비트코인 에코시스템: 신뢰 없는 금융 시대의 막을 여는 (3)
저자/기고자: Kyle Ellicott, Yan Ma, Darius Tan, Melody He
중문 번역: 0xNirvana
「비트코인 레이어 생태계: 신뢰 없는 금융 시대의 서막」은 비트코인 생태계 전반의 발전에 관한 연구 보고서이다. 본 보고서는 스파르탄 그룹 팀과 Kyle Ellicott 및 최종본 검토를 위해 피드백과 통찰을 제공하고 시간을 기꺼이 할애한 여러 전문가들이 공동 집필하였다. 이 보고서는 2023년 12월 작성되었으며, 데이터는 원고 작성 당시를 기준으로 한다. 본 글은 총 4부작 시리즈의 세 번째 글이다.
제1편: 비트코인 레이어 생태계: 신뢰 없는 금융 시대의 서막(1)
제2편: 비트코인 레이어 생태계: 신뢰 없는 금융 시대의 서막(2)
비트코인 레이어(Bitcoin Layers) 개념은 2018년 확장성 문제 해결을 목적으로 제안되었으며, 이는 비트코인 진화의 중요한 전환점이 되었다. 역사적으로 비트코인 L1 성능을 향상시키려는 다양한 시도들은 모두 같은 목표를 공유해 왔다: 체인 외 거래를 통해 네트워크의 확장성을 높이는 것이다. 이러한 시도들은 모두 L1이 제공하는 보안 결제 계층을 중심으로 이루어졌다. 비트코인 레이어는 이더리움의 레이어 아키텍처에서 영감을 받아 L2, L3, 데이터 레이어, 애플리케이션 레이어 등 일련의 솔루션으로 진화했다. 이러한 혁신들은 비트코인이 고유한 한계에 적응하는 모습을 보여주며, 더 강력하고 기능이 풍부한 블록체인 인프라를 향해 나아가는 비트코인 고유의 도전 정신을 드러낸다.
등장하는 비트코인 레이어들은 다양한 기능을 도입함으로써 네트워크 효율성에 또 다른 변혁을 가져오고 있다. 이러한 레이어들은 다음과 같은 기능을 제공한다:
스마트 계약 프로그래밍 가능성: 복잡한 금융 및 계약 거래를 비트코인 네트워크 상에서 직접 실행할 수 있게 해준다.
처리 속도 증가: 거래 처리 시간을 크게 단축하며, 일부 레이어는 거래 속도를 30초 미만으로 구현한다.
최소한의 신뢰에 기반한 BTC-L2 간 이동: BTC 자산이 각 레이어 사이를 안전하고 효율적으로 이동할 수 있도록 하며, 기존의 연합형 방식이 지나치게 중앙집중화된 문제에 대한 해결책을 제공한다.
비용 효율성: 거래 비용 감소로 인해 더 광범위한 사용자층이 비트코인 거래에 접근하기 쉬워지고 진입 장벽이 낮아진다.
자산 발행 및 롤업(Rollups): 자산 생성과 거래 배치를 위한 새로운 방법을 제공하여 효율성을 향상시킨다.
상호운용성 및 개인정보 보호 조치: 타 블록체인 시스템과의 상호작용 능력을 강화하고 사용자 개인정보를 보호한다.
가상 머신(VMs) 및 기타 특화 기능: 게임, 금융, 미디어, 탈중앙 과학(DeSci) 등 다양한 애플리케이션을 지원한다.
이러한 비트코인 L1 위에 구축된 레이어들은 전략적인 의미를 갖는다. L1을 마치 '냉장 보관소'처럼 활용하여 BTC 자산을 안전하게 보관하는 기반 플랫폼으로 삼는 것이다. 이러한 레이어 구조는 BTC 자산이 서로 다른 레이어 간에 원활하게 이동할 수 있을 뿐 아니라, 8500억 달러 이상의 잠재된 비트코인 자본을 해방시킬 수 있으며, 이들 레이어 위에 구축된 애플리케이션들은 비트코인의 비교할 수 없는 보안성과 안정성의 혜택을 누릴 수 있게 된다.
