비트코인 레이어2: 확장성 솔루션, 과제 및 미래 전망
작성자: BlockPunk@Trustless Labs 리서처
1. 서론
비트코인 네트워크의 성장과 인스크립션 기술의 급속한 발전으로 BTC 생태계는 중요한 전환점에 도달했다. 특히 인스크립션 기술의 확산으로 네트워크 자원 경쟁이 심화되고 트랜잭션 수수료가 상승함에 따라 확장성 솔루션에 대한 시장의 요구가 높아지고 있다. 본 리포트는 비트코인 L2 기술의 발전 전망과 시장 잠재적 영향을 심층적으로 분석하며, 특히 BTC 자산 유입 및 보안성 강화 방안에 초점을 맞춘다. 사이드체인, 롤업(Rollup), DA 계층(데이터 가용성 계층) 등 다양한 BTC L2 기술 구현 방식을 비교하고, 이들이 어떻게 L1 BTC 입금을 유도하고 새로운 자산을 창출할 수 있는지 살펴본다.
또한 인스크립션이 새로운 자산 배분 흐름을 확립한 후 우리는 새로운 도전과 기회를 마주하게 된다. 공정한 배분이나 밈(Meme) 스토리텔링만으로 달성할 수 있는 시가총액 한계는 천장을 돌파하기 위한 추가적인 인프라 구축 필요성을 부각시킨다. 이러한 과정에서 기능 제공과 기반 자산 정의가 더욱 중요해진다. 인스크립션 기반 사이드체인은 사용자 진입 장벽을 낮출 뿐 아니라 완전한 스마트 컨트랙트 기능을 통해 DeFi, SocialFi, GameFi 등 새로운 활용 모델을 가능하게 한다. '인덱서 프로그래밍' 개념은 인스크립션 고유 특성에서 출발하여 기능과 비즈니스 확장을 고려하는 새로운 접근법을 제시한다. 이는 서버 부하를 줄일 수 있을 뿐 아니라 새로운 인스크립션 체인의 탄생을 이끌 수도 있다.
네 번의 파동
비트코인 생태계는 일련의 변혁적 충격을 겪고 있으며, 이는 커뮤니티의 합의 형성 과정을 정의하고 기술과 문화의 급속한 발전을 촉진하고 있다. 공정한 배분에 대한 합의에서 시작해 BTC 문화의 르네상스, '인스크립션 기반' 확장 솔루션의 폭발, 그리고 궁극적으로 더 완전한 확장 방안을 추구하는 과정까지, 비트코인 생태계는 빠르게 진화하고 있다.
첫 번째 파동은 커뮤니티 내 공정한 배분에 대한 합의 형성이다. BRC20은 FT와 NFT와는 완전히 다른 새로운 형태의 자산을 창출하였으며, 이는 블록체인 상의 1차적 혁신이자 대중문화의 부상이기도 하다.
두 번째 파동은 현재 진행 중인 BTC 문화의 르네상스로, 대규모 자금과 거래소가 합의에 참여하고 있으며, 더 많은 개발자들이 인스크립션 세계에 진입해 우수한 프로토콜들을 출시하고 있다. 이러한 영향력은 다른 체인으로까지 확장되었다. BTC 문화가 모든 것을 압도하고 있지만, 동시에 여러 문제들도 발생하고 있다.
세 번째 파동은 '인스크립션 기반' 확장 방안의 폭발일 수 있다. 두 번째 파동의 급속한 발전은 BTC 생태계의 번영을 가져왔지만, BTC 네트워크 자원에 대한 경쟁은 결국 BTC 보수주의자들과 충돌하게 되었다. 또한 열악한 사용자 경험은 더 많은 사용자의 진입을 막고 있었다. 따라서 BTC 자체를 확장하기보다는 인스크립션 자체를 확장하는 것이 절실하고 필수적이었으나, BitVM과 같은 직접적인 BTC 기반 2단계 확장 방안 개발은 어렵고 시간이 오래 걸린다. 따라서 타협안이 먼저 채택될 가능성이 높으며, 향후 반년 내에 stx와는 다르게 인스크립션을 원시 자산으로 삼고 크로스체인 등을 통해 메인체인 인스크립션을 유입하는 새로운 BTC 사이드체인이 다수 등장할 것이다.
