비탈릭 최신 장문 기사: 이더리움 진화론 속편, L2의 네 가지 핵심 개선 포인트

2024.03.29

비탈릭 최신 장문 기사: 이더리움 진화론 속편, L2의 네 가지 핵심 개선 포인트

이더리움의 확장성 문제는 더 이상 '제로에서 일'로 가는 문제가 아니라 '일에서 다수'로 가는 문제다.

2024.03.29 - 02:32:16

以太坊

Web3 심층 보도에 집중하고 흐름을 통찰

이더리움의 확장성 문제는 더 이상 '제로에서 일'로 가는 문제가 아니라 '일에서 다수'로 가는 문제다.

작성자: 비탈릭 부테린(Vitalik Buterin)

번역: jk, Odaily 스타 데일리

3월 13일, 덴쿤(Dencun) 하드포크가 활성화되며 이더리움(Ethereum)이 오랫동안 기다려온 기능 중 하나인 프로토-댄크샤딩(proto-danksharding)(또는 EIP-4844, 일명 blobs)이 가능해졌다. 초기에는 blob이 거의 무료에 가까워 롤업(rollup)의 거래 수수료가 100배 이상 감소했다. 지난 며칠간 우리는 blobscriptions 프로토콜이 이를 사용하기 시작하며 blob 사용량이 급증하고 수수료 시장도 본격적으로 작동하는 모습을 목격했다. Blob은 이제 무료가 아니지만 여전히 calldata보다 훨씬 저렴하다.

좌측: Blobscriptions 덕분에 blob 사용량이 마침내 블록당 3개라는 목표치에 도달함. 우측: 그 결과 blob 수수료가 '가격 발견 모드'로 진입

출처: https://dune.com/0xRob/blobs

이번 이정표는 이더리움 장기 로드맵에서 중요한 전환점을 의미한다. blob 덕분에 이더리움의 확장성 문제는 더 이상 '제로에서 원으로' 가는 문제가 아니라 '원에서 다수로' 가는 문제로 바뀐 것이다. 앞으로 중요한 확장 작업들—blob 수를 늘리거나 롤업이 각 blob을 더 잘 활용할 수 있도록 하는 것—은 계속될 것이나, 점진적인 방식으로 진행될 것이다. 이더리움 생태계의 근본적인 운영 방식을 변화시키는 확장 관련 변화들은 점점 더 과거의 일이 되어가고 있다. 또한 관심사는 점차 PoS 및 확장성과 같은 L1 문제에서 응용 프로그램 계층에 더 가까운 문제들로 옮겨지고 있으며, 앞으로도 그러한 추세는 지속될 것이다. 이 글에서 다룰 핵심 질문은 바로 "이더리움은 다음으로 어디로 나아갈 것인가?"이다.

이더리움 확장성의 미래

지난 몇 년간 우리는 이더리움이 점차 L2 중심의 생태계로 전환되어가는 것을 지켜보았다. 주요 애플리케이션들이 L1에서 L2로 이동했고, 결제는 기본적으로 L2 기반으로 이루어지게 되었으며, 지갑들도 새로운 다중 L2 환경을 중심으로 사용자 경험을 설계하기 시작했다.

초기부터 롤업 중심 로드맵의 핵심 요소 중 하나는 독립된 데이터 가용성 공간(data availability space) 개념이었다. 즉, 블록 내 특별한 영역으로서 EVM이 접근할 수 없지만 롤업과 같은 2단계 프로젝트들이 데이터를 저장할 수 있는 공간이다. 이 데이터 공간은 EVM이 접근할 수 없기 때문에 블록에서 분리하여 별도로 브로드캐스트하고 검증할 수 있다. 궁극적으로는 데이터 가용성 샘플링(data availability sampling, DAS)이라는 기술을 통해 검증이 가능해지며, 이 기술은 각 노드가 전체 데이터의 작은 샘플만 무작위로 확인함으로써 데이터가 제대로 공개되었는지를 검증할 수 있게 한다. 이 기술이 구현되면 blob 공간을 크게 확장할 수 있고, 최종 목표는 슬롯당 16MB(약 1.33MB/초)이다.

데이터 가용성 샘플링: 각 노드는 소량의 데이터만 다운로드하여도 전체 데이터의 가용성을 검증할 수 있음

EIP-4844(blobs)는 우리에게 데이터 가용성 샘플링을 제공하지는 않는다. 하지만 이러한 기본 틀을 마련해주었기 때문에, 향후 DAS 도입 및 blob 수 증가는 사용자나 애플리케이션의 개입 없이도 백그라운드에서 이루어질 수 있다. 실제로 필요한 유일한 '하드포크'란 단순한 파라미터 변경에 불과하다.