비트코인 레이어 생태계 개요 (2024년 3월)
2023년 4분기 기준, 비트코인 레이어 개발 분야는 특히 L2 솔루션 부문에서 눈에 띄는 진전을 이루었다. 비트코인 생태계는 사이드체인(Sidechains), 드라이브체인(Drivechains), 머지 마이닝 체인(Merge-Mined Chains), 지분 증명 체인(Proof-of-Stake Chains) 등 다양한 형태로 확장되었다. 동시에 다수의 프로토콜, 토큰 표준, 크로스체인 브릿지, 롤업(Rollups) 및 기타 혁신적 솔루션이 등장했다.
이러한 발전은 단순히 기술적인 도약을 넘어, 비트코인 실용성에 대한 패러다임 전환을 나타내며, 사용자 채택과 애플리케이션 배포를 위한 새로운 길을 열고 있다. 레이어 구조는 비트코인이 변화하는 디지털 세계 속에서도 계속 적응하고 진화할 수 있는 능력을 입증하며, 그 입지를 더욱 견고히 하고 있다. 다음 섹션에서는 이러한 카테고리 내 주요 혁신 사항들을 자세히 설명하며, 비트코인 레이어 생태계의 역동성과 선구성을 보여줄 것이다.
비트코인 L2: 포 메가스(Four Megacorps)
비트코인 레이어 2는 스택스(Stacks), 라이트닝 네트워크(Lightning), RSK, 리퀴드(Liquid)라는 '포 메가스(Four Megacorps)'에 의해 주도되고 있다. 이 네 주체는 대부분의 비트코인 L2 거래를 처리하며, 비트코인 확장성 솔루션의 지형을 형성하고 있다. 각각의 L2 솔루션은 고유한 특징과 기능을 가지고 있으며, 비트코인 생태계의 성장과 확장성에 독특한 기여를 하고 있다.
비트코인 L2 '포 메가스' 비교
1. 비트코인 L2 프로젝트 스택스(Stacks)는 2017년 프린스턴 대학교 컴퓨터 과학자인 Ryan Shea와 Muneeb Ali가 공동 설립하여 비트코인에 스마트 계약 기능을 제공하려는 목적으로 시작되었다. 스택스 네트워크는 2021년 1월 출시되어, 스마트 계약 및 탈중앙 애플리케이션이 보안 L1 네트워크로서 비트코인을 활용할 수 있도록 하였다. 스택스 비트코인 L2는 전달 증명(PoX) 합의 메커니즘을 통해 비트코인 경제를 활성화하는데, 이는 비트코인 작업 증명(PoW) 합의와 병렬로 작동하며 비트코인의 컴퓨팅 파워를 재사용한다.
네트워크 보안은 '스택킹(Stacking)'을 통해 추가로 강화된다. 스택스 토큰 보유자들은 네이티브 STX 토큰을 약속하여(STX 토큰은 현재 스태킹 주기 동안 가치가 2억 5287만 달러) 거래 검증에 참여하고 스택스 네트워크의 보안을 확보하며, BTC 형태로 보상을 받는다.
스택스 상의 스마트 계약은 Clarity 언어로 작성되며, 이는 인간이 읽기 쉬운 네이티브 언어로, 비트코인 거래에 반응하고 BTC 자산과 원시 교환(native swap)이 가능하다.
STX 토큰은 L2에서의 연료 역할을 하며, 2019년 미국 증권거래위원회(SEC)로부터 승인받은 최초의 토큰이며, 2021년 메인넷 출시 전 비증권 자산으로서 SEC 업데이트 등록을 분권화 방식으로 완료했다.