네 번째 파동은 'BTC 기반'의 궁극적인 확장 방안이 완전히 성숙하는 것을 의미한다. 여기에는 완전한 스마트 컨트랙트 기능, 더 나은 성능, BTC와 공유되는 강력한 보안성이 포함된다. 고가치 인스크립션 자산은 보안성에 대해 더 높은 요구를 하며, 더 원시적이고 정통적이며 보안성이 높은 2단계 확장 방안이 중요해진다. 이를 위해 2단계(L2)는 BTC 체인을 DA 계층으로 사용하고 증명(proof)을 업로드하며, BTC 네트워크가 검증할 수 있도록 해야 한다. 예를 들어 BitVM과 Atomicals 프로토콜의 AVM이 그러하다. 강력한 정통성 보장 하에 BTC가 인스크립션 생태계로 더 많이 흡수될 것이다.
결국 우리는 거의 ETH 및 그 L2와 동일한 경험, 성능, 스마트 컨트랙트 기능을 갖추되, 거대한 BTC 커뮤니티와 자금을 기반으로 하고, '공정한 배분'을 핵심 문화로, '인스크립션'을 원시 자산으로 하는 완전히 새로운 생태계를 얻게 될 것이다.
도전과 기회가 공존
인스크립션의 급성장은 BTC 생태계의 번영을 촉진했지만, 동시에 BTC 네트워크 자원 경쟁을 심화시키고, 높은 수수료 비용과 향후 예상되는 BTC 가격 상승은 지속적으로 BTC 생태계 참가자의 진입 장벽을 높이고 있다. 이는 사람들을 BTC 확장 방안에 대해 더 많이 논의하게 만들며 커뮤니티와 투자자의 관심을 끌고 있다. 물론, 사람들은 매우 자연스럽게 BTC L1을 직접 업그레이드하는 확장 방안을 피하고 있으며, 가장 급진적인 논의조차 Taproot 아래에서 CTV와 CAT 논의처럼 일부 OP 스크립트의 제한을 해제하고 BTC의 남은 잠재력을 계속 파고드는 정도에 그친다.
ETH의 롤업과 모듈화된 발전 및 이론적 성과를 바탕으로, BTC Layer2는 확장 논의의 주류가 되었으며 가장 빠른 효과를 볼 수 있는 방안이다. 초기 프로젝트들은 향후 2~3개월 내에 상장되어 절대적인 주류 서사가 될 것이다. BTC 거버넌스가 극도로 탈중앙화되어 있어 커뮤니티를 이끄는 '교회'가 없기 때문에 L2 설계 역시 다양하게 나타난다. 본문에서는 시장에서 대표적인 BTC L2 및 관련 프로토콜을 중심으로 BTC 확장 가능성의 단서를 살펴본다.
여기서 BTC L2를 대략적으로 사이드체인, 롤업, DA 계층, 탈중앙화 인덱싱 등의 방식으로 분류하고, 유사한 프로젝트들을 함께 설명한다. BTC의 확장 방안은 아직 누구도 정의할 수 없으므로 실제 분류는 엄격하지 않다.
본문은 구현 방안 측면에서 주로 논의하며, 많은 설계가 여전히 종이상의 단계이다. 2단계 자산 경쟁에서 기술과 보안성은 프로젝트의 하한선을 결정한다. 기술은 차표이며, 일등석, 일반석, 심지어 매달린 표까지 가능하다. 그러나 자산 측면에서 보면, 하나는 L2 자체가 자산을 창출하는 능력인데, 인스크립션을 유입하거나 자체적으로 가격을 조정하는 것 모두 기술적 측면에서만 평가할 수 없다. 두 번째는 L1 BTC 입금을 유치할 수 있는지가 핵심 경쟁력이 되는데, 'not my keys not my Bitcoins(내 키가 아니면 내 비트코인이 아님)'이라는 핵심 교리를 고려하면, 이는 다소 설계 방안과 밀접하게 연관된다.
미래에 BTC 생태계의 채택이 ETH를 넘어설 수 있을까? 본문은 당신에게 어느 정도 참고를 제공할 수 있을 것이다.
