Eclipse: 최초의 SVM 레이어2로, 이더리움의 보안성, 솔라나의 고성능, 셀레스티아 DA의 서사를 하나로 결합
저자: YBB Capital 리서처 Ac-Core
Eclipse 배경
이미지 출처: Eclipse 공식 웹사이트
Eclipse 창립자 Neel Somani는 Airbnb에서 소프트웨어 엔지니어로 근무했으며, Citadel에서도 양적 연구원으로 활동한 바 있다. 그는 2022년 솔라나(Solana) 기반의 스타트업인 Eclipse를 설립하였고, 이는 솔라나 공동 창시자 Anatoly Yakovenko와 폴리곤(Polygon) 등의 개인 및 기관들로부터 지지를 받았다(솔라나와 폴리곤 간 호환 가능한 롤업 블록체인 구축 목적). 코인데스크(CoinDesk)가 2022년 9월 28일 보도한 바에 따르면, Eclipse는 Polychain이 주도한 600만 달러의 프리시드 펀딩과 Tribe Capital, Tabiya가 공동 주도한 900만 달러 시드 펀딩을 성공적으로 마쳤으며, 총 펀딩 금액은 1500만 달러에 달한다. 또한 Eclipse는 솔라나 가상 머신(SVM) 기반 롤업 개발을 지원받기 위해 솔라나 재단으로부터 개발 보조금도 수령했다.
Eclipse 창립자 Somani는 자신의 인맥과 솔라나 시카고 본사와의 지리적 접근성을 활용해, 솔라나 가상 머신(SVM)을 기반으로 한 독특한 블록체인을 성공적으로 구축하였다. 그의 비전은 개발자들이 SVM 기반의 롤업을 배포할 수 있도록 하는 것이며, 2023년 초 코스모스(Cosmos) 생태계 상에서 공개 테스트넷을 출시하고, 향후에는 애프토스(Aptos)의 무브(Move) 언어도 지원할 계획이다.
솔라나 공동 창시자이자 Eclipse 엔젤 투자자인 Anatoly Yakovenko의 평가: "Eclipse는 솔라나가 블록체인 간 통신(IBC)을 통해 코스모스와 연결되는 길을 열어준다."
Polychain Capital 파트너 Niraj Pant의 평가: "대기업과 정부가 점차 블록체인 분야에 진입함에 따라, Eclipse는 웹2 규모의 소비자 서비스 및 금융 애플리케이션 등 다양한 사용 사례를 가능하게 하는 중요한 인프라 역할을 할 것이다."
Eclipse 아키텍처
다음 내용은 공식 설명을 기반으로 한다. Eclipse 메인넷은 이더리움 최초의 SVM 기반 범용 L2로서, 모듈화된 스택의 핵심 요소들을 결합하여 SVM이 구동하는 이더리움에서 가장 빠르고 범용적인 레이어2가 되는 것을 목표로 한다. 이 프로젝트의 아키텍처는 이더리움을 결제 레이어로 사용하며, 공식 내장 검증 브릿지를 운영한다. 데이터 가용성(DA) 레이어로는 세레스티아(Celestia)를, 제로지식 불법 증명 생성에는 RISC Zero를 활용하며, 전반적인 실행 환경으로 Solana의 SVM을 채택한 모듈형 레이어2 프로젝트이다. 아래에서 공식 자료를 바탕으로 구체적으로 설명하겠다.