앞으로는 다음과 같은 두 가지 방향으로 지속적인 발전이 필요하다.

점진적으로 blob 용량을 늘려가며, 궁극적으로 슬롯당 16MB의 데이터 공간을 제공하는 완전한 DAS 구조를 실현하는 것;
우리가 보유한 데이터 공간을 보다 효과적으로 활용할 수 있도록 L2를 개선하는 것.

DAS를 현실로 가져오기

다음 단계는 PeerDAS라고 불리는 간소화된 형태의 DAS일 수 있다. PeerDAS에서는 각 노드가 전체 blob 데이터의 상당 부분(예: 1/8)을 저장하며, 노드는 P2P 네트워크 내 다수의 피어(peer)와 연결 상태를 유지한다. 특정 데이터 조각을 샘플링해야 할 때 노드는 해당 데이터 조각 저장을 담당하는 것으로 알려진 피어 중 하나에게 요청한다.

노드가 전체 데이터의 1/8을 다운로드하고 저장해야 한다면, 이론상 PeerDAS는 blob 크기를 8배까지 확대할 수 있다(실제로는 삭제 인코딩으로 인한 중복성 때문에 2배 손실이 발생하므로 실제 확대는 4배). PeerDAS는 시간이 지남에 따라 점진적으로 도입할 수 있다. 예를 들어, 전문 스테이킹 운영자들은 여전히 전체 blob을 다운로드하는 반면 일반 스테이커는 1/8 데이터만 다운로드하는 단계를 설정할 수 있다.

또한 EIP-7623(또는 2D 가격 책정 등의 대안)을 사용해 실행 블록의 최대 크기('일반 트랜잭션')를 더 엄격하게 제한함으로써 blob 목표치와 L1 가스 한도를 동시에 늘리는 작업을 더욱 안전하게 만들 수 있다. 장기적으로는 더 복잡한 2D DAS 프로토콜이 등장해 blob 공간을 추가로 확장할 수 있을 것이다.

L2 성능 향상

현재 레이어 2(L2) 프로토콜은 네 가지 핵심 측면에서 개선될 수 있다.

1. 데이터 압축을 통한 바이트 효율적 사용

내 데이터 압축 개요도는 여기서 확인할 수 있다.

무식하게 말하면, 하나의 트랜잭션은 약 180바이트의 데이터를 차지한다. 그러나 여러 단계에 걸친 일련의 압축 기술을 적용하면 이 크기를 크게 줄일 수 있다. 최적의 압축을 통해 결국 트랜잭션당 데이터 양을 25바이트 미만으로 줄일 수도 있다.

2. L1을 특수한 경우에만 사용하는 낙관적 데이터 기술로 L2 보안 강화

플라즈마(Plasma)는 정상적인 상황에서 데이터를 L2에 유지하면서도 일부 애플리케이션에 롤업과 동등한 보안을 제공할 수 있게 해주는 기술군이다. EVM의 경우 플라즈마는 모든 자산을 보호할 수 없다. 그러나 플라즈마에서 영감을 받은 구성은 대부분의 자산을 보호할 수 있다. 그리고 플라즈마보다 훨씬 간단한 구성이라도 오늘날의 validiums를 크게 개선할 수 있다. 모든 데이터를 체인에 올리기를 꺼리는 L2는 이러한 기술들을 탐색해야 한다.

3. 실행 관련 제한 지속 개선

던쿤(Dencun) 하드포크가 활성화되면서 blob을 활용하는 롤업의 비용이 100배 감소했다. Base 롤업의 사용량은 즉시 급증했다.

이는 다시 Base가 자체 내부 가스 한도에 도달해 수수료가 예기치 않게 급등하는 결과를 초래했다. 이는 이더리움의 데이터 공간 외에도 다른 부분—특히 롤업 내부—의 확장성이 필요하다는 인식을 넓히는 계기가 되었다.

이러한 노력의 일부는 병렬화이며, 롤업은 EIP-648과 유사한 것을 구현할 수 있다. 그러나 저장소(storage)와 컴퓨팅 사이의 상호작용 역시 동등하게 중요하며, 롤업 입장에서는 중요한 엔지니어링 과제가 된다.

4. 보안성 지속 개선

롤업이 진정으로 코드에 의해 보호되는 세상까지는 아직 멀었다. 실제로 l2beat에 따르면 다섯 가지 중 오직 Arbitrum만이 완전한 EVM 호환성을 가지며 필자가 말하는 '1단계'에 도달했다.