STX는 전체 암호화폐 산업에서 상위 50위 내 프로젝트이며, 본 원고 작성 시점 기준 CoinMarketCap 상위 100위 중 유일한 비트코인 L2 네이티브 토큰이다. 2022년 일렉트릭 캐피탈(Electric Capital) 개발자 보고서에서 STX의 개발자 활동은 전체 산업에서 38위를 차지했으며, STX 월간 활성 개발자 수는 2015년 이후 지속적으로 증가해 2023년 10월 기준 175명의 활성 개발자가 있었다.
스택스 상의 월간 활성 개발자 수. 출처: Electric Capital
향후 잠재적 영향 요인
○ 나카모토(Nakamoto) 네트워크 업그레이드(2024년 2분기 예정)는 스택스가 L2를 통해 빠르고 저렴한 BTC 전송을 가능하게 하며, 비트코인 네트워크와 100% 일치하는 보안성(재구성 저항성)을 유지할 수 있게 한다. 또한 네트워크의 거래 속도는 현재의 10~30분 이상 소요되는 정산 시간에서 약 5초당 블록으로 줄어들어 약 1000배 가량 빨라지며, 비트코인 블록 두 개 생성 사이의 시간보다 훨씬 빨라진다. 2023년 12월 기준, 해당 업그레이드 개발은 “Mockamoto” v0.1 버전과 단일 마이너, 단일 스태커, 스태커 서명 기능을 갖춘 컨트롤된 테스트넷인 Neon v0.2 버전이라는 두 가지 주요 마일스톤을 달성했다.
○ sBTC는 탈중앙화되고 비트코인과 1:1 연동된 자산으로, 비트코인과 스택스(L2) 사이에서 BTC를 배포하고 이동시킬 수 있으며, 거래 수수료(Gas)로도 사용 가능하여 추가 자산이 필요 없다. sBTC 전송은 비트코인의 해시 파워 100%에 의해 보장되며, 거래를 되돌리려면 비트코인 자체를 공격해야 한다.
sBTC 출시 계획 출처: sBTC
스택스 레이어의 성공적인 운영은 비트코인을 완전히 프로그래밍 가능한 자산으로 만들었으며, 이러한 변화는 탈중앙화 방식으로 이루어졌다. 이는 스택스와 비트코인에 대한 수요 증가를 촉진할 것이며, 급속히 성장하는 비트코인 경제를 위한 비옥한 토양을 제공하고 수천억 달러의 수동적 비트코인 자본을 해방시키며, 비트코인을 더욱 안전한 Web3 네트워크의 핵심으로 자리매김하게 할 것이다.
2. 라이트닝 네트워크(Lightning Network)는 2018년 출시되었으며(백서는 2016년 발표), 비트코인 상에서 소액 결제를 즉각적이고 지리적 제약 없이 극도로 낮은 비용으로 가능하게 한다. 라이트닝 네트워크는 높은 거래 처리 능력과 지속적으로 증가하는 채택률을 통해 비트코인의 확장성과 거래 효율성 향상에서의 역할을 강조한다.
이 프로토콜은 스마트 계약을 활용하여 결제 채널을 생성하며, 체인 내 결제와 체인 외 처리 과정을 결합한다.
채널이 종료되면 거래 내역이 통합되어 기본 네트워크인 비트코인 네트워크로 전송된다. 라이트닝 네트워크의 네이티브 자산은 라이트닝 비트코인(Lightning Bitcoin)이다.
2023년 8월 기준, 이 네트워크는 매일 약 21.3만 건의 라우팅 거래를 처리하며, 월간 약 660만 건을 처리하고 있으며, 네트워크 공개 용량의 약 52%를 차지한다. 이 수치는 2021년 8월 K33 추정치인 50.3만 회 라이트닝 결제 이후 1212% 증가한 것이다.
또한 평균적으로 라이트닝 네트워크는 매일 비트코인 체인 상 거래량의 최소 47%에 상응하는 규모를 처리한다.