결제 레이어—이더리움: Eclipse는 이더리움 위에 위치한 내장 검증 브릿지를 통해 이더리움에 결제되며, ETH를 가스 소비에 사용하고, 불법 증명 역시 이더리움 상에서 제출된다;
실행 레이어—솔라나 가상 머신(SVM): Eclipse는 고성능 SVM을 실행 환경으로 사용하는데, 이는 Solana Labs 클라이언트(v1.17)의 포크 버전이다;
데이터 가용성 레이어—Celestia: Eclipse는 확장 가능한 데이터 가용성(DA)을 위해 데이터를 Celestia에 게시한다;
증명 메커니즘—RISC Zero: Eclipse는 중간 상태 직렬화 없이 ZK 기반 불법 증명을 생성하기 위해 RISC Zero를 사용한다;
통신 프로토콜—IBC: 코스모스의 블록체인 간 통신 표준 IBC를 통해 Eclipse 외 다른 체인과 브릿징을 수행한다;
크로스체인 프로토콜—Hyperlane: Eclipse는 Hyperlane과 협력하여, 하이퍼레인의 권한 없는 상호 운용성 솔루션을 솔라나 가상 머신(SVM) 기반 블록체인에 도입한다.
이미지 출처: Eclipse 공식
결제 레이어: 이더리움의 보안성과 유동성 확보
Eclipse는 다른 이더리움 롤업들과 마찬가지로 이더리움을 결제 레이어로 사용한다. 이를 위해 Eclipse 내에 이더리움 상의 검증 브릿지를 직접 통합하며, 노드는 브릿지의 정확성과 거래 순서의 올바름을 검사해야 하므로 사용자는 이더리움 수준의 보안성을 누릴 수 있다.
L2BEAT는 레이어2를 “완전 또는 부분적으로 이더리움 1단계(L1)로부터 보안성을 얻어, 사용자가 L2 검증자의 신뢰성에 의존하지 않고도 자금의 안전성을 확보할 수 있는 체인”이라고 정의한다. Eclipse의 검증 브릿지는 일부 장애 상황에서 최종 유효성과 검열 저항성을 제공할 수 있으며, 정렬기(orderer)가 다운되거나 L2에서 검열이 발생하더라도 사용자는 브릿지를 통해 강제로 거래를 완료할 수 있고, 이때 이더리움의 가스를 소각할 수 있다.
실행 레이어: 솔라나의 거래 속도와 규모의 경제 확보
효율성을 높이기 위해 Eclipse 메인넷은 솔라나의 실행 환경을 채택하였으며, SVM과 Sealevel(솔라나가 수평적 확장을 위해 사용하는 기술로, GPU 및 SSD를 가로질러 초병렬화된 트랜잭션 처리 엔진)을 도입하였다. 이는 EVM의 단일 스레드 방식과 대비된다. EVM은 중첩된 상태 트랜잭션이 없으면 순차적으로 실행되지만, Eclipse는 그렇지 않다.
EVM 호환성 문제와 관련하여, Eclipse 메인넷은 Neon EVM과 협력하여 개발자들이 이더리움 도구를 활용하고 솔라나 상에서 Web3 애플리케이션을 구축할 수 있도록 하고 있다. 공식 자료에 따르면, 처리량은 단일 스레드 EVM보다 최대 140TPS까지 가능하다. EVM 사용자는 MetaMask 지갑의 'Snaps' 플러그인을 통해 Eclipse 메인넷의 애플리케이션과 원활하게 상호작용할 수 있다.
데이터 가용성: Celestia의 대역폭과 검증 가능성 활용
Eclipse 메인넷은 데이터 가용성(DA)을 위해 Celestia를 활용하며 장기적인 협력 관계를 맺고 있다. 그 이유는 현재 이더리움이 Eclipse의 목표 처리량과 수수료 수준을 감당할 수 없기 때문이다. EIP-4844 업그레이드 이후에도 각 블록당 약 0.375MB의 Blob 공간(블록당 제한 약 0.75MB)만 제공되기 때문이다.
공식 데이터에 따르면, 롤업 기반 ERC-20 거래의 경우 거래당 154바이트를 기준으로 모든 롤업의 총합이 약 213TPS이며, Compression Swap의 경우 거래당 약 400바이트로 전체 롤업의 TPS는 약 82TPS이다. 반면 Celestia는 2MB 블록을 제공하며, 네트워크 증명이 안정되고 더 많은 DAS(확장 설명 참조) 경량 노드가 추가되면 Blobstream은 최대 8MB까지 확장될 예정이다.
