기관의 비트코인 장악 시도에 맞서기: 비트코인 L2의 창업 기회 및 현재 생태계 분석
글: Mohamed Fouda, Alliance DAO
번역: TechFlow
비트코인 스팟 ETF는 지난 몇 주 동안 뜨거운 화제였다. 이러한 논의가 가라앉자 커뮤니티의 관심은 다시 비트코인 구축으로 돌아왔다. 즉, "비트코인의 프로그래밍 가능성을 어떻게 향상시킬 수 있는가?"라는 질문에 답해야 한다는 의미다.
현재로서는 비트코인 L2가 이 질문에 대한 가장 유망한 해답이다. 본 글에서는 비트코인 L2를 초기 시도들과 비교하고, 가장 전망 있는 비트코인 L2 프로젝트들을 살펴본다. 이후 비트코인 L2와 관련된 흥미로운 창업 기회들을 논의한다.
허가 없이 사용 가능한 비트코인 방어하기
많은 투자자들이 이제 규제된 상품을 통해 비트코인에 투자할 수 있게 되었으며, 전통 금융(TradFi) 상품에서 BTC를 레버리지 거래, 담보 대출 등으로 거래할 수 있다. 그러나 이러한 제품들은 원시적인 BTC를 사용하지 않는다. 대신 발행사가 통제하는 TradeFi 버전의 BTC를 사용하며, 원시 BTC는 트러스티에 의해 잠겨 있다. 시간이 지남에 따라 TradeFi 버전의 BTC는 BTC 보유 및 사용의 주요 방식이 될 수 있으며, 이를 탈중앙화되고 허가 없이 사용 가능한 자산에서 월스트리트가 통제하는 또 다른 자산으로 전환시키게 된다. 비트코인의 원시적이고 허가 없는 특성은 오래된 금융 시스템이 비트코인을 장악하려는 시도에 맞서 싸우는 유일한 길이다.
비트코인 원생 제품 구축하기
L1 애플리케이션
개발자들은 여러 차례 L1에서 추가 기능을 구현하려고 시도했다. 이러한 노력은 비트코인 거래가 임의의 데이터를 포함할 수 있는 능력을 활용하는 데 집중되었다. 이러한 임의 데이터는 자산 발행 및 이전, NFT 등의 추가 기능을 구현하는 데 사용될 수 있다. 그러나 이러한 기능들은 비트코인 프로토콜의 일부로 설계된 것이 아니라, 해당 데이터 필드를 해석하고 조작하기 위한 별도의 소프트웨어가 필요하다.
이러한 시도에는 Colored Coins, Omni 프로토콜, Counterparty, 그리고 최근의 Ordinals가 포함된다. Omni는 처음에 비트코인 L1에서 USDT를 발행하고 이전하는 데 사용되었으며, 이후 다른 체인으로 확장되었다. Counterparty는 비트코인 스탬프와 SRC-20 토큰의 기반 기술이다. Ordinals는 현재 비트코인에 NFT와 BRC-20 토큰을 각인(minting)하는 표준이다.
Ordinals는 출시 이후 큰 성공을 거두며 2억 달러 이상의 수수료를 발생시켰다. 그럼에도 불구하고 Ordinals는 자산 발행과 이전에 국한되어 있다. Ordinals는 L1에서 애플리케이션을 구현하는 데 사용할 수 없다. 비트코인의 원시 프로그래밍 언어인 Bitcoin Script의 제약 때문에 AMM이나 대출과 같은 더 복잡한 애플리케이션은 사실상 구축이 불가능하다.
BitVM
비트코인 L1 기능을 확장하려는 시도 중 하나가 BitVM이다. 이 개념은 비트코인의 Taproot 업그레이드를 기반으로 한다. BitVM은 프로그램의 오프체인 실행을 통해 비트코인의 기능을 확장하고, 프로그램의 실행이 사기 증명(fraud proof)을 통해 온체인에서 도전받을 수 있도록 보장한다는 아이디어다. BitVM은 오프체인에서 임의의 로직을 구현할 수 있는 것처럼 보이지만, 실제로 L1에서 사기 증명을 실행하는 비용은 오프체인 프로그램의 크기에 따라 급격히 증가한다. 이 문제는 BitVM의 적용 범위를 특정 문제(예: 신뢰 최소화된 BTC 브릿지)로 제한하며, 많은 향후 출시 예정인 비트코인 L2가 BitVM을 이용해 브릿지를 구현하고 있다.