라이트닝 네트워크가 비트코인의 일일 거래량을 증가시키고 있음. 출처: River
3. 루트스톡(Rootstock, RSK)은 2015년 RSK Labs가 설립하였으며, RSK 가상머신(RVM)을 통해 이더리움 가상머신(EVM)과 호환되는 스마트 계약을 비트코인에 도입한다. RVM을 사용하면 개발자는 이더리움 계약을 비트코인 위로 이식할 수 있다. RSK의 네이티브 자산은 스마트 비트코인(RBTC)으로, BTC와 1:1로 고정되어 있지만 무신뢰적이지는 않다. 블록 보안성이 '머지 마이닝(Merge-mining)'에 기반하기 때문에 RBTC는 여전히 중앙화된 트러스트 에스크로(trusted custodian)에 의존하며, 이는 L2 솔루션이 보안성과 탈중앙화 정도 사이에서 타협하는 한 예를 보여준다.
4. 리퀴드 네트워크(Liquid Network)는 2018년 Blockstream이 출시하였다. 리퀴드 네트워크는 비트코인 사이드체인으로서 사용자가 빠르고 안전하며 기밀이 보장된 거래를 비트코인 상에서 수행할 수 있게 한다. 리퀴드 네트워크는 비트코인과 독립적으로 운영되며 자체 원장을 보유하고 있으며, 비트코인의 작업 증명(PoW) 합의 메커니즘을 포기하고 약 60명의 구성원으로 이루어진 리퀴드 연합(Liquid Federation)이 새 블록을 생성하도록 한다. 리퀴드 네트워크의 네이티브 자산은 Liquid Bitcoin(L-BTC)으로, BTC의 '래핑(wrapped)' 버전이다. 리퀴드 네트워크의 독립적인 운영은 비트코인 L2 생태계 내부의 다양한 접근 방식을 보여준다.
현재 어느 비트코인 L2 솔루션도 1만 BTC 이상을 보유하거나 수백만 명의 사용자를 확보하지는 않았지만, 지수적 성장 가능성을 무시할 수 없으며, 이러한 솔루션들이 비트코인의 미래 확장성과 기능성 향상에서 맡는 핵심 역할은 계속 강화되고 있다. 비트코인 L2 기술이 지속적으로 정교해짐에 따라, 핵심 네트워크의 안정성을 유지하면서도 개발자들은 비트코인 관련 실험을 가속화할 수 있는 다양한 경로를 모색하고 있다. 향후 L2 솔루션의 성패는 현재의 개발 한계를 해결하고 보다 포괄적인 개발 환경을 지원하기 위해 EVM과 같은 완전한 실행 환경을 제공할 수 있는지 여부에 달려 있다.
비트코인 L2의 불가능한 삼각형(Unpossible Triangle) 분석
비트코인 레이어 생태계의 확장성을 높이기 위한 탐색 과정에서 새로운 문제가 부상하고 있다: 즉 L2의 불가능한 삼각형이다. 블록체인의 불가능한 삼각형을 되새기며 이를 비트코인 L2에 적용하면 여전히 유사한 문제가 존재하지만, 선택의 균형은 약간 다르다. L2 불가능한 삼각형에서 선택은 다음 중 하나로 제한된다:
A. 오픈 네트워크 또는 연합 네트워크.
B. 새로운 토큰 도입 여부.
C. 완전한/전역 상태의 가상머신(VM)을 가질 것인지, 아니면 제한된 오프체인 계약만 가질 것인지.
산업계는 기존의 비트코인 마이너들이 L2에서 채굴하여 자원을 재활용하는 방식으로 이 '불가능한 삼각형'을 '사각형화(square it)'하려는 시도를 해왔다. RSK(구 Rootstock)와 드라이브체인(Drivechains)이 그러한 시도의 선례이다. 이러한 접근법에서 마이너 인센티브는 미결 문제로 남아있는데, 초기 이더리움과 유사하게 체인 상의 가스 수수료가 마이너에게 충분한 인센티브를 제공하지 못할 수 있다는 점 때문이다.
