MegaETH 백서 해설: 인프라는 잠들지 않는다, Vitalik이 투자한 초대형 자금 조달 L2의 뛰어난 점은 무엇인가?

2024.06.28

MegaETH 백서 해설: 인프라는 잠들지 않는다, Vitalik이 투자한 초대형 자금 조달 L2의 뛰어난 점은 무엇인가?

모든 시장 참여자들이 공용 블록체인의 성능을 둘러싼 스토리에 피로감을 느끼고 있는 지금, MegaETH는 무엇으로 두각을 나타내고 있을까?

2024.06.28 - 01:34:16

MegaETH

Web3 심층 보도에 집중하고 흐름을 통찰

모든 시장 참여자들이 공용 블록체인의 성능을 둘러싼 스토리에 피로감을 느끼고 있는 지금, MegaETH는 무엇으로 두각을 나타내고 있을까?

글: TechFlow

인프라는 잠들지 않고, 체인은 앱보다 많다.

시장이 각종 '왕' 프로젝트들의 에어드랍 마케팅에 시달릴 때, 프라이머리 마켓은 여전히 새로운 '왕'을 만들기 위해 달리고 있다.

어제 밤, 또 하나의 화려한 라인업을 가진 L2가 등장했다. MegaETH는 시드 펀딩에서 2000만 달러를 조달했으며, Dragonfly가 주도하고 Figment Capital, Robot Ventures, Big Brain Holdings 등이 참여했다. 엔젤 투자자로는 비탈릭(Vitalik), 코비(Cobie), 조셉 루빈(Joseph Lubin), 스리람 칸난(Sreeram Kannan), 카르티크 탈와르(Kartik Talwar) 등이 이름을 올렸다.

톱티어 VC의 리드 투자, 비탈릭 등 인사이더 대가들의 엔젤 참여, ETH가 이름에 포함된 프로젝트… 관심 자원이 한정된 암호화폐 시장에서 이러한 요소들은 모두 프로젝트에 ‘정통성(legitimacy)’을 부여하기 위한 것이다.

공식적인 프로젝트 설명에 따르면, MegaETH 역시 익숙한 단어 하나로 요약할 수 있다—빠름(fast).

최초의 실시간 블록체인(Real-Time Blockchain), 번개처럼 빠른 거래 전송, 마이크로초 미만의 지연 시간, 초당 10만 건 이상의 거래 처리…

공용 블록체인의 성능 이야기에 피로감을 느끼는 모든 시장 참여자 앞에서, MegaETH는 어떻게 두각을 나타낼 수 있을까?

우리는 MegaETH의 백서를 분석해 그 해답을 찾아보려 한다.

많은 체인이 있지만, 모두 '실시간화'에는 실패했다

스토리텔링과 과장은 제쳐두고, 왜 시장에 MegaETH라는 블록체인이 필요할까?

MegaETH가 스스로 내놓은 답은 간단하다. 더 많은 체인을 만드는 것만으로는 블록체인 확장성 문제를 해결할 수 없다는 점이다. 현재의 L1/L2는 공통된 문제에 직면해 있다:

모든 EVM 기반 체인들이 낮은 거래 처리량을 보이고 있음;
계산 능력의 부족으로 복잡한 애플리케이션들이 블록체인에 올라오기 어렵고;
높은 업데이트 빈도나 신속한 피드백 루프가 필요한 앱들은 긴 블록 생성 시간 때문에 실현 불가능하다.

즉, 기존의 모든 블록체인은 다음을 달성하지 못하고 있다:

실시간 정산: 블록체인에 도달하는 즉시 거래가 처리되고 결과가 거의 실시간으로 반영됨.
실시간 처리: 블록체인 시스템이 극히 짧은 시간 안에 다수의 거래를 처리하고 검증할 수 있음.

그렇다면 이 ‘실시간화’는 실제 애플리케이션에서는 어떤 의미일까?

예를 들어 고빈도 거래(HFT)는 밀리초 이내에 주문을 내고 취소할 수 있어야 하며, 실시간 전투 또는 물리 시뮬레이션 게임은 블록체인이 매우 높은 빈도로 상태를 업데이트할 수 있어야 한다. 하지만 현재의 체인들은 이를 전혀 구현하지 못하고 있다.