BTC L2 기술 분석을 본격적으로 시작하기 전에, 먼저 Taproot 업그레이드가 가져온 몇 가지 변화를 소개해야 한다:
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Schnorr 서명은 최대 1000명의 참여자가 가능한 멀티시그 방법을 BTC에 도입하였으며, 이는 많은 L2 브릿지의 구현 기반이 된다;
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MAST는 여러 UTXO의 스크립트를 머클 트리 방식으로 조합하여 더 복잡한 로직을 가능하게 하며, 이는 L2 상의 증명 시스템에 가능성을 제공한다;
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Tapscript은 비트코인 스크립트를 업그레이드하여 일련의 스크립트를 검증함으로써 UTXO가 사용될 수 있는지를 결정할 수 있게 하며, 이는 L2의 출금, 몰수 등의 작업을 가능하게 한다.
2. BTC L2 기술 개요
사이드체인
메인체인과 평행하게 작동하는 체인을 생성하여 확장성을 실현하며, 사이드체인은 자체 합의 메커니즘과 블록 생성 규칙을 가질 수 있고 크로스체인 브릿지를 통해 BTC 메인체인과 자산을 교환한다.
무엇보다 사용 가능해야 한다. 사용 가능함이 전부다. 사이드체인의 장점은 효과가 빠르며, 사업 로직의 신속한 발전을 중심으로 한다. 그 보안성은 기본적으로 네트워크 자체와만 관련 있으며, BTC 보안성이라는 열차에서의 '매달린 표'에 불과하다. 가장 중요한 부분은 BTC 크로스체인 브릿지로서, 이것이 유일한 연결점이다.
1.@BTClayer2BEVM
실제로 대부분의 BTC L2는 BEVM처럼 ETH 확장에서 사이드체인의 아이디어를 따르고 있다. BEVM은 Taproot 기능을 활용하여 BTC L1에 멀티시그 주소를 배포하고 EVM 사이드체인을 운영하며, EVM에는 BTC 출금 요청을 수락하는 스마트 컨트랙트를 배포한다. BEVM의 GAS는 크로스체인 후의 BTC를 사용한다. 입금 시, 브릿지 운영자는 BTC 데이터를 동기화하여 사이드체인에 알리며, BEVM 노드는 라이트 클라이언트를 실행하여 BTC 블록헤더를 동기화해 입금을 검증한다. 출금 시, 브릿지 관리자가 서명을 하고 일정 수량의 서명(임계값)을 수집한 후 BTC 출금 거래가 발송된다. 이를 통해 사이드체인과 BTC 간 자산 교환이 이루어진다.
기존 $RSK $STX 방식과 달리, BEVM은 Taproot의 BTC 멀티시그를 사용해 임계값 서명을 구현하였으며, 브릿지 관리자가 이론적으로 더 많을 수 있어 BTC 크로스체인에 일정한 오류 허용성을 더해주고 더 탈중앙화된다. 하지만 BEVM은 BTC의 어떤 보안성 보장도 사용하지 않으며, 단순히 BTC 자산 교환만을 구현한다. 노드는 자체 내부 합의와 EVM을 실행하며 BTC 네트워크에 증명을 업로드하지 않으므로 L1 DA가 없다. 네트워크의 검열 저항성은 네트워크 자체에 의존하므로, 노드가 BTC 출금 거래를 패킹 거부하면 L1에서 BTC를 다시 얻을 수 없게 되며, 이는 잠재적 위험이다.
이 방식의 장점은 빠르게 구현하고 검증할 수 있다는 점이며, BEVM이 자체 구현한 Taproot 멀티시그는 브릿지 보안성에서도 한 걸음 더 나아갔으며, 현재 소수의 메인넷에 상장된 BTC 사이드체인 중 하나이다.
2. @MapProtocolMap Protocol
Map은 EVM 아키텍처 기반의 인스크립션 사이드체인으로, BTC L1의 BRC20을 EVM으로 크로스체인하여 저비용의 비즈니스를 수행한다. Map은 강화된 BRC20 인덱서를 운영하며, 사용자가 BTC에서 BRC20을 크로스체인할 때 Json에 대상 체인, 대상 주소 등의 정보를 삽입하는 새 트랜잭션을 보내야 하며, 이를 Map이 인덱싱하여 사이드체인에 나타낸다. BRC20 출금은 Map의 PoS 메커니즘 하에서 서명 위원회가 다중 서명으로 BTC 거래를 시작한다. BRC20의 장부는 사실상 인덱서에서 운영되며, BTC L1은 본질적으로 그 데이터 소스 역할을 한다.