BitVM 작동의 단순화된 다이어그램
사이드체인
비트코인의 제한된 프로그래밍 가능성을 해결하는 또 다른 방법은 사이드체인 사용이다. 사이드체인은 독립적이며 완전히 프로그래밍 가능한 블록체인이며 EVM과 호환되며, 비트코인 커뮤니티와 일치하려 하고 이들에게 서비스를 제공하려 한다. Rootstock, Blockstream의 Liquid, Stacks V1이 이러한 사이드체인의 예이다.
비트코인 사이드체인은 수년간 존재했지만 비트코인 사용자를 유치하는 데는 전반적으로 제한된 성과를 거두었다. 예를 들어 Liquid 사이드체인에 연결된 BTC는 4,500개 미만이다. 그러나 이러한 체인 위에서 구축된 일부 DeFi 앱은 괜찮은 성과를 거두었는데, Rootstock의 Sovryn과 Stacks의 Alex가 그 예이다.
비트코인 L2
비트코인 L2는 BTC 기반의 허가 없는 애플리케이션 구축의 중심이 되고 있다. 사이드체인과 동일한 장점을 제공하면서도 비트코인 기반 레이어로부터 파생되는 보안 보장을 갖출 수 있다. 어떤 것이 진정한 비트코인 L2인지에 대한 논쟁은 계속되고 있다. 본 글에서는 이러한 논쟁을 피하고, L2가 L1과 얼마나 밀접하게 결합되는지를 결정하는 주요 고려사항을 논의하며, 유망한 L2 프로젝트들을 살펴본다.
비트코인 L2의 요구사항
L1의 보안성
비트코인 L2의 가장 중요한 요구사항은 L1의 보안성에서 자체 보안성을 얻는 것이다. 비트코인은 가장 안전한 체인이며, 사용자들은 이러한 보안성이 L2까지 확장되기를 원한다. 예를 들어, 라이트닝 네트워크(Lightning Network)는 이미 이를 실현하고 있다.
이것이 바로 사이드체인이 사이드체인으로 분류되는 이유이며, 그들은 자체적인 보안성을 가진다. 예를 들어, Stacks V1은 STX 토큰에 의존하여 보안을 확보한다.
실제로 이러한 보안 요구사항을 달성하는 것은 극도로 도전적이다. L1이 L2를 안전하게 지원할 수 있도록 하기 위해 L1은 L2의 행동을 검증하기 위한 특정 계산을 수행할 수 있어야 한다. 예를 들어, 이더리움의 롤업(Rollup)은 L1이 제로지식 증명(zk rollup)을 검증하거나 사기 증명(optimistic rollup)을 확인할 수 있기 때문에 L1로부터 보안성을 얻는다. 현재 비트코인 기반 레이어는 이러한 작업을 수행할 수 있는 계산 능력이 부족하다. 롤업이 제출하는 ZKP를 검증할 수 있도록 새로운 오퍼코드(opcode)를 비트코인에 추가하는 제안들이 있다. 또한 BitVM과 같은 제안은 L1을 변경하지 않고도 사기 증명을 구현하려는 시도다. BitVM이 직면한 과제는 사기 증명의 비용이 매우 높을 수 있다는 점(수백 개의 L1 거래)이며, 이는 실제 적용을 제한한다.
