GOAT Network가 최근 발표한 비트코인 네이티브 확장 백서를 어떻게 이해해야 할까?
글: Haotian
간단히 말해, GOAT 네트워크는 낙관적 도전 증명(OCP)을 통해 BTC 스크립트 잠금 기반의 원시 보안 메커니즘과 ZKM Entangled Rollup이 제공하는 상호 운용 가능한 통합 유동성 결제 계층을 결합하여, 분산되고 안전한 비트코인 레이어2 솔루션을 제시한다. 구체적으로 어떻게 작동할까?
BTC 메인넷 스크립트 언어는 본래 한계가 있어 일반적인 ZK 유효성 증명(ZK Proof of Validity)으로는 자산의 크로스체인 입출금 거래 즉시 최종성을 보장할 수 없다. 이 때문에 일반적인 비트코인 레이어2 확장 방식은 모두 '제3의 신뢰 주체'를 필요로 한다.
이 문제에 대해 Babylon은 시간 잠금, 일회용 서명(EOTS), 다중서명 합의 등 다양한 기술을 조합해 독특한 크로스체인 보안 모델을 제시했다.
다만 Babylon의 설계는 메인넷의 보안성을 전제로 하며, 공유 보안 계층에 가깝다. 일반적인 의미의 트랜잭션을 레이어2에서 실행하는 레이어2 확장 방식과 비교하면, 이러한 보안 합의는 레이어2 장부 자체와 이를 레이어1에서 검증하는 메커니즘이 부족하다. 만약 레이어2가 Babylon 방식에 과도하게 의존한다면 자체 체인의 보안 통제권을 상실하게 되므로, Babylon은 오히려 자산 관리형 확장 방식에 더 적합하며 일반적인 범용 보안 솔루션이라고 보기 어렵다.
이에 반해 Goat Network는 네이티브(Native) 보안 크로스체인 특성을 갖춘, 보다 범용적인 탈중앙화된 레이어2 확장 솔루션을 지향한다.
그들의 네이티브 크로스체인 메커니즘은 BitVM2 아이디어를 기반으로 낙관적 도전 프로토콜(Optimistic Challenge Protocol)을 구현한 것으로, 모든 연산과 상호작용은 레이어2에서 오프체인으로 수행되며, '도전'이 발생할 경우 비트코인 메인넷에서 온체인 프로토콜을 실행하고, 비트코인 레이어1이 중재자 역할을 해 보안성을 확보한다.
구체적으로 설명하면 다음과 같다:
1) 사용자가 레이어2에 자산을 예치(Peg-in)하면, GOAT 네트워크 풀이 이를 관리하고 n-of-n 비트코인 다중서명 스크립트에 자산을 잠근다;
2) 사용자가 레이어2에서 출금(Peg-out) 요청 시, GOAT 네트워크 노드 Operator는 즉시 해당 자산을 사용자에게 이체하는데, 이는 일종의 '선지급'이다;
3) 선지급 완료 후 Operator는 자신의 대신 지불한 자산과 보상, 수수료 등을 자신의 노드 계정으로 이체하기 위해, 도전 스크립트와 자산 스크립트를 포함한 트랜잭션을 GOAT 네트워크 풀에 요청한다;
4) 노드 Operator의 악용 행위를 방지하기 위해 도전 메커니즘이 도입된다. 누구든지 일정량의 BTC를 지불해 도전 스크립트를 호출할 수 있으며, 도전에 성공하면 Operator의 불성실 행동이 입증되어 출금 요청은 무효화되고, 해당 노드가 예치한 자산은 도전자 계정으로 이체된다. 도전이 실패하면 일정 시간 후 Operator는 선지급 비용을 포함한 모든 자산을 정상적으로 수령하게 된다.
쉽게 말해, GOAT Network는 Entangled Rollup 위에 미들웨어 네트워크 프로토콜을 구축한 것으로, 사용자의 자산 입출금마다 Entangled Rollup 네트워크의 노드가 '선지급'을 수행함으로써 사용자 측면에서는 절대적인 보안이 보장되며, 노드 측면에서는 도전자 메커니즘(OCP)을 통해 악의적 동작 가능성을 배제한다. 예를 들어, 노드 Operator가 허위 출금 사용자를 생성해 실제 사용자의 자금 풀에서 합법적인 자금을 인출하는 사례를 방지하는 것이다.
BitVM2의 도전 접근 방식과 달리, BitVM2는 NAND 회로 솔루션을 기반으로 논리 게이트 커밋먼트를 통해 트랜잭션을 추적하고 Bisection 프로토콜로 도전을 수행하나, 이 과정은 비트코인 메인넷 스크립트 크기 제한으로 인해 복잡한 트랜잭션일수록 효율이 낮아진다.
반면 GOAT Network는 ZKM을 활용해 SNARK 증명을 구현했으며, Winternitz 서명을 사용해 최적화함으로써, 비트코인 메인넷 스크립트 유효성 검증을 위한 최소 Taproot 저장 단위를 실현한다.
OCP 도전자 증명 메커니즘을 통해 사용자 자산 풀의 보안이 비트코인 메인넷의 '중재' 아래 보호될 수 있지만, 대부분의 경우 사용자는 여전히 BTC 레이어2에서 트랜잭션을 실행하며, 레이어2의 Sequencer가 트랜잭션 검증 및 순서 정렬을 담당하므로 MEV(최대 착취 가능 가치) 및 다운타임 등의 다양한 잠재적 보안 위험이 존재한다. 따라서 GOAT 네트워크는 BTC 스크립트 잠금과 일회용 서명 메커니즘을 기반으로 Sequencer의 탈중앙화를 실현하여, 보안 신뢰 메커니즘을 더욱 강화한다.
이전에 나는 Entangled Rollup 프로토콜에 대해 전문적으로 분석한 글을 작성한 바 있는데, 이는 통합된 상호 운용 계층으로, 노드 Operator 간 자산 및 메시지 전달을 가능하게 하며, 탈중앙화된 보안 거버넌스 메커니즘을 통해 보안을 보장한다.
결론적으로, GOAT Network는 OCP 도전자 메커니즘과 Entangled Rollup의 통합 상호 운용 계층을 통해 범용적인 네이티브 크로스체인 비트코인 레이어2 솔루션의 기반을 마련한다.
참고: 위 내용은 기본적인 기술 로직과 프레임워크에 대한 해설일 뿐이며, 보다 자세한 내용은 백서를 참조하시기 바랍니다. 추가로 다음 항목들을 확인할 수 있습니다. 1) OCP 도전자 메커니즘이 BitVM2 구현 효과를 어떻게 적용하고 최적화하는지; 2) Entangled Rollup이 크로스체인 통합 유동성을 어떻게 실현하는지; 3) ZKM이 비트코인 스크립트 기능 구현에서 성능 최적화를 어떻게 달성하는지 등 세부 사항.
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Haotian | CryptoInsight