라이트닝 네트워크(Lightning)는 A와 B를 선택했다: 오픈 네트워크이며 토큰 없음, 그러나 전역 상태를 갖는 완전한 VM은 없다.
스택스(Stacks)는 A와 C를 선택했다: 오픈 네트워크와 완전한 VM을 갖추고 있으며, 새로운 토큰(STX)을 도입하였다.
리퀴드(Liquid)는 B와 C를 선택했다: 토큰 없음이지만 완전한 VM을 갖고 있으며, 연합(Federation) 방식으로 네트워크를 운영한다.
개발자들은 초기 논의에서 비트코인(L1)에 새로운 오퍼코드를 추가하는 것을 언급했으며, 이론적으로 이러한 새로운 오퍼코드는 기존 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있다. 예를 들어 op-snark-verify 오퍼코드는 비트코인(L1) 내에서 L2 네트워크의 계산을 검증하는 데 사용될 수 있다. 그러나 역사적으로 비트코인에서 소프트포크나 하드포크 같은 변경을 시행하는 것은 도전적인 일이었으며, 단기간 내 그러한 솔루션이 실현 가능하지 않을 가능성을 시사한다.
앞으로 비트코인 생태계의 지형은 현재 존재하는 몇 가지 L2 솔루션을 훨씬 넘어서며, 네트워크의 잠재력을 충분히 탐색하고 발휘하기 위해 수백 가지의 새로운 솔루션이 추가될 가능성이 매우 높다. 현재 개발자들은 L2 삼중난제(trilemma)의 선택을 균형 있게 맞추기 위해 노력하고 있다. 누구나 자유롭게 참여하고 채굴할 수 있는 오픈 네트워크를 활용하며, 스마트 계약에 완전한 가상머신(VM) 환경을 제공하고 전역 상태를 핵심 속성으로 삼는 경향이 형성되고 있다. 이러한 접근은 이더리움, 솔라나 등의 다른 블록체인 생태계에서 성공한 아키텍처를 모방한 것으로, 비트코인 L2 기술 발전의 미래 궤도를 형성하는 데 큰 영향을 미칠 것으로 예상된다.
끊임없이 쏟아지는 혁신적 솔루션들
기존의 네 거물들 외에도, 비트코인 생태계 내 실험은 멈추지 않고 있으며, 인프라 도구, 표준, 프로토콜 등 다양한 분야에서 많은 프로젝트들이 등장하고 있다. 기술 스택이 형성됨에 따라 기존 기술 공백을 메우고 애플리케이션 수요를 충족시키는 이러한 혁신들은 새로운 카테고리를 적극적으로 정의하고 있다.
Ark는 2023년 5월 출시된 실험적 L2 프로토콜이다. 항상 온라인 상태를 유지하며 무신뢰적인 중개 도구인 Ark 서비스 제공자(ASP)를 통해 Ark는 사용자가 낮은 비용으로 익명의 체인 외 확장 가능한 비트코인 결제를 수행할 수 있게 한다. 사용자가 프로토콜 상에서 거래를 진행하면 수취인은 인바운드 유동성을 확보하지 않아도 자금을 받을 수 있으며, 라이트닝 네트워크와 비교해 수취자의 프라이버시를 유지하면서도 비용을 낮출 수 있다.
Babylon은 2023년 Cosmoverse 컨퍼런스에서 발표되었으며, 지분 증명(PoS) 메커니즘을 채택한 네트워크로, 비트코인과 다른 PoS 네트워크 간의 두 가지 보안 공유 프로토콜을 포함한다: 비트코인 타임스탬프와 브릿지 없는 스테이킹.
Botanix(Spiderchain L2)는 비트코인을 위해 설계된 지분 증명(PoS) 이더리움 가상머신(EVM)으로, 분산형 다중 서명 네트워크를 활용하여 비트코인과 양방향 앵커링을 구현하며 상호운용성을 강화한다.