L2가 L1 수준의 보안성을 달성하기 위해서는 L1에 L2 거래의 불변 기록이 있어야 한다. 이를 데이터 가용성(DA) 요구사항이라고 한다. 이는 L1 체인만 모니터링하는 관찰자가 L2 상태를 검증할 수 있도록 한다. 각인(Ordinals)을 통해 L2 거래 기록을 비트코인 L1에 삽입할 수 있다. 그러나 이는 확장성이라는 또 다른 문제를 야기한다. 비트코인 L1의 블록 시간이 10분당 4MB로 제한되어 있으므로 데이터 처리량은 약 1.1KB/s에 불과하다. L2 거래를 약 10바이트/거래로 고도로 압축한다고 가정하더라도, 모든 L1 거래가 L2 데이터 저장에 사용된다고 해도 L1은 초당 약 100건의 거래를 지원할 수 있을 뿐이다.
L1에서 L2로의 신뢰 최소화 브릿지
이더리움 L2에서 L2 간 브릿지는 L1이 제어한다. L2로의 브릿지(Peg-in)란 L1에서 자산을 잠그고 L2에서 해당 자산의 복제본을 발행한다는 것을 의미한다. 이더리움에서는 L2의 네이티브 브릿지 스마트계약을 통해 이를 구현한다. 이 스마트계약은 L2로 브릿지된 모든 자산을 저장한다. 스마트계약의 보안성은 L1 검증자들로부터 온다. 이는 L2로의 브릿지를 안전하게 만들고 신뢰를 최소화한다.
비트코인에서는 전체 L1 마이너 집단이 보호하는 브릿지를 구현할 수 없다. 대신 L2 자산을 저장하기 위해 멀티시그 지갑을 사용하는 것이 최선의 선택이다. 따라서 L2 브릿지의 보안성은 멀티시그의 보안성—즉 서명자의 수와 정체, Peg-in/Peg-out 작업 보호 방식—에 달려 있다. L2 브릿지 보안성을 향상시키는 한 가지 방법은 모든 L2 브릿지 자산을 보관하기 위해 단일 멀티시그 지갑 대신 여러 개의 멀티시그 지갑을 사용하는 것이다. TBTC가 이에 해당하며, 멀티시그 서명자는 슬래싱(slashing) 가능한 담보를 제공해야 한다. 마찬가지로 제안된 BitVM 브릿지 역시 멀티시그 서명자가 보안 보증금을 제공하도록 요구한다. 그러나 이러한 멀티시그에서는 어떤 서명자라도 Peg-out 거래를 시작할 수 있다. Peg-out 상호작용은 BitVM 사기 증명에 의해 보호된다. 서명자가 악의적인 행동을 할 경우, 다른 서명자들(검증자들)은 L1에 사기 증명을 제출함으로써 악의적인 서명자가 슬래싱되도록 할 수 있다.
비트코인 L2 현황
비트코인 L2 프로젝트 요약 비교
Chainway
Chainway는 비트코인 위에 zk 롤업을 구축하고 있다. Chainway 롤업은 롤업의 ZKP와 상태 차이를 저장하기 위해 비트코인 L1을 DA 레이어로 사용한다. 또한 롤업은 증명 재귀(proof recursion)를 활용하여 각 새 증명이 이전 L1 블록에 게시된 증명들을 집계하도록 한다. 증명은 또한 '강제 거래(forced transactions)'를 집계하는데, 이는 L1에서 브로드캐스트되어 L2에 포함되도록 강제하는 L2 관련 거래들이다. 이러한 설계는 다음과 같은 장점이 있다:
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강제 거래는 롤업의 정렬기(orderer)가 L2 거래를 검열할 수 없음을 보장하며, 사용자가 L1에서 이러한 거래를 브로드캐스트함으로써 거래 포함을 스스로 수행할 수 있는 능력을 부여한다.
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증명 재귀를 사용하면 각 블록의 증명 생성기가 이전 증명을 검증해야 한다. 이는 신뢰 체인을 형성하고 무효 증명이 L1에 포함되지 않도록 보장한다.
Chainway 팀은 또한 증명 검증과 Peg-in/out 거래의 올바른 실행을 보장하기 위해 BitVM을 사용하는 방안도 논의하고 있다. BitVM을 사용해 브릿지 거래를 검증하면, 브릿지 멀티시그의 신뢰 가정을 정직한 소수(honest minority) 수준으로 낮출 수 있다.