이는 반드시 직시하고 해결해야 할 문제다. 현재로서는 복잡한 낙관적(Optimistic) 또는 SNARK 기반 EVM 검증기의 코드에 충분한 신뢰를 갖기는 어렵지만, 우리는 적어도 중간 정도까지는 나아갈 수 있다. 예를 들어, 고임계값(필자는 8개 중 6개, Arbitrum은 12개 중 9개)에서만 코드 행동을 변경할 수 있는 보안 위원회(security council)를 설치하는 것이다.

생태계의 기준은 더욱 엄격해져야 한다. 지금까지 우리는 '탈중앙화의 길 위에 있다'고 주장하는 어떤 프로젝트라도 관대하게 받아들여왔다. 그러나 연말까지는 기준을 높여至少 1단계에 도달한 프로젝트만을 진정한 롤업으로 인정해야 한다고 생각한다.

그 이후에는 신중하게 2단계로 나아갈 수 있다. 즉, 롤업이 진정으로 코드에 의해 지원되고, 보안 위원회는 코드가 '명백히 모순된다'는 경우(예: 서로 호환되지 않는 두 개의 상태 루트를 수락하거나, 서로 다른 구현이 다른 답을 내놓는 경우)에만 개입하는 세계다. 이를 안전하게 달성하는 방법 중 하나는 다중 증명자(prover) 구현을 사용하는 것이다.

이것이 이더리움 발전에 의미하는 바

2022년 여름 ETHCC에서 나는 이더리움 개발 현황을 S자 곡선(S-curve)으로 설명하는 발표를 했다. 즉, 매우 급격한 변혁의 시기를 겪은 후, L1이 안정화되고 개발 중심이 사용자 및 애플리케이션 계층으로 재집중됨에 따라 개발 속도가 다시 느려지는 시기다.

오늘날 나는 우리가 명확히 이 S자 곡선의 완만한 오른쪽 하강부에 있다고 말할 수 있다. 2주 전까지만 해도 이더리움 블록체인에 가한 두 가지 가장 큰 변화—지분 증명(PoS) 전환과 blob 기반 재구성—이 모두 완료되었다. 앞으로의 변화들도 여전히 중요하지만(예: Verkle 트리, 단일 슬롯 종결성, 프로토콜 내 계정 추상화), 지분 증명과 샤딩만큼 격렬한 수준은 아닐 것이다. 2022년의 이더리움은 비행 중인 비행기의 엔진을 교체하는 것 같았다. 2023년엔 날개를 교체했다. Verkle 트리 전환은 남은 주요한 진짜 중요한 변화이며(이미 테스트넷 존재), 그 외의 것은 마치 꼬리날개를 교체하는 수준이다.

EIP-4844의 목적은 롤업을 위한 장기적 안정성을 설정하기 위해 한 번의 큰 일회성 변경을 수행하는 것이다. 이제 blob이 도입되었으므로, 향후 16MB blob을 갖춘 완전한 댄크샤딩(danksharding)으로의 업그레이드나, 심지어 암호화 기술을 64비트 골디락스 필드 상의 STARKs로 전환하는 것도 롤업이나 사용자의 추가 조치 없이 이루어질 수 있다. 또한 중요한 선례를 확고히 했다. 이더리움 개발 프로세스는 장기간 존재하고 잘 알려진 로드맵에 따라 진행되며, '새로운 이더리움'을 기반으로 설계된 애플리케이션(포함 L2)은 장기적으로 안정된 환경을 얻게 된 것이다.

애플리케이션 및 사용자에게 의미하는 바

이더리움의 첫 10년은 크게 말해 훈련 단계였다. 목표는 이더리움 L1을 안착시키는 것이었고, 애플리케이션은 주로 소수의 열성 팬들 사이에서 이루어졌다. 많은 사람들이 지난 10년간 대규모 애플리케이션이 부족했다는 점을 들어 암호화폐가 쓸모없다고 주장했다. 나는 항상 이 주장에 반대해왔다. 금융적 투기를 제외한 거의 모든 암호화 애플리케이션은 낮은 수수료에 의존한다. 따라서 우리가 높은 수수료를 겪고 있을 때 금융적 투기만 보이는 것은 놀랄 일이 아니다.

