병렬 EVM+ 드라이브: 블록체인의 무한 확장성과 규모 적용 실현을 위한 탐색
저자: YBB Capital 리서처 Ac-Core
서론
EVM+는 급변하는 암호화 세계에 더 잘 적응하기 위해 이더리움 가상 머신(EVM)의 발전을 촉진하도록 설계된 고급 모델이다. 이 모델에서는 Web2의 혁신과 생산성이 점차 Web3로 통합됨에 따라 인공지능(AI), DePIN, DeFi 보안 등 실용 기술들이 암호화 애플리케이션에 빠르게 통합되고 있다. EVM+는 EVM 자산, 프로토콜 및 인프라를 원활하게 통합함으로써 대규모 애플리케이션 개발을 촉진하고 암호화폐와 주류 애플리케이션의 융합을 가속화하는 완전히 새로운 솔루션을 제공한다. 또한 EVM+WASM 체인 상의 네이티브 확장을 통해 블록체인의 확장성을 강화하고, 병렬 EVM 실행을 지원하여 블록체인 처리 능력을 추가로 최적화한다.
Techandtips123에 따르면, 병렬 EVM은 마치 파티를 준비할 때 역할을 분담하는 것과 같다. 예를 들어, 이사 준비를 위해 네 사람이 각각 다음과 같은 임무를 맡는다: A는 대형 짐을 운반하고, B는 귀중품을 운반하며, C는 물건 이동을 담당하고, D는 새 거주지의 위생 및 배치를 책임진다. 이러한 분업은 작업을 네 사람이 동시에 수행함으로써 시간을 크게 절약하고 효율성을 향상시킨다.
병렬 EVM 개념도 유사하다. 이는 계산 작업을 여러 개의 실행 단위에 분배하여 처리하는 방식이다. 이더리움 네트워크에서 다수의 참여자가 서로 다른 트랜잭션을 동시에 처리하며, 각 트랜잭션은 독립적인 작업처럼 작동한다. 예를 들어 자금 이체나 새로운 토큰 생성과 같은 작업들이 있다. 각 참여자는 EVM에서 하나의 독립적인 작업을 처리하는데, 이는 블록체인에서 실행되는 독립된 컴퓨터 프로그램과 같다. 작업이 완료되면 그 결과가 네트워크로 다시 취합되어 최종 블록을 형성한다. 단일 실행자가 많은 트랜잭션을 처리하기 어려울 경우 속도가 느려지고 사용 난이도가 증가한다. 병렬 EVM은 바로 이러한 문제를 해결하기 위해 도입되었으며, 여러 실행자가 서로 다른 트랜잭션을 동시에 처리할 수 있도록 함으로써 네트워크가 더 많은 트랜잭션을 빠르게 처리하고 혼잡과 관련 비용을 줄일 수 있게 한다.
새로운 '레이어' 도입 아이디어
이미지 출처: Artela — From EVM+ to EVM++
비탈릭 부테린(Vitalik Buterin)은 "L2는 확장성을 위한 것이고, L3는 익명성 보호와 같은 맞춤형 기능을 위한 것이다. 이 비전에서 '확장성의 제곱'을 제공하려는 시도는 없다. 오히려 스택에는 앱의 확장을 돕는 한 레이어와 다양한 사용 사례의 맞춤형 기능 요구를 충족시키는 또 다른 레이어가 존재한다."라고 언급했다.
비탈릭의 이더리움 비전에서 확장성 이외의 요구를 해결하는 '레이어'는 명백히 중요한 역할을 한다. 그의 견해는 블록체인 네트워크가 '맞춤형 기능'을 지원해야 한다는 필요성을 강조한다. 이더리움 입장에서 이러한 요구를 충족하는 방법 중 하나는 새로운 레이어를 구축하는 것이며, Artela는 기본 계층에 '네이티브 확장(Native Extension)'을 추가하는 방식을 선택했다.
블록체인 관점에서 기능성(Functionality)란 다양한 애플리케이션을 지원할 수 있는 능력을 의미한다. 이더리움 가상 머신(EVM)은 스마트 계약을 지원하는 런타임 엔진으로, DApp의 기능을 구현하는 주류 모델이다. EVM은 처음 이더리움에서 제안되었으며 현재 많은 스마트 계약 체인에서 채택되고 있으며, 일반적으로 EVM 지원 체인 또는 EVM 동등 체인이라고 불린다. 그러나 현재의 EVM은 DApp의 확장 기능을 지원하는 데 있어 한계가 있음이 입증되었다. 핵심 과제는 EVM 체인 내에서 기능의 경계를 어떻게 확장할 것인지이다. 실제 적용에서는 두 가지 개선 방향이 있다:
● EVM을 더 우수한 가상 머신으로 대체하기;
● 확장을 보완하여 EVM을 강화하기.