낮은 수수료를 활용해 Map 체인에서는 BRC20 민팅 도구 LessGas, 인스크립션 마켓 SATSAT이 운영되며 Roup을 통해 BRC20 크로스체인이 이루어진다. 인스크립션 중심의 사고방식은 독특한 매력을 지니며 사용자들을 끌어모았다. Map은 고전적인 PoS 합의 메커니즘을 사용하며 BTC L1에 체크포인트 데이터를 업로드하여 보안성을 강화하고 장기 공격(long-range attack)을 방어한다.
3. @BitmapTechMerlin Chain
BRC420이 발표한 BTC 사이드체인. Merlin Chain은 cobo 지갑의 MPC 방식을 사용해 BTC 크로스체인을 구현했는데, 다소 보수적인 선택처럼 보인다. MPC의 서명자 수가 적어 Taproot 업그레이드 후의 BTC 멀티시그에 비해 보안성에서 다소 차이가 있지만, 이미 오랫동안 검증된 방식이라는 장점이 있다.
Merlin은 ParticleNetwork의 계정 추상화(account abstraction)를 사용하여 사용자가 비트코인 지갑과 주소를 그대로 사용해 사이드체인과 상호작용할 수 있도록 하여 사용자 습관을 바꾸지 않아 매우 긍정적이다. 반면 비트코인 사용자에게 다시 Metamask를 사용하도록 요구하는 디자인은 게으르고 단순하다.
BRC420과 Bitmap의 인기가 높아 이미 많은 사용자층을 확보하였다. Merlin은 인스크립션 중심의 비즈니스를 계속 전개하며 다양한 인스크립션 자산의 L1 크로스체인을 지원하고 사이드체인에서 새 인스크립션 발행 서비스를 제공한다.
4. @dfinityckBTC
ckBTC는 ICP에서 순수 암호학적 방식으로 구현된 BTC 크로스체인 통합으로, 어떠한 제3자 브릿지나 위탁도 의존하지 않는다. ICP는 독립적으로 운영되는 L1 블록체인으로, 합의는 독특한 BLS 임계값 서명 방식에 의해 보장된다. 합의 알고리즘의 임계값 서명과 결합된 ChainKey 기술은 ICP 전체 네트워크가 하나의 BTC 임계값 서명 주소를 공동 관리하고 BTC를 수락하며, 합의 하의 집계 서명을 통해 해당 주소의 BTC를 제어하여 출금을 실현한다. ICP는 자신의 네트워크에서 계정 모델을 사용해 BTC의 전체 UTXO를 재현하며, 네트워크의 스마트 컨트랙트는 BTC 상태를 읽을 수 있으므로 ICP 네트워크에 BTC 풀노드를 실행한다고 볼 수 있다.
이 임계값 서명은 ICP 네트워크의 합의 알고리즘과 강하게 결합되어 있으므로 ckBTC의 보안성은 ICP 네트워크와 BTC 네트워크에만 관련되며 추가적인 제3자 신뢰 가정을 도입하지 않는다. 따라서 ckBTC에서 ICP가 사용하는 ChainKey 임계값 서명 방식은 현재 가장 안전한 BTC 브릿지 아이디어다. 하지만 출금자 입장에서는 IC 네트워크가 다운되거나 거래를 거부하면 BTC L1에서 강제로 출금할 수 없다. 또한 ICP는 독립 L1이므로 보안성은 자체적으로 보장되며 BTC와는 무관하다.
DA 계층
DA 계층은 BTC 체인에 데이터를 저장하면서 계산은 체외 또는 다른 체인에서 처리함으로써 BTC의 보안성을 활용하면서 처리 능력을 향상시키는 것을 목표로 한다.