노드 전문화, 실시간 성능

그렇다면 위에서 말한 '실시간화'를 달성하기 위해 MegaETH가 취하는 전략은 무엇일까? 요약하면 다음과 같다:

노드 전문화: 거래 실행 작업과 전체 노드의 역할을 분리하여 합의 오버헤드를 줄임.

좀 더 구체적으로 보면, MegaETH에는 세 가지 주요 역할이 있다: 정렬기(Sequencer), 증명자(Prover), 전체 노드(Full Node).

MegaETH에서는 임의의 순간에 단 하나의 활성 정렬기 노드만이 거래를 실행하며, 나머지 노드들은 P2P 네트워크를 통해 상태 차이(state diff)를 받아 로컬 상태를 업데이트하게 되며, 거래를 재실행할 필요가 없다.

정렬기는 사용자 거래의 순서 결정과 실행을 담당한다. 그러나 MegaETH는 특정 시점에 단 하나의 정렬기만 운영함으로써 정상 실행 중의 합의 오버헤드를 제거한다.

증명자(prover)는 무상태 검증 방식(stateless verification)을 사용하여 블록을 비동기적이고 무순서로 검증한다.

MegaETH의 간단한 작동 흐름은 다음과 같다:

1.거래 처리 및 정렬: 사용자가 제출한 거래는 먼저 정렬기(sequencer)로 보내지며, 정렬기는 이들을 순차적으로 처리하여 새 블록과 증거 데이터(witness data)를 생성한다.

2.데이터 게시: 정렬기는 생성된 블록, 증거 데이터, 상태 차이를 EigenDA(데이터 가용성 계층)에 게시하여 네트워크 내에서 데이터가 이용 가능하도록 한다.

3.블록 검증: 증명자 네트워크(prover network)는 정렬기로부터 블록과 증거 데이터를 가져와 전용 하드웨어로 검증을 수행한 후 증명을 생성하여 정렬기에 반환한다.

4. 상태 업데이트: 전체 노드 네트워크(fullnode network)는 정렬기로부터 상태 차이를 받아 로컬 상태를 업데이트하며, 동시에 증명자 네트워크를 통해 블록 유효성을 검증하여 블록체인의 일관성과 보안을 보장한다.

먼저 측정하고, 그 다음 실행하라

백서의 다른 내용을 살펴보면, MegaETH 역시 이 ‘노드 전문화’ 전략이 좋지만 실제로 이를 간단히 실현할 수는 없다는 점을 인지하고 있다.

실제 체인 개발 과정에서 MegaETH가 내세운 좋은 접근법은 바로 ‘측정 후 실행(Measure First, Execute Later)’이다. 즉, 기존 블록체인 시스템의 진짜 문제점을 심층적으로 측정한 후, 그에 따라 노드 전문화 전략을 적용해 문제를 해결한다는 것이다.

그렇다면 MegaETH는 어떤 문제점을 발견했을까?

아래 내용은 일반적인 투자자들에게는 다소 거리감이 있으므로, 관심이 없다면 다음 섹션으로 넘어가도 된다.

거래 실행: 실험 결과, 512GB 메모리를 갖춘 강력한 서버를 사용해도 기존의 이더리움 실행 클라이언트 Reth는 실시간 동기화 환경에서 약 1000 TPS(초당 거래 수)에 불과했다. 이는 기존 시스템이 거래 실행과 상태 업데이트에서 상당한 성능 병목 현상을 겪고 있음을 보여준다.
병렬 실행: 최근 각광받는 병렬 EVM 개념조차도 해결되지 않은 성능 문제가 있다. 실제 생산 환경에서 병렬 EVM의 가속 효과는 워크로드의 병렬화 정도에 제한된다. MegaETH의 측정에 따르면 최근 이더리움 블록의 중앙값 병렬도는 2 미만이며, 여러 블록을 합쳐도 중앙값 병렬도는 2.75에 불과하다.

(병렬도가 2 미만이라는 것은 대부분의 경우 각 블록에서 두 건 미만의 거래만 동시에 실행될 수 있음을 의미한다. 이는 현재 블록체인 시스템의 거래들이 대부분 상호 의존적이며, 대규모 병렬 처리가 불가능함을 나타낸다.)