Botanix
Botanix는 비트코인을 위한 EVM 기반 L2를 구축하고 있다. 비트코인과의 일치성을 높이기 위해 Botanix L2는 PoS 자산으로서 비트코인을 사용해 합의를 구현한다. L2 검증자는 L2에서 실행된 거래로부터 수수료를 번다. 또한 L2는 모든 L2 거래의 머클 트리 루트를 L1에 기록하기 위해 각인(Ordinals)을 사용한다. 이는 L2 거래 로그가 변경될 수 없으므로 부분적인 보안성을 제공하지만, 이러한 거래의 DA를 보장하지는 않는다.
Botanix는 Spiderchain이라는 분산형 멀티시그 시스템 네트워크를 통해 L1에서 L2로의 브릿지를 처리한다. 멀티시그의 서명자들은 일련의 조정자(coordinators) 중에서 무작위로 선택된다. 조정자들은 L1에서 사용자 자금을 잠그고 선언문에 서명함으로써 L2에서 동일한 양의 BTC를 발행한다. 조정자들은 이 역할을 얻기 위해 보안 보증금을 납부한다. 악의적인 행위가 발견되면 보안 보증금은 슬래싱된다.
Botanix는 이미 공개 테스트넷을 시작했으며, 메인넷은 2024년 상반기 출시 예정이다.
Bison Network
Bison은 자신의 비트코인 L2를 구현하기 위해 주권 롤업(sovereign rollup) 스타일을 채택한다. Bison은 STARKs를 사용하는 zk 롤업을 구현하며, 생성된 ZKP와 거래 데이터를 L1에 저장하기 위해 Ordinals를 메커니즘으로 사용한다. 비트코인이 L1에서 이러한 증명을 검증할 수 없기 때문에 검증은 사용자에게 위임되며, 사용자들은 자신의 장치에서 ZKP를 검증한다. 이런 의미에서 Bison은 사기 증명 없이 운영되는 Optimistic Rollup과 더 유사하다.
L2로의 BTC 브릿지 작업을 위해 Bison은 이산대수계약(DLC)을 사용한다. DLC는 L1에 의해 보호되지만 외부 오라클에 의존한다. 이 오라클은 L2 네트워크의 상태를 읽고 정보를 비트코인 L1 네트워크로 전달한다. 이 오라클이 중심화되어 있으면, 오라클이 L1 네트워크에 잠긴 자산을 악용할 수 있다. 따라서 Bison에게는 궁극적으로 분산화된 DLC 오라클로 전환하는 것이 매우 중요하다.
현재 Bison은 특정 가상머신(VM)을 지원하지 않는다. Bison 운영체제는 토큰 계약과 같은 일부 계약을 구현하며, 이는 Bison 증명자에 의해 증명될 수 있다.
Stacks V2
Stacks는 비트코인의 프로그래밍 가능성을 확장하는 데 초점을 맞춘 초기 프로젝트 중 하나였다. Stacks는 비트코인 L1과 더 잘 일치하기 위해 개편을 진행하고 있다. 본 글에서 다루는 초점은 2024년 4월 메인넷에 출시될 예정인 Stacks V2이다. Stacks V2는 L1과의 일치성을 개선하는 두 가지 새로운 개념을 구현한다. 첫 번째는 Nakamoto 버전으로, Stacks의 합의를 업데이트하여 비트코인 블록과 최종성을 따르도록 한다. 두 번째는 sBTC라고 불리는 개선된 비트코인 브릿지 기술이다.