이제 우리는 blob을 갖추었고, 오랫동안 우리를 막아왔던 핵심 제약이 서서히 사라지고 있다. 수수료가 마침내 크게 낮아졌다. 내가 7년 전 했던 말, 즉 '인터넷 머니의 매 거래 비용은 5센트를 넘지 않아야 한다'는 주장이 마침내 현실이 되었다. 아직 완전히 해방된 것은 아니다. 사용량이 너무 빠르게 증가하면 수수료가 다시 치솟을 수 있으므로, 향후 몇 년간 blob 확장(그리고 롤업 자체의 별도 확장)을 계속 추진해야 한다. 그러나 우리는 터널 끝의 빛을 보고 있다... 음... 어두운 숲.

개발자들에게 이것은 단 하나의 간단한 메시지를 준다. 이제 우리는 더 이상 핑계를 댈 수 없다. 몇 년 전까지만 해도 우리는 낮은 기준을 세웠고, 규모 확장이 불가능한 애플리케이션을 원형이 작동하고 어느 정도 탈중앙화되어 있다면 만족했다. 오늘날 우리는 필요한 모든 도구를 가지고 있으며, 사실상 우리가 앞으로 사용할 대부분의 도구도 이미 갖췄다. 이제 우리는 암호학적 이상과 사용자 친화성을 동시에 갖춘 애플리케이션을 만들어야 한다. 그렇게 해야 한다.

많은 사람들은 이러한 도전에 응하고 있다. Daimo 지갑은 자신을 이더리움 상의 벤모(Venmo)라고 명확히 표현하며, 벤모의 편의성과 이더리움의 탈중앙화를 결합하려 한다. 탈중앙화 소셜 분야에서는 Farcaster가 진정한 탈중앙화(예: 자신의 대체 클라이언트를 만드는 방법에 대한 가이드 참조)와 뛰어난 사용자 경험을 잘 결합하고 있다. 이전의 '소셜 파이낸스(social finance)' 열풍과는 달리, 평균적인 Farcaster 사용자는 도박을 하러 오지 않는다. 이는 암호화 애플리케이션이 실제로 지속 가능하다는 핵심 테스트를 통과한 것이다.

이 포스트는 주요 Farcaster 클라이언트 Warpcast를 통해 전송되었으며, 이 스크린샷은 대체 Farcaster + Lens 클라이언트 Firefly에서 캡처한 것이다.

이러한 성공 사례들은 우리가 기반을 삼아 다른 애플리케이션 분야—신원, 평판, 거버넌스 등—로 확장해 나가야 할 기반이다.

오늘날 구축 또는 운영 중인 애플리케이션은 2020년대 이더리움을 청사진으로 삼아야 한다

이더리움 생태계에는 여전히 많은 애플리케이션이 '2010년대 이더리움' 워크플로에 근본적으로 기반을 둔 방식으로 운영되고 있다. 대부분의 ENS 활동은 여전히 1단계(L1)에서 발생한다. 대부분의 토큰 발행도 L1에서 이루어지며, L2에서 브릿지된 토큰의 이용 가능성 확보를 진지하게 고려하지 않는다(예: ZELENSKYY 밈코인 팬이 해당 코인이 우크라이나에 지속적으로 기부하는 점을 칭찬하면서도, L1 수수료가 너무 비싸다는 점을 불평함). 확장성 외에도 프라이버시 보호에서도 뒤처져 있다. POAP는 모두 체인 상에 공개되어 있으며, 일부 용도에는 적절할 수 있지만 다른 용도에는 매우 부적절하다. 대부분의 DAO와 Gitcoin Grants는 여전히 완전히 투명한 체인 상 투표를 사용하므로 뇌물(사후 에어드랍 포함)에 취약하며, 이는 기여 패턴을 심각하게 왜곡시킨다는 것이 입증되었다. 현재 ZK-SNARKs는 이미 수년간 존재하고 있지만, 많은 애플리케이션이 아직 제대로 활용하지 않고 있다.

이 모든 팀들은 방대한 기존 사용자층을 처리해야 하므로, 최신 기술 물결에 동시에 업그레이드하지 못했다고 해서 비난하지는 않겠다. 하지만 곧 이러한 업그레이드는 반드시 이루어져야 한다. 아래는 '근본적으로 2010년대 이더리움 워크플로'와 '근본적으로 2020년대 이더리움 워크플로'의 주요 차이점들이다.

기본적으로 이더리움은 더 이상 금융 생태계만이 아니다. 그것은 중앙화 기술이 지배하는 대부분의 분야에 대한 풀스택 대안이며, 중앙화 기술이 제공할 수 없는 것들(예: 거버넌스 관련 애플리케이션)까지 제공한다. 우리는 이제 이러한 더 광범위한 생태계를 마음속에 새기고 개발해야 한다.