 문제 있는 계약에서 자금을 새 계약으로 이전했는데, 새 계약은 출금 기능만 가지고 있다. 자금을 잃은 사람은 지갑에서 100개의 DAO 토큰당 1개의 이더리움을 인출할 수 있다.

일부 채굴자들은 DAO 사건이 프로토콜의 결함 때문이 아니라는 이유로 포크를 거부했다. 이후 이들은 이더리움 클래식(ETC)을 구성했다.

오렌지휘슬 포크

2016년 10월 18일 01:19:31 +UTC
블록 번호: 2,463,000
이더리움 가격: US$12.50
요약

오렌지휘슬 포크는 2016년 9월 18일 이더리움 네트워크가 거래 처리에 심각한 지연을 초래한 서비스 거부(DoS) 공격으로 인해 발생한 문제를 최적화한 것이다. 주로 평가가 낮은 오퍼코드와 관련된 긴급한 네트워크 건강 문제를 해결한다.

거짓용 포크 —— Spurious Dragon

2016년 11월 22일 04:15:44 +UTC
블록 번호: 2,675,000
이더리움 가격: US$9.84
요약

거짓용 포크는 서비스 거부(DoS) 네트워크 공격에 대한 추가적인 최적화를 포함한다:

오퍼코드 가격 조정으로 향후 네트워크 재공격 방지
블록체인 상태의 '블록체인 경량화' 활성화
재공격(Replay attack) 보호 추가

2017 —— 제3단계: 메트로폴리스(Metropolis)

메트로폴리스의 주요 작업은 이더리움 네트워크 내 존재하는 일부 문제를 수정하고 ZK-SNARKS 도입을 준비하는 것이다.

이 단계에서 발생한 가장 영향력 있는 사건은 블록 보상의 두 차례 반감이다: 5ETH에서 3ETH, 그리고 2ETH로 감소하며, 이는 PoW에서 PoS로 전환되는 과도기로 볼 수 있다.

이 단계부터 사용자 경험을 고려하기 시작했으며, PoW에서 PoS로의 원활한 전환 방법도 고려되었다.

비잔틴 업그레이드

2017년 10월 16일 05:22:11 +UTC
블록 번호: 4,370,000
이더리움 가격: US$334.23
요약

비잔틴 포크는 ZK-Snark 도입을 위한 기반을 마련하며, 사용자 프라이버시와 사용자 경험을 중시하기 시작한다.

블록 채굴 보상을 5개의 이더리움에서 3개로 감소
난이도 폭탄을 1년 연기
상태를 변경하지 않고 다른 계약을 호출할 수 있는 기능 추가
일부 암호화 방법 추가로 Layer2 구현 가능

2019 —— 제4단계: 세레니티(Serenity)

이더리움은 점차 성숙해져 PoW에서 PoS로의 합의 전환을 이루었으며, 사용자 경험, 보안성, 탈중앙화, 확장성이 이더리움의 가장 중요한 발전 방향이 되었다.

콘스탄티노플 포크

2019년 2월 28일 07:52:04 +UTC
블록 번호: 7,280,000
이더리움 가격: US$136.29
요약

블록 채굴 보상을 3개의 이더리움에서 2개로 감소

2019년 12월 8일 12:25:09 +UTC
블록 번호: 9,069,000
이더리움 가격: US$151.06
요약

이더리움 가상머신 특정 오퍼레이션의 가스 비용 최적화
서비스 거부 공격 후 복구 능력 향상
ZK-SNARK(Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge) 및 ZK-STARK(Zero-Knowledge Scalable Transparent ARguments of Knowledge) 기반 Layer2 솔루션의 성능 향상
계약이 더 많은 창의적 기능을 도입할 수 있도록 함

2020

뮬러글레셔 업그레이드

2020년 1월 2일 08:30:49 +UTC
블록 번호: 9,200,000
이더리움 가격: US$127.18
요약

뮬러글레셔 포크는 난이도 폭탄을 지연시켰다. 작업 증명 합의 메커니즘의 블록 난이도 증가는 트랜잭션 송신 및 탈중앙화 애플리케이션 사용 시 대기 시간을 증가시켜 이더리움의 사용성을 저하시킬 수 있다.

스테이킹 예치 계약 배포

2020년 10월 14일 09:22:52 +UTC
블록 번호: 11,052,984
이더리움 가격: US$379.04
요약

스테이킹 예치 계약은 스테이킹을 이더리움 생태계에 도입한다. 메인넷 계약이지만, 이것은 비콘체인 출시 일정에 직접적인 영향을 미치며, 비콘체인은 이더리움 업그레이드의 중요한 부분이다.

비콘체인 제네시스 블록

2020년 12월 1일 12:00:35 +UTC
비콘체인 블록 번호: 1
이더리움 가격: US$586.23
요약

비콘체인은 32개의 스테이킹 이더리움이 예치된 계정 16,384개가 안전하게 출시될 수 있도록 해야 한다. 이는 2020년 11월 27일에 달성되었으며, 비콘체인이 2020년 12월 1일부터 블록을 생산하기 시작했음을 의미한다.

비콘체인은 블록체인 네트워크의 관리 감독 및 검증 역할을 수행한다. 비콘체인은 검증자를 무작위로 선택하며, 검증에 성공한 검증자는 보상을 받지만 악의적인 행위는 처벌받는다.

합병 후, 블록의 시간 단위는 슬롯(slot)과 에포크(epoch) 형태로 나타난다. 매 12초마다 슬롯이 생성되며, 각 에포크는 32개의 슬롯으로 구성된다. 에포크는 고정된 시간 단위로, 검증자들은 이 시간이 끝날 때 재배정된다.

검증자가 되고 투표권을 얻으려면 사용자는 최소 32개의 ETH를 예치해야 한다.

이더리움의 규칙은 각 에포크마다 검증자가 무작위로 32개의 위원회에 배정되며, 각 위원회는 최소 128명의 검증자로 구성되어야 한다. 시스템은 RANDAO라는 무작위 알고리즘을 사용하여 각 슬롯에 1명의 검증자와 동시에 해당 슬롯에 대한 위원회를 무작위로 선택한다. 이 검증자는 블록 제안을 담당하고, 위원회는 제안을 검증하고 투표한다. 투표가 통과되면 블록이 생성되고 제안자는 보상을 받는다. 그렇지 않으면 보상뿐 아니라 보증금도 몰수된다. 일반 검증자도 마찬가지로, 규칙을 올바르게 준수하면 보상을 받고, 위반자는 처벌받는다. 예치된 32개 ETH가 16개 ETH 미만으로 떨어지면 검증자 자격은 종료된다.