Nakamoto에서는 Stacks의 블록이 마이너들에 의해 채굴되며, 이 마이너들은 L1 네트워크에 비트코인을 담보로 제출한다. Stacks 마이너가 블록을 생성하면, 이 블록들은 비트코인 L1 네트워크에 앵커링되며 L1 네트워크의 작업증명(PoW) 마이너들로부터 확인을 받는다. 블록이 L1 네트워크에서 150회의 확인을 받으면, 해당 블록은 최종 확정된 것으로 간주되며 비트코인 L1 네트워크를 포크하지 않는 한 포크될 수 없다. 이때 해당 블록을 채굴한 Stacks 마이너는 STX 보상을 받고, 그들의 BTC 담보는 네트워크의 Stackers들에게 분배된다. 이렇게 하면 150개 이상 이전의 모든 Stacks 블록(약 하루 전의 블록)은 비트코인 L1 네트워크의 보안성에 의존하게 된다. 더 최근의 블록들(<150회 확인)의 경우, 70% 이상의 Stackers가 포크를 지지해야 Stacks 체인이 포크될 수 있다.
Stacks의 또 다른 업그레이는 sBTC로, BTC를 Stacks로 더 안전하게 브릿지하는 방법을 제공한다. 자산을 Stacks로 브릿지하기 위해 사용자는 자신의 BTC를 L2 네트워크의 Stackers가 제어하는 L1 네트워크 주소에 입금한다. 입금 거래가 확인되면 L2 네트워크에서 sBTC가 발행된다. 브릿지된 BTC의 보안을 보장하기 위해 Stackers는 브릿지된 BTC 가치보다 더 많은 STX를 담보로 잠근다. Stackers는 또한 L2 네트워크에서 발생하는 환매 요청을 처리하는 책임이 있다. 환매 요청은 L1 네트워크 거래 형태로 브로드캐스트된다. 확인 후 Stackers는 L2 네트워크에서 sBTC를 소각하고 협력하여 L1 거래에 서명해 사용자의 일차 네트워크 상의 BTC를 해제한다. 이 작업에 대해 Stackers는 앞서 설명한 마이너 담보를 보상으로 받는다. 이러한 메커니즘을 전송증명(PoX)이라고 부른다.
Stacks는 마이너 PoX 담보, 환매 거래 등 중요한 L2 거래들을 L1 네트워크 거래로 실행하도록 요구함으로써 비트코인과 일치한다. 이 요구사항은 브릿지된 BTC의 일치성과 보안성을 높이지만, L1의 변동성과 높은 수수료로 인해 사용자 경험 저하를 초래할 수 있다. 전반적으로 업그레이드된 Stacks 설계는 V1의 많은 문제를 해결하지만 여전히 약점이 있다. 여기에는 L2에서 STX를 네이티브 자산으로 사용하고, L2의 데이터 가용성—즉 거래 및 스마트계약 코드의 해시만이 L1 네트워크에서 사용 가능하다는 점—이 포함된다.
BOB
Build-on-Bitcoin(BOB)는 비트코인과 일치하려는 이더리움 L2다. BOB는 이더리움 상의 Optimistic 롤업으로 작동하며 EVM 실행 환경을 사용해 스마트계약을 구현한다.
BOB는 초기에는 다양한 유형의 브릿지된 BTC(WBTC, TBTC V2)를 수용하지만, 향후 BitVM을 사용하는 더 안전한 양방향 브릿지 기술을 채택할 계획이다.
WBTC와 TBTC를 지원하는 다른 이더리움 L2와 차별화하기 위해 BOB는 사용자가 직접 비트코인 L1과 상호작용할 수 있는 기능을 구축하고 있다. BOB SDK는 사용자가 비트코인 L1에서 거래에 서명할 수 있도록 하는 일련의 스마트계약 라이브러리를 제공한다. 이러한 거래의 L1 상 실행은 비트코인 라이트 클라이언트에 의해 모니터링된다. 라이트 클라이언트는 간단한 검증(SPV)을 통해 제출된 거래가 L1에서 실행되었고 블록에 포함되었음을 확인할 수 있도록 BOB에 비트코인 블록의 해시를 추가한다. 또 다른 특징은 독립형 zkVM으로, 개발자가 비트코인 L1을 위해 Rust 애플리케이션을 작성할 수 있게 해주며, BOB 롤업에서 올바른 실행 증명을 검증할 수 있다.
현재 BOB의 설계는 비트코인 L2보다는 사이드체인에 더 가깝다. 주로 BOB의 보안성이 비트코인의 보안성이 아닌 이더리움 L1에 의존하기 때문이다.