Eclipse는 Celestia의 DAS 경량 노드 지원 하에, 암호경제적 보안성과 고도로 확장 가능한 DA 처리량 사이의 균형을 고려했을 때, 현재 Eclipse 메인넷에게 Celestia가 최선의 선택이라고 판단한다. 현재는 이더리움의 DA를 사용하는 것이 정통 레이어2라고 보는 견해도 있지만, 프로젝트팀은 EIP-4844 이후 DA 확장 추이를 계속 주시하고 있으며, 이더리움이 Eclipse에 더 큰 규모와 고처리량 DA를 제공할 수 있게 된다면, 다시 한번 이더리움 DA로의 마이그레이션 가능성을 검토할 것이라고 밝혔다.
증명 메커니즘: RISC Zero 불법 증명(중간 상태 직렬화 없음)
Eclipse의 증명 방식은 Anatoly의 SVM 불법 증명 SIMD(GitHub 확장 링크2 참조)와 유사하며, John Adler의 견해와도 일치한다. 즉, 상태 직렬화의 높은 비용을 회피한다는 점이다. 따라서 Merkle 트리(해시 트리)를 SVM에 다시 도입하는 것을 피하기 위해 초기 프로젝트팀은 SVM 내에 Sparse Merkle Tree를 삽입하려 시도했지만, 매번 트랜잭션이 Merkle 트리를 업데이트할 때마다 성능에 큰 영향을 미쳤다. Merkle 트리를 사용하지 않고 증명을 수행한다면 기존의 일반적인 롤업 프레임워크(OP 스택 등)는 SVM 롤업의 기반이 될 수 없으므로, 보다 창의적인 오류 증명 아키텍처가 필요하다.
불법 증명의 요구사항: 트랜잭션의 입력 커밋, 트랜잭션 자체, 그리고 해당 트랜잭션을 재실행하면 체인 상에서 지정된 출력과 다른 결과가 나온다는 것을 입증해야 한다.
입력 커밋은 일반적으로 롤업 상태 트리의 Merkle 루트를 제공함으로써 이루어진다. Eclipse의 실행기는 각 트랜잭션의 입력 및 출력(계정 해시값 및 관련 글로벌 상태 포함), 각 입력을 생성한 트랜잭션 인덱스 목록을 게시하고, 이 트랜잭션을 Celestia에 게시하여 모든 풀 노드가 자신의 상태에서 입력 계정을 추출하고, 출력 계정을 계산한 후 이더리움 상의 커밋이 올바른지 확인할 수 있도록 한다.
여기서 두 가지 주요 오류 유형이 발생할 수 있다:
부정확한 출력: 검증자가 올바른 출력에 대해 이더리움 상에서 ZK 증명을 제공한다. Eclipse는 RISC Zero를 사용하여 SVM 실행에 대한 ZK 증명을 생성하며, 이는 이전 BPF 바이트코드 실행 증명 작업의 연장선상에 있다(GitHub 확장 링크3 참조). 이를 통해 결제 계약은 트랜잭션을 체인 상에서 다시 실행하지 않고도 정확성을 보장할 수 있다.
부정확한 입력: 검증자가 체인 상에 과거 데이터를 게시하여 입력 상태가 주장된 것과 일치하지 않는다는 것을 입증한다. 이때 Celestia의 양자 중력 브릿지(Quantum Gravity Bridge)를 이용해 Eclipse 결제 계약이 역사적 데이터에 사기 행위가 있었음을 확인할 수 있다.
Eclipse와 이더리움, Celestia의 연결
이미지 출처: @jon_charb
DA는 롤업 비용의 주요 구성 요소 중 하나이며, 현재 이더리움 L2의 데이터 가용성은 Calldata와 DAC(Data Availability Committees)라는 두 가지 주요 방법이 있다.