첫 번째 접근법은 EVM의 한계를 회피하지만, EVM 기반 스마트 계약을 포기해야 한다. MoveVM과 FuelVM이 이 방식의 예시이다. 미래에는 더 고급 가상 머신이 필요할 수 있지만, 이들은 EVM과 동등한 성숙도와 보급 수준에 도달하기까지 상당한 시간이 필요하다.
두 번째 접근법은 새로운 스택을 도입하여 '확장'을 통해 EVM을 강화하는 것이다. 목표는 EVM 동등성을 유지하면서 EVM의 기능 한계를 기존 사양 이상으로 확장하는 것이다. 이 방법은 기존 EVM 인프라 위에서 DApp 기능을 향상시키는 것이다. EVM 강화 기능을 탐색함으로써 DApp 기능에 대한 흥미로운 가능성과 지속적인 혁신의 문이 열리며, 중대한 신기술 혁신이 가능해진다.
Artela
Artela 네트워크의 EVM+
Artela의 미션은 대규모 탈중앙화 애플리케이션(DApp)에 대한 증가하는 수요를 충족시키기 위한 기반 계층 블록체인 네트워크를 만드는 것이다. Artela의 혁신적인 설계는 개발자가 모듈 방식으로 블록체인 기반 계층 위에 로컬 확장을 만들 수 있도록 하여 블록체인의 프로그래밍 가능성을 향상시킨다. 이를 통해 개발자는 경량화되고 동적인 방식으로 맞춤형 기능을 구현할 수 있으며, 더 빠른 혁신과 더 많은 가능성을 열 수 있다.
Artela는 확장 계층을 갖추고 있으며, 기존 EVM 스마트 계약과의 호환성을 유지하면서 프로그래밍 가능성을 높이기 위해 Aspect라는 로컬 사용자 정의 확장 모듈을 추가할 수 있다. Aspect는 개발자가 스마트 계약 외부의 전체 트랜잭션 생애주기 전반에 걸쳐 추가 로직을 주입하여 트랜잭션과 관련 블록을 처리할 수 있게 해준다.
Artela는 이미 WASM 가상 머신을 EVM과 호환되는 네트워크에 도입하여(확장 링크1 참조) EVM+ 네트워크를 고도로 확장 가능한 형태로 구축했으며, 이러한 가상 머신들은 상호 운용되며 체인 상의 확장 프로그램을 동적으로 추가하고 실행할 수 있다. EVM+는 개발자가 고성능 프로토콜, 모듈형 DApp을 구축하고 특정 시나리오에 맞춰 기반 기능을 맞춤화할 수 있도록 한다.
이미지 출처: Artela 공식
DevNet 및 Public Testnet 기간 동안 Artela는 커뮤니티 개발자들과 함께 EVM+ 네트워크의 잠재력을 탐구하며 상상력 넘치는 활용 사례들을 만들어냈다:
● WASM을 체인 상의 코프로세서로 활용하여 인공지능 에이전트 알고리즘 및 기타 고성능 모듈을 블록체인 상에서 직접 실행할 수 있도록 하면서도 EVM 시스템과의 원활한 상호 운용성을 보장;
● 사용자와 상호작용 가능한 진정한 프로그래밍 가능한 체인 상 NPC를 구현하는 자율 세계의 체인 상 AI 에이전트 참여;
● DeFi 프로토콜이 즉시 의심스러운 트랜잭션을 식별하고 복구할 수 있도록 하는 실시간 실행이 가능한 체인 상 보안 모듈.
EVM 세계와의 호환성과 상호 운용성을 유지하면서도 체인 상 프로토콜, 인공지능, 안전한 DeFi를 모두 완전히 구현할 수 있는 새로운 시대가 다가오고 있다.
EVM+에서 EVM++로
Artela의 비전은 무한히 확장 가능한 네트워크를 구축하는 것으로, EVM+는 최종 목적이 아니라 출발점일 뿐이다. Artela의 다음 단계는 EVM++, 즉 평행한 EVM+ 네트워크로서, 확장 가능한 블록체인의 잠재력을 충분히 발휘할 수 있게 한다. EVM+는 새로운 암호화 세계에 맞춰 EVM의 확장성을 해방하는 것을 목표로 하며, 이 세계에서는 Web2의 생산성과 혁신, 그리고 인공지능, DePIN, 금융 기술 등의 실용 기술이 DApp에 빠르게 통합되고 있다. EVM++는 EVM의 확장성을 해방하여 이 창의적인 네트워크가 DApp의 대규모 적용을 더욱 촉진하고 암호화폐와 주류 애플리케이션의 통합을 가속화한다.
EVM++ 병렬 탄력적 EVM 네트워크
Artela의 병렬 EVM++는 두 단계에 걸쳐 시행될 예정이다.