BTC는 세상에서 가장 견고한 신뢰할 수 있는 데이터 소스이며, 다른 것도 없다. 따라서 비트코인을 신뢰할 수 있는 데이터의 원천으로 사용하는 것은 매우 당연하다. 또한 @CelestiaOrg 의 DA 이론적 기반 덕분에 BTC의 데이터 저장은 매우 비싸지만 DA 계층으로서의 합의 기반도 마련되었다. 본질적으로 Ordinals와 전체 인스크립션 생태계는 사실상 BTC를 DA로 활용한 것이며, 거의 모든 'BTC L2'는 BTC에 데이터를 전송한다. 그러나 이는 형식주의에 가깝고 이상적인 비전을 상징한다. 아래는 몇 가지 특색 있는 설계들이다.
1. @nubit_orgNubit
Nubit은 BTC의 데이터 가용성(DA) 시나리오를 확장하기 위한 DA 프로토콜로, Bounce Finance와 domo의 투자 유치로 주목받았다. 간단히 말해, Nubit은 POS 합의를 운영하여 Celestia와 유사한 DA 체인을 구성하고, 정기적으로 Nubit 자체 DA 데이터(블록헤더, 트랜잭션 머클 트리 루트 등)를 BTC L1에 업로드한다. 이렇게 함으로써 Nubit 자체는 BTC L1에 의해 DA가 보존되며, Nubit은 자신의 스토리지 공간을 다른 롤업 체인들에게 DA로 판매한다(DA 중첩). Nubit 자체는 스마트 컨트랙트 기능이 없으며, 이를 기반으로 롤업을 구축해야 한다. 사용자는 Nubit 자체 DA 계층에 데이터를 업로드하며, 이 데이터는 Nubit의 POS 합의 확인 후 '소프트 확인' 상태에 들어간다. 이후 Nubit은 일정 시간 후 체인의 데이터 루트를 BTC L1에 업로드하고, BTC 트랜잭션이 완료되면 사용자가 처음 Nubit에 업로드한 데이터는 최종 확인 상태에 들어간다. 이후 사용자는 BTC L1에 데이터 라벨을 업로드해야 하며, 이는 Nubit 풀노드의 머클 트리에서 원본 데이터를 조회하기 위한 것이다.
Nubit 네트워크의 PoS 합의는 초기에 Babylon의 BTC PoS 스테이킹을 지원한다(아래에서 소개). 사용자는 BTC로 저장 비용을 지불하며, 이를 위해 Nubit은 라이트닝 네트워크를 사용해 BTC를 수령한다. 상태 채널은 브릿지 문제가 없으며, 사용자는 채널을 취소함으로써 긴급 출금이 가능하고 Nubit의 PoS 네트워크 자체와 거래할 필요가 없다. Nubit은 비트코인 생태계 버전의 Celestia처럼 보이며, 복잡한 스마트 컨트랙트 기능을 추가하지 않았고 가장 탈중앙화된 라이트닝 네트워크를 사용해 BTC 결제를 처리하므로 상대적으로 간결하다. 라이트닝 네트워크는 충분히 신뢰할 수 있지만 사용성은 좋지 않아 대규모 자금의 입출금을 지원하기 어렵다(상태 채널 고갈 문제). Nubit과 BTC 1층의 관계는 다소 단절되어 있으며, 체인 자체의 보안은 BTC에 의해 보장되지 않고 BTC의 데이터는 Nubit 노드 클라이언트에 의해 검증된다.
왜 롤업과 인스크립션 데이터가 Nubit을 통해 포장되어야 하는가? 왜 직접 BTC에 업로드하지 않는가? 이것이 아마도 Nubit이 가장 먼저 답해야 할 질문일 것이다. 낮은 비용이 핵심 동력이 될 수는 없다. BTC DA에 비해 상대적으로 가장 큰 장점은 Nubit의 DA가 경량 노드의 샘플링 데이터 검증(DAS)을 지원한다는 점일 수 있다. 이것은 BTC 네트워크가 구현할 수 없는 것으로, DA 검증을 위해 사용자가 BTC 풀노드를 다운로드할 필요가 없다는 것을 의미한다. fully-on-Bitcoin이 아닌 인스크립션이 커뮤니티 합의를 얻을 수 있을까? Nubit은 자체 체인의 DA를 사용해 BTC L1 체인의 DA를 대체하려 하지만, 기술적 의문보다는 커뮤니티 합의라는 거대한 도전에 직면할 수 있다. 물론, 이는 거대한 기회이기도 하다.