● Calldata: Arbitrum 또는 Optimism 같은 레이어2 솔루션은 트랜잭션 데이터를 calldata로 직접 이더리움의 검열 저항성이 높은 블록에 게시한다. 이더리움은 호출 데이터(call data)를 계산 및 저장과 함께 가스(Gas)라는 단일 단위로 가격 책정하며, 이는 롤업이 이더리움에 지출하는 주요 비용 중 하나이다. 효율성을 높이기 위해 EIP-4844 업그레이드는 Blobspace를 도입하여 calldata를 대체하였고, 모든 롤업에 대해 블록당 375KB의 목표 값을 제공한다;
● DAC: 체인 상에 직접 calldata를 게시하는 것과 비교해 DAC는 훨씬 높은 처리량을 제공하지만, 사용자는 소규모 위원회 또는 검증자 그룹을 신뢰해야 하며, 이들이 악의적으로 데이터를 보유하지 않도록 해야 한다. 또한 재스테이킹(Restaking-based) 솔루션을 포함한 DAC는 L2에 상당한 신뢰 가정(trust assumptions)을 도입하며, 이는 DAC가 평판, 거버넌스 메커니즘 또는 토큰 투표에 의존하여 데이터 은닉 행위를 억제하거나 처벌하도록 만든다. 따라서 외부 DA를 사용할 때 DAC가 필수적으로 요구된다.
추가적으로 설명하자면, Eclipse는 Celestia의 Blobstream 지분 증명(PoS) 컨센서스 네트워크를 사용하여 Layer2가 Celestia의 Blobspace에 접근할 수 있도록 하고 있으며, 이는 압축 방식에 따라 최대 8MB의 blobspace를 제공하여 초당 약 9,000~30,000건의 ERC-20 전송에 해당한다. 그러나 Blobstream을 사용하는 Layer2는 Celestia 검증자의 증명에 의존하게 되며, 보안 절차에서 경량 노드가 Celestia 검증자의 2/3 이상이 데이터를 악의적으로 보유하고 있음을 탐지하면 이를 처벌할 수 있다. 객관적으로 볼 때, DAC는 네이티브 체인 DA에 비해 신뢰도가 여전히 낮지만, 혁신과 시장 스토리텔링의 관점에서 보면 이러한 부족함은 피할 수 없는 부분이다.
이미지 출처: Eclipse 공식 - Eclipse 모듈화 상호 작용 로직
공식 문서에 따르면, 위 그림과 같이 Eclipse는 Celestia의 Blobstream(EIP-4844 이후 DAS 기반 확장 가능한 이더리움 모듈화 DA 솔루션)을 통해 이더리움에 대한 데이터 증명을 이미 테스트 실행하였다. 이를 통해 브릿지 어플리케이션은 Celestia의 서명된 데이터 루트를 기반으로 불법 증명에 필요한 데이터의 보안성을 검증할 수 있다. 사용자는 네이티브 이더리움 브릿지를 통해 자금을 Eclipse에 입금할 수 있으며, 그 과정은 다음과 같다:
1. 사용자가 이더리움 상에서 Eclipse 입금 브릿지 계약(주소는 확장 링크1 참조)을 호출한다;
2. Eclipse는 SVM 실행기(계산된 SVM 결과를 Eclipse의 새로운 상태 노드로 출력)에서 중계기(ETH와 Eclipse 간 채널)가 사용자의 송신 주소와 수신 주소 간 크로스체인 데이터 상호작용을 완료한다;
3. 중계기가 SVM 브릿지 프로그램을 호출하여 사용자의 입금을 대상 주소로 전송한다;
4. 중계기는 zk-light 클라이언트를 통해 입금 거래를 검증한다(아직 미완료 상태);
5. 마지막으로 후속 입금을 포함한 전송 거래 블록이 솔라나 Geyser 플러그인을 통해 완료되고 게시된다.
이 과정에서 SVM 실행기는 Geyser를 통해 각 Eclipse 슬롯을 메시지 큐에 게시하며, 해당 슬롯은 데이터 블록 형태로 Celestia에 게시된다. Celestia 검증자는 제출된 데이터 블록을 약속하여 Eclipse 체인에 트랜잭션이 포함되었음을 증명하고 데이터 루트와 대응시키며, 마지막으로 각 Celestia 데이터 블록은 Blobstream을 통해 이더리움 상의 Eclipse 브릿지 계약으로 중계된다.