인터프리터 오버헤드: revm 같은 빠른 EVM 인터프리터조차도 네이티브 실행보다 1~2단계 느리다.
상태 동기화: 초당 10만 건의 ERC-20 송금을 동기화하려면 152.6Mbps의 대역폭이 필요하며, 더 복잡한 거래는 더 많은 대역폭을 요구한다. Reth에서 상태 루트 업데이트는 거래 실행보다 10배 더 많은 컴퓨팅 리소스를 소모한다. 쉽게 말해 현재 블록체인은 리소스 소모가 너무 크다는 것이다.

이러한 문제들을 측정한 후, MegaETH는 이제 맞춤형 해결책을 제시하며 앞서 언급한 솔루션의 논리를 명확히 할 수 있었다:

고성능 정렬기:

노드 전문화: MegaETH는 작업을 전문화된 노드에 분배하여 효율성을 높인다. 정렬기 노드는 거래 정렬과 실행을 전담하고, 전체 노드는 상태 업데이트와 검증을 맡으며, 증명 노드는 전용 하드웨어로 블록을 검증한다.

고사양 하드웨어: 정렬기는 고성능 서버(예: 100코어, 1TB 메모리, 10Gbps 네트워크)를 사용하여 대량의 거래를 처리하고 빠르게 블록을 생성한다.

상태 접근 최적화:

메모리 저장: 정렬기 노드는 대용량 RAM을 장착하여 전체 블록체인 상태를 메모리에 저장함으로써 SSD 읽기 지연을 제거하고 상태 접근 속도를 높인다.

병렬 실행: 기존 워크로드에서 병렬 EVM의 가속 효과가 제한적이더라도, MegaETH는 병렬 실행 엔진을 최적화하고 거래 우선순위 관리를 지원하여 피크 시간에도 중요한 거래가 신속히 처리되도록 한다.

인터프리터 최적화:

AOT/JIT 컴파일: MegaETH는 AOT/JIT 컴파일 기술을 도입하여 계산 집약형 스마트 계약의 실행을 가속화한다. 생산 환경에서 대부분의 계약 성능 향상은 제한적이지만, 특정 고부하 시나리오에서는 성능 향상이 유의미하다.

상태 동기화 최적화:

효율적인 데이터 전송: MegaETH는 대역폭이 제한된 환경에서도 대량의 상태 업데이트를 동기화할 수 있는 효율적인 상태 차이 인코딩 및 전송 방법을 설계했다.

압축 기술: 고급 압축 기술을 적용하여 유니스왑 거래 등 복잡한 거래의 상태 업데이트를 대역폭 제한 내에서 동기화할 수 있다.

상태 루트 업데이트 최적화:

최적화된 MPT 설계: MegaETH는 Merkle Patricia Trie(MPT)를 최적화된 형태(예: NOMT)로 채택하여 읽기/쓰기 작업을 줄이고 상태 루트 업데이트 효율을 높였다.

배치 처리 기술: 상태 업데이트를 배치 처리함으로써 무작위 디스크 I/O 작업을 줄이고 전체 성능을 향상시킨다.

위 내용은 다소 기술적이나, 이러한 기술적 디테일 너머에서 우리는 MegaETH가 실제로 기술적으로 실력을 갖추고 있으며, 명확한 의도를 가지고 있다는 것을 알 수 있다:

상세한 기술 데이터와 테스트 결과를 공개함으로써 프로젝트의 투명성과 신뢰도를 높이고, 기술 커뮤니티와 잠재적 사용자들이 시스템 성능에 대해 깊이 이해하고 신뢰할 수 있도록 하려는 것이다.

名校 팀, 계속해서 주목받을까?

백서를 분석하는 과정에서, MegaETH는 이름은 다소 과장되지만 문서와 설명은 오히려 기술 덕후(techie nerd) 특유의 엄격함과 지나친 디테일을 드러내고 있음을 느낄 수 있다.

공개된 정보에 따르면, MegaETH 팀은 중국계 배경을 가지고 있으며 CEO인 Li Yilong은 스탠포드 출신 컴퓨터과학 박사다. CTO Yang Lei는 MIT 박사, CBO Kong Shuyao는 하버드 경영대학원 MBA 출신으로 ConsenSys 등 내부 기관에서 근무한 경험이 있다. 성장 책임자 또한 CBO와 일부 경력이 겹치며, 뉴욕대학교 출신이다.