2. @Veda_bitcoinVeda
Veda 프로토콜은 BTC L1 특정 Ordinals 각인을 읽어 이를 트랜잭션 요청으로 간주하고 BTC 체인 하위의 EVM에서 실행한다. 사용자는 BTC L1에서 BTC 개인키로 EVM에 부합하는 트랜잭션에 서명한 후 이를 BTC에 각인한다. Veda의 EVM 노드는 BTC 블록을 스캔하며, 트랜잭션이 BTC에 의해 확인되면 EVM이 요청을 실행하고 상태 변화를 일으킨다. 사실상, 이는 BTC를 Veda EVM의 미확정 트랜잭션 풀로 사용하는 것이다. 그러나 BTC의 성능은 ETH의 EVM보다 훨씬 낮으며, 일정 시간 내에 BTC 블록에 기록할 수 있는 데이터는 제한되어 있으므로 Veda EVM은 BTC에 업로드된 모든 EVM 요청을 반드시 실행할 수 있다.
BTC는 Veda의 모든 상태에 대한 데이터 소스이며, 누구나 BTC 블록 전체를 스캔하여 Veda 요청을 통해 EVM의 전체 상태를 재현할 수 있다. 따라서 Veda EVM을 낙관적으로 신뢰할 수 있으며, 복잡한 보안 가정은 존재하지 않는다. 그러나 Veda는 BTC의 성능을 확장할 수 없다. Veda를 10분 간격의 블록, TPS 5지만 수만 개의 노드와 거대한 PoW 컴퓨팅 능력을 가진 이더리움 네트워크라고 생각할 수 있다. 그것은 단지 BTC의 기능을 확장하여 스마트 컨트랙트 기능을 추가한 것이다. 이는 본질적으로 자원 경쟁 문제를 해결하지 못한다.
3. @babylon_chainBabylon
Babylon은 다른 블록체인이 BTC의 보안성을 공유할 수 있도록 도와주는 프로토콜로, 비트코인 스테이킹 서비스와 비트코인 타임스탬프 서비스의 두 부분을 포함한다. Babylon은 POS 체인에 경제적 보안을 제공하기 위해 BTC를 스테이킹하는 것을 허용하며(ETH의 restake와 유사), 스테이킹 과정은 완전히 암호학적으로 이루어져 어떠한 제3자 브릿지나 위탁에도 의존하지 않는다.
BTC 스테이커는 BTC에서 두 개의 UTXO 출력을 가진 트랜잭션을 보내 스테이킹을 수행할 수 있다. 첫 번째 UTXO는 만기 후 스테이커가 개인키를 사용해 BTC를 잠금 해제할 수 있는 타임락 스크립트를 작성한다. 다른 UTXO는 일시적인 비트코인 주소로 전송되며, 이 주소의 공개키-개인키 쌍은 '추출 가능한 일회용 서명(EOTS)' 암호학 표준을 충족한다. BTC 스테이커가 POS 체인 노드를 운영할 때, 유일한 유효 블록을 검증한 후 EOTS 개인키로 서명한다.
스테이커(즉, 이 POS 체인의 검증자)가 정직하게 행동하며 매번 하나의 유효 블록만 서명하면, POS 체인의 검증자 보상을 받는다. 그러나 악의적으로 동일한 블록 높이에서 두 개의 블록에 서명하려 하면, 그들의 EOTS 개인키가 역추적되어 누구든지 이 개인키를 사용해 BTC 체인에서 스테이킹된 BTC를 이체할 수 있으므로 몰수된다. 이를 통해 스테이커가 정직하게 행동하도록 유도한다. Babylon은 또한 BTC 타임스탬프 서비스를 제공하는데, 임의의 블록체인의 체크포인트 데이터를 BTC의 op_return에 업로드하여 보안성을 강화한다.
앞서 언급한 Nubit은 Babylon의 BTC 스테이킹 서비스를 사용해 보안성을 강화할 계획이다. Babylon은 BTC 입출금 및 몰수 처리에 순수 암호학 방식을 사용하므로 보안성이 매우 높다. 그러나 스테이킹 서비스를 사용하는 체인의 경우, 이는 경제적 측면에서 제약을 가하며 ETH 롤업 방식 등과 비교했을 때 검증 가능성에서 다소 거리가 있다. 타임스탬프 서비스는 L2 데이터를 BTC에 업로드하지만, BTC 전체 블록을 직접 검사하려면 풀노드를 다운로드해야 하므로 진입 장벽이 높다. 또한 BTC L1에는 스마트 컨트랙트가 없어 이러한 데이터의 정확성을 검증할 수 없다.