Interlay는 비트코인과 멀티체인 생태계를 연결하는 모듈화 및 프로그래머블 네트워크로, 폴카닷의 평행체인(parachain)으로 운영된다. Interlay는 탈중앙화된 비트코인 브릿지 도구를 만들어 iBTC 또는 '평가된 BTC(valuated BTC)'를 발행할 수 있게 하며, 이는 비트코인으로 1:1 백업된 멀티체인 자산이다.
MintLayer는 지분 증명(PoS) 메커니즘을 채택한 네트워크로, 비트코인 사이드체인 역할을 하며 탈중앙 금융(DeFi) 관련 활동(예: 원자적 교환)에 특화되어 최적화되었다. MintLayer를 통해 사용자는 비트코인의 래핑된 버전이나 Solidity 등의 스마트 계약 언어를 사용하지 않고도 토큰을 생성할 수 있는데, 이는 UTXO 모델을 기반으로 추가 데이터를 포함한 거래를 생성하기만 하면 되기 때문이다. 이 네트워크는 검증 가능한 난수 함수(Verifiable Random Functions)를 사용하여 120초마다 블록을 생성하며, 1000개의 블록 후에 최종 확정성을 달성한다.
오디널스(Ordinals). 2022년 6월 30일 발표된 혁신적 프레임워크 '오디널 이론(Ordinal Theory)'은 비트코인 생태계 내 개발에 대한 문화적 물결을 즉각 일으켰다. 몇 달 후인 2023년 12월, 개발자들은 오디널스(Ord)로 방향을 전환하기 시작했는데, 이는 별도의 사이드체인, 토큰, 혹은 비트코인 코어 네트워크 업데이트 없이도 비트코인 상에 각인(Inscription)을 기록할 수 있게 해준다. 이러한 각인은 불변이며 체인 상에 존재하는 비화폐적 디지털 산물(비트코인 NFT)로, 원본 파일 데이터(영상, 음성, 이미지, 실행 가능한 소프트웨어 등)를 포함하며 비트코인에 영구적으로 기록되고, 비트코인 주소나 지갑 등으로 이전하거나 전송할 수 있다.
2022년 12월 14일 최초 각인이 이루어진 이후로 오디널스의 발전 경로는 지수적 성장을 지속해왔으며, 새로운 실험, 인프라 도구, 표준들이 계속해서 등장하고 있다. 처음 90일 동안 46만 건 이상의 각인이 완료되었으며, 지금까지 연간 4620만 건 이상의 각인이 이루어졌고, 이 과정에서 발생한 수수료는 약 3365 BTC(약 1억 4880만 달러 상당)에 달한다.
RGB 네트워크(Really Good Bitcoin)는 라이트닝 네트워크 기술을 활용하는 비트코인 기반 프로토콜이지만 토큰 프로토콜은 아니다.
Threshold Network는 프라이버시 중심의 머지 네트워크로, Keep과 NuCypher의 기능을 통합하여 사용자가 체인 외 컨테이너를 통한 Keep Network 및 NuCypher의 비밀 관리 및 동적 접근 제어 프라이버시 도구를 활용해 개인 데이터를 보호할 수 있게 한다. Threshold는 tBTC 비트코인 브릿지를 만들어 비트코인과 이더리움 네트워크를 연결하는 탈중앙화되고 허가가 필요 없는 크로스체인 브릿지를 제공한다.
현재 개발자들은 매주 수많은 새로운 프로토콜과 표준을 발표하고 있으며, 이들 프로토콜 실험은 그 일부에 불과하다. 새로운 프로토콜과 표준의 지속적인 출시는 비트코인 기술 스택의 활력과 진화를 상징한다. 이러한 발전이 만들어낸 추진력은 특히 2024년 2분기에 예정된 비트코인 반감기 이벤트를 앞두고, 비트코인 생태계가 추가적인 혁신과 채택 측면에서 광범위한 발전 가능성을 지니고 있음을 예고한다.
토큰 표준의 부상
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