SatoshiVM
SatoshiVM은 또 다른 zkEVM 비트코인 L2를 출시하려는 프로젝트다. 이 프로젝트는 1월 초 돌연 등장하여 테스트넷을 시작했다. 이 프로젝트에 관한 기술적 세부 정보는 거의 알려져 있지 않으며, 현재까지 프로젝트 배후의 개발자가 누구인지 불분명하다. SatoshiVM의 소량의 기술 문서는 L1을 데이터 가용성(DA)에 활용하고, L1에서 거래를 브로드캐스트함으로써 검열 저항성을 제공하며, L2의 제로지식 증명을 검증하기 위해 BitVM과 유사한 사기 증명을 사용한다고 언급한다.
익명성 때문에 이 프로젝트 주변에는 많은 논란이 있다. 일부 조사에 따르면 이 프로젝트는 이전의 비트코인 L2 프로젝트였던 Bool Network와 연관이 있다고 한다.
비트코인 L2의 창업 기회
비트코인 L2 분야는 창업에 여러 기회를 제공한다. 최고의 비트코인 L2를 구축하는 기회 외에도 다른 여러 창업 기회가 있다.
비트코인 DA 레이어
다가오는 많은 L2들은 L1과의 일치성을 높이려 한다. 그 방법 중 하나는 L1을 DA에 사용하는 것이다. 그러나 비트코인 블록 크기의 엄격한 제한과 L1 블록 간의 긴 지연 시간을 감안하면 L1은 모든 L2 거래를 저장할 수 없다. 이는 비트코인 특화 DA 레이어를 위한 기회를 창출한다. Celestia와 같은 기존 네트워크가 이를 메울 수 있지만, 비트코인 보안 또는 BTC 스테이킹에 의존하는 오프체인 DA 솔루션을 만드는 것은 비트코인 생태계와의 일치성을 높일 수 있다.
MEV 추출
비트코인 L1을 DA에 사용하는 것 외에도 일부 L2는 L2 거래 정렬을 BTC로 묶인 정렬기 또는 심지어 L1 마이너에게 위임할 수 있다. 이는 MEV 추출이 이러한 엔티티들에게 위탁됨을 의미한다. 비트코인 마이너는 이 작업을 수행하기에 적합하지 않기 때문에, Flashbots와 유사한 회사가 비트코인 L2의 MEV 추출과 프라이빗 오더 플로우에 집중할 기회가 있다. MEV 추출은 일반적으로 사용되는 가상머신(VM)과 밀접하게 관련되어 있으며, 비트코인 L2가 아직 인정된 VM이 없기 때문에 이 분야에 여러 참가자가 나타날 수 있다. 각 참가자는 서로 다른 비트코인 L2에 집중할 수 있다.
비트코인 수익 도구
비트코인 L2는 검증자 선정, DA 보안 등 기능을 위해 BTC 담보를 필요로 하며, 이는 BTC 보유 및 사용에 수익 기회를 창출한다. 현재 일부 도구들이 이러한 기회를 제공하고 있다. 예를 들어 Babylon은 사용자가 BTC를 스테이킹하여 다른 체인을 보호할 수 있게 한다. 비트코인 L2 생태계가 번성함에 따라 BTC 네이티브 수익 기회를 위한 집계 플랫폼을 제공하는 것은 큰 기회가 될 것이다.
결론
비트코인은 가장 잘 알려지고, 가장 안전하며, 유동성이 가장 높은 암호화폐다. 비트코인 스팟 ETF 출시와 함께 비트코인은 기관 채택 단계에 접어들었으며, BTC를 허가 없이 사용 가능하고 검열에 저항하는 자산으로서의 기본적 성질을 유지하는 것은 그 어느 때보다 중요하다.
이것은 오직 비트코인 주변의 허가 없는 애플리케이션 공간을 확장함으로써만 달성될 수 있다. 비트코인 L2와 이를 지원하는 창업 생태계는 이러한 목표를 달성하기 위한 핵심 요소다.
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