롤업
롤업은 BTC의 데이터 계층을 이용해 상태 및 트랜잭션 데이터를 저장하지만, 계산과 상태 변경은 오프체인 또는 다른 체인에서 처리하며, 증명 또는 상태 변경 데이터를 BTC 메인체인에 제출하여 보안성을 확보한다.
BTC 롤업의 핵심 문제는 검증이다. Ordinals를 통해 비트코인은 다양한 데이터를 저장할 수 있어 높은 보안성을 가진 데이터베이스가 될 수 있다. 롤업의 증명 데이터를 BTC 네트워크에 업로드하면 변조를 방지할 수 있지만, 롤업 내부 트랜잭션의 유효성과 정확성을 보장할 수는 없다. 대부분의 BTC 롤업은 주권 롤업(클라이언트 검증) 방식을 선택할 가능성이 높으며, 검증자는 오프체인에서 롤업의 모든 데이터를 동기화하고 자체적으로 검사한다. 그러나 이는 비트코인의 가장 강력한 능력인 수만 개의 노드로 구성된 POW 합의를 활용해 롤업의 보안을 보장하지 못한다. 가장 이상적인 상태는 BTC 네트워크가 롤업의 증명을 능동적으로 검증하고 ETH처럼 무효한 블록 데이터를 거부하는 것이다. 또한 롤업 내 자산이 극단적인 상황에서도 신뢰 없이 BTC 네트워크로 인출될 수 있도록 해야 한다. 즉, 롤업 노드/정렬기가 지속적으로 다운되거나 거래 수락을 거부하더라도 안전한 탈출 통로를 통해 인출이 가능해야 한다. 이는 스마트 컨트랙트가 없고 스크립트 실행만 가능한 BTC에게 어려운 문제지만, MAST 기능을 활용해 스크립트를 논리 회로로 조합하여 검증 가능하게 만들 수 있다. 비록 난이도가 높지만 BTC의 가장 원시적인 접근법이다.
1. @ZeroSync_BitVM
BitVM은 BTC에서 가장 주목받는 확장 프로토콜로, BTC의 옵티미스틱 롤업 형태이다. BitVM은 BTC에서 사기 도전 방식을 혁신적으로 제안했는데, 증명자와 도전자 모두 동일한 양의 BTC를 베팅(입력)하는 거래에 참여하며, 이 거래 출력은 논리 회로를 포함한다. BTC 스크립트는 가장 간단한 논리를 처리하는 논리 게이트로 볼 수 있으며, 논리 게이트는 컴퓨터의 가장 기본적인 구성 요소이다. 논리 게이트 회로를 트리 구조로 조합하면 특정 로직을 포함하는 회로를 형성할 수 있다(삼체에서 진시황의 인간 컴퓨터를 상상해 보라).
BitVM은 수많은 BTC 스크립트로 구성된 회로에 사기 증명을 기록하며, 이 증명의 회로 구조는 롤업에서 정렬기가 패키징한 일련의 노드에 따라 결정된다. 도전자는 이 사기 증명 회로에 해시 값을 지속적으로 업로드하고, 검증자는 해당 스크립트를 실행하며 출력을 공개함으로써 결과의 정확성을 입증한다. 일련의 거래를 통해 도전자는 증명자를 지속적으로 도전하며, 증명자가 각 회로 게이트가 정확함을 입증할 때까지 진행한다. 이를 통해 BTC 네트워크는 롤업 검증을 완료하게 되며, 증명자는 자신의 자금을 회수할 수 있다. 그렇지 않으면 도전자가 증명자가 예치한 BTC를 획득한다. 쉽게 이해하자면 BitVM과 BTC의 관계는 OP와 ETH 네트워크의 관계와 같으며, 모든 확장 방안 중에서 보안성이 가장 높다. BitVM은 매우 많은 수의 거래를 생성하므로 비용이 상당하며, 참여 양측이 체인상 검증을 수행하기 전에 많은 사전 서명(즉, 많은 오프체인 계산)이 필요하다.