이미지 출처: Eclipse 공식: Celestia 및 SVM 실행기 상호 작용
동시에, 다른 이더리움 기반 불법 증명 롤업과 마찬가지로 Eclipse도 이더리움과의 자금 인출 시 검증자들이 상태 전환이 무효일 경우 불법 증명을 제출할 수 있도록 질의 기간(dispute window)이 필요하다.
● SVM 실행기는 정기적으로 Eclipse 슬롯의 epoch(미리 결정된 배치 수 단위) 커밋을 이더리움에 게시하고 담보를 제공한다;
● Eclipse의 브릿지 계약은 게시된 데이터 형식이 올바른지 기본적인 검사를 수행한다(참고 문헌 【2】 불법 증명 설계 섹션 참조);
● 만약 배치가 기본 검사를 통과하면 사전 정의된 창이 열리며, 이 기간 동안 배치 커밋이 무효한 상태 전환을 의미한다면 검증자는 불법 증명을 제출할 수 있다;
● 검증자가 성공적으로 불법 증명을 제출하면, 그는 실행자의 담보금을 획득하고, 해당 배치는 거부되며, Eclipse L2의 표준 상태는 마지막 유효한 배치 커밋으로 되돌린다. 이때 Eclipse 관리자는 새로운 실행자를 선정할 권한을 갖는다;
● 그러나 질의 기간이 지나도 불법 증명이 제출되지 않았다면, 실행자는 담보금과 보상을 회수한다;
● 마지막으로 Eclipse 브릿지 계약은 배치에 포함된 모든 출금 거래를 최종 확정한다.
요약
Eclipse는 여전히 초기 개발 및 테스트넷 단계에 있으며, 이더리움 상에서 최초의 SVM 기반 레이어2이다. 현재 테스트넷은 이미 출시되었으며, 메인넷은 2024년 1분기 중 출시될 예정이다. 이더리움은 여전히 롤업을 핵심 발전 전략으로 삼고 있으며, 정통성 논쟁을 제쳐두고 보면, 이는 이더리움이 레이어2의 광의적 정의를 시장에 넘겨준 것을 의미한다. 이는 명시적인 지원이면서도 동시에 다양한 형태의 경쟁을 암묵적으로 내포하고 있다. Eclipse는 바로 이 지점을 활용하여 모듈화된 접근을 통해 이더리움의 보안성, 솔라나의 고성능, Celestia의 데이터 가용성을 결합하여 강력한 시장 스토리텔링을 만들어내고 있다.
이더리움의 발전 과정을 되돌아보면 매우 흥미로운 점이 있는데, 이전 시장 라운드에서는 DeFi Summer라는 열풍 속에서 수많은 'DeFi 네스팅(Nesting)'과 'DeFi 레고(Lego)' 혁신 및 조합이 등장하면서 생태계가 폭발적으로 성장하였다. 이번 라운드에서는 LSD와 Re-staking의 결합을 통해 다수의 '스테이킹 네스팅'과 '스테이킹 레고' 조합이 나타났으며, EigenLayer, Blast, 그리고 BTC 생태계의 Merlin이 단기간 내에 TVL에서 잇달아 신기록을 경신하고 있다. 만약 네스팅과 레고를 시장 심리의 주요 흐름으로 본다면, 모듈화 역시 미래에 자신만의 네스팅과 레고 멜로디를 연주할 수 있을 것이다.
모듈화의 매력은 구성 요소의 분리로 인한 효율성에 있으며, 각 계층의 혁신을 가능하게 하고, 각 모듈의 최적화가 다른 모듈의 최적화를 증폭시킬 수 있다. 아마도 미래의 개발자와 사용자들에게 모듈화의 발전 과정은 수많은 경쟁 가능한 선택지를 제공할 것이다.
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