첫 번째 단계는 EVM+ 아래에서 트랜잭션을 병렬로 실행하는 것이다. Artela 네트워크는 기본적인 병렬 EVM을 구현할 뿐 아니라, WASM 가상 머신에서 실행되며 트랜잭션 생애주기 동안 호출 가능한 확장 프로그램인 EVM+ Aspect 하의 병렬 실행 문제도 해결한다.
두 번째 단계에서 Artela는 병렬 기능을 활용하여 이를 탄력적 컴퓨팅과 결합하여 탄력적 블록 공간(Elastic Block Space)을 구현할 것이다. 이는 DApp이 병렬 실행의 이점을 극대화할 수 있도록 하는 동적 메커니즘이다.
병렬 EVM 요약
Artela의 수평적 확장 아키텍처는 병렬 실행을 중심으로 설계되었으며, 탄력적 컴퓨팅을 통해 네트워크 노드의 계산 능력을 확장 가능하게 하여 궁극적으로 탄력적 블록 공간을 실현한다.
● 병렬 실행: Artela 상의 트랜잭션은 병렬로 실행될 수 있다. Artela 네트워크는 트랜잭션 간의 의존성 충돌 분석을 기반으로 병렬 실행 가능한 트랜잭션을 그룹화한다;
● 탄력적 컴퓨팅: 검증자 노드는 수평 확장을 지원하며, 네트워크는 현재의 네트워크 부하 또는 구독 상태에 따라 검증자의 컴퓨팅 노드를 자동 조정한다. 이 확장 과정은 탄력적 프로토콜이 조율하여 컨센서스 네트워크에 충분한 탄력적 컴퓨팅 노드가 존재하도록 보장한다;
● 탄력적 블록 공간: 탄력적 컴퓨팅을 기반으로, 공용 블록 공간 외에도 대규모 DApp은 자체 블록 공간이 필요한 경우 네트워크에서 전용 탄력적 블록 공간을 신청할 수 있다.
"탄력적 블록 공간"
탄력적 블록 공간은 고거래 처리량을 필요로 하는 DApp에 프로토콜 보장이 제공된 전용 블록 공간을 제공하는 동적으로 확장 가능한 블록 공간을 의미한다. 기본적으로 블록의 공용 블록 공간 용량은 제한되어 있다. DApp이 독립적인 블록 공간을 신청하면 해당 블록은 추가 공간을 가지게 되며, 이 공간은 DApp 스마트 계약과 관련된 트랜잭션만 포함한다. 블록 공간이 확장되면 검증자는 탄력적 실행 노드를 추가하여 해당 처리 능력을 확장해야 한다.
탄력적 블록 공간은 상호 운용성을 유지하면서 무한 확장을 실현할 수 있는 블록체인의 확장 메커니즘이다. 샤딩 블록체인, 애플리케이션 체인 네트워크, Layer2 등 확장 가능한 네트워크도 독립적인 블록 공간을 제공할 수 있지만, 격리와 블록 생성이 비동기적으로 이루어진다. 반면 탄력적 블록 공간은 독립 블록 공간을 가진 DApp이 동일한 블록 내에서 원자적 트랜잭션을 통해 동기화된 상호작용을 할 수 있게 하여 비동기 크로스체인 통신의 필요성을 없앤다.
Artela 네트워크의 DApp이 고도의 확장성을 필요로 할 경우, 처리량 증가를 위해 탄력적 블록 공간을 구독할 수 있다. 탄력적 블록 공간과 로컬 확장은 Artela 내 DApp에 확장성과 맞춤 기능을 제공한다.
Artela, 로컬 확장을 통해 DApp 기능 강화
Aspect 프로그래밍을 활용함으로써 개발자는 모든 블록체인 기반 계층 위에 맞춤 기능을 DApp에 통합할 수 있는 로컬 확장을 만들 수 있으며(확장 링크2 참조), 기존 EVM 스마트 계약과 결합하여 DApp 기능을 강화할 수 있다.
이미지 출처: Joshua Esin
1. 확장성 강화:
Artela에서 Aspect 프로그래밍의 장점 중 하나는 그 뛰어난 확장성이다. 전통적인 스마트 계약은 기능 수정이나 확장 시 종종 제약을 받는다. Artela의 Aspect 프로그래밍은 모듈화되고 확장 가능한 프레임워크를 제공함으로써 이러한 장벽을 극복한다. 개발자는 핵심 로직을 수정하지 않고도 기존 계약의 기능을 원활하게 확장할 수 있다. 이러한 확장성은 더욱 민첩하고 확장 가능한 dApp 개발의 길을 열어준다.