물론 ETH의 옵티미스틱/ZK 롤업과는 달리 BitVM은 긴급한 BTC 인출 통로를 갖추지 않았으며, L2 네트워크에 적어도 하나의 정직한 노드가 있어야 정상적인 출금이 가능하다. 그러나 이는 현재 BTC L2가 달성할 수 있는 최고 수준의 보안 보장이다. DA를 업로드하고 BTC L1이 롤업 데이터의 유효성을 검증하며, 신뢰 최소화된 BTC 브릿지를 제공하지만, 유일하게 '긴급 탈출 통로'만이 부족하다. 따라서 BitVM의 구현은 멀게 보이지만, 최근 BTC 커뮤니티에서 op_cat 스크립트의 제한 해제에 대한 논의가 BitVM의 발전에 새로운 가능성을 가져올 수 있다. op_cat 오퍼레이터는 두 문자열을 연결할 수 있으며, 최대 520바이트 길이를 지원한다. 이러한 데이터 연결은 비트코인에서 더 복잡한 계산을 가능하게 한다. 예를 들어 BitVM은 이를 통해 동일한 스크립트 하에서 수백 개의 논리 게이트를 연결할 수 있으므로, BitVM이 더 적은 거래로 더 많은 이진 회로를 처리할 수 있게 되어 거의 100배 이상의 속도 향상을 얻을 수 있다. BitVM의 복잡한 스크립트 조합은 많은 L2 프로젝트에 영감을 주었으며, 이들을 기반으로 BTC에서 '사기 증명' 도전의 새로운 아이디어를 제시하고 있다.
2. @Bison_LabsBison Network
Bison Network는 비트코인 기반 ZK-STARK 주권 롤업(클라이언트 검증)이다.所谓 주권 롤업은 L1을 롤업의 블록 데이터 게시판(DA)으로 사용하며, 롤업 트랜잭션이 올바른지 검증하지 않고, 롤업 트랜잭션은 롤업 자체 노드가 검증한다는 의미이다. Bison은 롤업의 ZK 증명을 BTC Ordinals에 제출하며, 사용자는 BTC에서 증명을 다운로드하고 자신의 클라이언트를 실행하여 롤업 트랜잭션을 검증할 수 있다. 롤업의 전체 상태를 검증하려면 풀노드를 동기화해야 한다.
Bison의 특징은 BTC L1 브릿지 구현 방식에 있다. 사용자가 Bison 롤업에 BTC를 입금할 때, 이 BTC는 여러 BTC 멀티시그 지갑에 분배된다. 이러한 멀티시그 지갑은 모두 DLC(Discreet Log Contracts)를 지원한다. 이 기술은 Taproot 업그레이드를 기반으로 하며, BTC 멀티시그와 타임락 스크립트를 활용한 간단한 논리 계약이다. 사용자가 BTC를 입금할 때, Bison 네트워크와 함께 미래의 모든 상황에 대해 관련 실행 거래에 서명해야 한다. 예를 들어 a. 타인에게 송금하는 경우; b. BTC 메인넷으로 인출하는 경우; c. 장기간 인출 요청이 없는 경우. 서명 후, 이러한 거래는 BTC 블록에 게시되지 않으며, 거래를 실행하려면 오라클이 트리거해야 한다. 멀티시그 지갑의 관리자는 세 명으로, 사용자, Bison 롤업, 오라클이며, 이 중 임의의 두 서명을 얻으면 BTC의 통제권을 얻을 수 있다.
DLC는 비트코인 상의 if-do 문과 같으며, 오라클이 if 조건을 입력하고 do 실행 부분은 위 세 가지 경우에 서명된 거래를 전송하는 것이다. 여기서 오라클은 Bison 롤업의 브릿지 컨트랙트에 연결되어 있으며, 브릿지가 타인에게 BTC를 이체하라는 사용자의 요청을 받으면, 오라클은 a. 타인에게 송금하는 경우에 서명된 거래를 전송하여 다중 서명 주소의 통제권을 Bison 네트워크에 넘기고 추가로 분배한다. 사용
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