2. 보안성 향상:
끊임없이 변화하는 블록체인 보안 분야에서 Artela의 Aspect 프로그래밍은 패러다임 전환을 가져온다. 기존의 화이트박스 보안 조치와 달리, Aspect 프로그래밍은 보완적인 블랙박스 보안 솔루션을 제공한다. 실시간 모니터링, 능동적 위험 완화, 런타임 행동 분석은 취약점 방지와 프로토콜 연속성을 보장하는 강력한 보안 프레임워크를 구축하는 데 기여한다.
3. 체인 상 인텐트(Intent) 솔버:
Artela의 Aspect 프로그래밍은 체인 상 인텐트 솔버라는 혁신적 개념을 도입한다. 전통적으로 사용자는 트랜잭션을 실행하기 위해 상세한 함수 호출을 지정해야 했지만, 체인 상 인텐트 솔버를 통해 사용자는 인간이 이해할 수 있는 언어로 원하는 결과를 표현할 수 있어 더욱 직관적이고 맞춤화된 경험을 얻을 수 있다. 예를 들어, 사용자는 "X ETH로 Y USDC를 교환한다"고 인텐트를 지정함으로써 복잡한 함수 호출을 피할 수 있다.
4. 즉시(JIT) 운영:
JIT 운영은 다양한 시나리오에서 광범위하게 사용되는 강력한 개념이며, Artela의 Aspect 프로그래밍을 통해 유연성을 얻는다. 블록 생애주기 동안 체인 상 로직을 실행하고 이를 스마트 계약의 원자적 트랜잭션과 결합함으로써 JIT 정산, JIT 유동성 공급(LP) 관리, MEV 포착 AMM 전략 등을 가능하게 한다.
5. 네이티브 이벤트 기반 액션:
Artela의 네이티브 이벤트 기반 운영을 통해 사용자는 실시간 체인 상 이벤트를 구독하고 원자적 작업을 트리거할 수 있다. 이 기능은 체인 상·하 상태의 일관성을 유지하고, 비동기 크로스체인 메시지 알림을 구현하며, 블록체인 자동화를 강화한다.
6. 올체인 게임(All-Chain Gaming):
Artela의 Aspect 프로그래밍은 게임 분야로 영향력을 확장하며, 개발자에게 게임 내 자산의 프로그래밍 가능성을 강화하는 도구를 제공한다. Artela를 통해 게임 장비 NFT는 프로그래밍 가능성을 통해 업그레이드될 수 있으며, 게임 생태계 내에서 다기능 사용자 경험의 새로운 시대를 열 수 있다.
7. OnChain 마이크로서비스:
Artela는 블록체인 네트워크 상에서 공용 체인 상 서비스를 생성할 수 있어 다양한 사용자 및 조직이 공동으로 유지 관리하고 거버넌스할 수 있도록 한다. 이 모델은 자원 공유, 공동 혁신을 촉진하며 개발 장벽을 낮추고 탈중앙화 금융 생태계 발전에 기여한다.
탈중앙화 네트워크 내장 '기능 계층': 블록체인 능력 향상.
Artela의 프로그래밍 모델은 제3자 네트워크나 복잡한 오프체인 시스템 없이도 블록체인 네트워크에 내장된 '기능 계층'을 도입한다. 이 기능 계층은 보안 보호, 가디언 기능, 자동화, 오프체인 동기화 등 기반 계층의 네이티브 기능을 확장한다. 이 기능 계층의 통합은 프로토콜 개발과 사용자 경험 측면에서 탈중앙화 네트워크의 도약을 의미한다.
결론
Web3의 기반 기술은 공용 블록체인으로, 먼저 나카모토 사토시의 비트코인 네트워크가 세상에 소개되었고 이후 이더리움 등의 스마트 계약 플랫폼에 의해 기능이 크게 확장되었다. 일부는 블록체인을 탈중앙화된 데이터 네트워크, 즉 분산 원장 기술이라 생각한다. 하지만 실제로는 단순한 데이터 차원을 훨씬 뛰어넘는다.
블록체인은 장부나 데이터베이스보다 차라리 한 대의 컴퓨터에 더 가깝다. 현재 우리가 직면한 과제는 더 나은 컴퓨터를 설계하는 것이다. Artela 블록체인은 Cosmos SDK를 기반으로 구축되었으며 엔진 수준에서 많은 개선을 거쳤다. 또한 Artela는 EVM과 호환되며, 체인 상 확장을 위해 Aspect Programming(특징 프로그래밍)을 혁신적으로 도입했다. EVM 외에도 Artela는 다양한 프로그래밍 언어(Rust, C, C++, 어셈블리 스크립트)를 지원하고 더 많은 체인 상 자원에 접근할 수 있는 두 번째 WASM 기반 가상 머신을 추가했다. 따라서 EVM은 범용 스마트 계약에 적합하고, Aspect VM은 특정 애플리케이션 확장에 적합하다.
확장 링크:
（1）Aspect 공식 설명
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