롤업(Rollup)은 과대평가되었는가, 아니면 과소평가되었는가? 롤업 수익 및 비용 구조 분석

2024.07.15

롤업(Rollup)은 과대평가되었는가, 아니면 과소평가되었는가? 롤업 수익 및 비용 구조 분석

롤업 L2 생태계는 수익 모델 조정과 사용자 유치 부진이라는 도전 과제에 직면해 있지만, 이더리움 거래 비용 절감과 효율성 향상을 추구하는 데 있어 상당한 진전을 이루었다.

2024.07.15 - 10:37:21

Rollup

Web3 심층 보도에 집중하고 흐름을 통찰

글:Danny

번역: 백화블록체인

이더리움 롤업 2단계 생태계는 급속도로 성장하고 있으며, 총 일일 스테이킹 금액(TVL)은 370억 달러를 초과합니다. 그러나 단기적인 가격 퍼포먼스는 기대에 못 미치고 있습니다. 전체 희석 시가총액(FDV)을 기준으로 보면 주요 롤업들의 FDV는 아르비트럼이 80억 달러, 옵티미즘은 74억 달러, 스타크넷은 71억 달러, 지케이신크는 37억 달러이며, 솔라나의 FDV는 770억 달러에 달합니다.

수익 측면에서 이더리움은 2023년에 약 20억 달러의 수입을 올렸으며, 아르비트럼과 옵티미즘 메인넷은 각각 연간 6300만 달러와 3700만 달러의 수익을 창출했습니다. 올해 두각을 나타내고 있는 신진 프로젝트 Base와 zkSync는 2024년 상반기에 각각 5000만 달러와 2300만 달러를 벌어들였습니다. 같은 기간 동안 이더리움의 수입은 13.9억 달러로, 격차는 여전히 좁혀지지 않았으며, 롤업들은 아직 이더리움 수준의 수익 규모를 달성하지 못하고 있습니다.

한 가지 요인은 롤업 위의 애플리케이션이 사용자에게 충분한 매력을 제공하지 못한다는 점입니다. 이는 대부분의 블록체인 공통의 문제입니다. 우리가 던지는 질문은 바로 이겁니다. 대규모 채택 인프라로서 롤업의 역할은 얼마나 효과적으로 작동되고 있는가? 현재 낮은 활동 수준 때문에 그 가치가 과소평가되고 있는 것은 아닌가?

결국 모든 것은 원초적인 명제로 돌아갑니다. 롤업은 이더리움의 심각한 네트워크 혼잡과 사용자가 감당하기 어려운 높은 비용 문제로부터 등장했습니다. 본질적으로 롤업은 비용 절감을 위해 설계된 것입니다. 보안 목적 외에도 롤업은 거래량 증가에 따라 더 효율적인 경제 구조를 갖추고 있습니다. 만약 이러한 원칙이 실제로 실현된다면 롤업은 대체 불가능한 가치를 가질 수 있습니다.

본문에서는 롤업의 현재 경제 구조를 간략히 분석하고 미래 가능성에 대해 전망합니다.

1. 롤업의 비즈니스 모델

롤업은 시퀀서(Sequencer)를 통해 현금 흐름의 입구를 마련하며, 롤업 거래에 수수료를 부과하여 L1 및 L2에서 발생하는 운영 비용을 충당하고 추가 수익을 창출합니다.

수익 항목에는 다음이 포함됩니다:

기본 수수료(혼잡 요금 포함)
우선 처리 수수료
L1 비용을 커버하기 위한 수수료

또한 프로토콜은 다음과 같은 전략을 통해 잠재적 수익을 포착할 수 있습니다:

MEV 수수료

비용 면에서는 비교적 작은 L2 비용과 큰 L1 비용이 존재하며, 주요 구성은 다음과 같습니다:

데이터 가용성(DA) 비용
검증 비용
실행 비용

롤업이 다른 2단계 솔루션과 차별화되는 점은 바로 그 비용 구조에 있습니다. DA 비용은 L1에 제출되는 데이터 양에 따라 변동하는 가변 비용으로 가장 큰 비중을 차지하며, 검증 및 실행 비용은 롤업 운영 유지에 필요한 고정 비용으로 간주됩니다.

우리는 '거래가 많아질수록 롤업이 더 저렴해진다'는 주장의 타당성을 검증하기 위해, 추가 거래 한 건당 추가 비용(한계 비용)이 평균 거래 비용보다 얼마나 낮은지를 밝히고자 합니다.

그 배경은 롤업이 데이터를 일괄 처리하고, 압축하며, 검증을 집약함으로써 이론적으로 다른 L1보다 더 낮은 한계 비용을 유도할 수 있기 때문입니다. 롤업의 고정 비용은 거래 건수당 잘 분산되어야 하며, 거래량이 많을 경우 이 고정 비용은 무시할 수 있을 정도로 작아집니다. 하지만 이 역시 실제 검증이 필요합니다.

2. 롤업 수익

1) 거래 수수료 수익

롤업의 주요 수익원은 L2 거래 수수료입니다. 이러한 수수료는 롤업의 운영 비용을 충당하고 L1 가스 비용의 장기적인 변동에 대비한 수익을 창출하는 것을 목표로 합니다. 일부 롤업은 긴급 거래의 처리를 가속화하기 위해 우선 처리 수수료를 별도로 부과하기도 합니다.

아르비트럼과 zkSync는 선착순 방식으로 거래를 수신한 순서대로 처리합니다. OP 스택은 이 문제에 대해 더 유연한 접근법을 취하며, 우선 처리 수수료를 지불하면 거래를 앞당겨 처리할 수 있습니다.

사용자 입장에서 L2 기본 수수료는 활동이 적은 시간대에는 최저 요금에 의해 결정되며, 바쁜 시간대에는 각 롤업이 혼잡 정도를 평가하여 지수적으로 증가하는 혼잡 요금을 부과합니다.

롤업의 L2 비용은 체인 외부의 엔지니어링 및 운영 비용만 포함되므로 매우 낮으며, 수수료 정책 또한 매우 유연하기 때문에 L2 수수료로 들어오는 거의 모든 수익이 프로토콜의 이익이 됩니다. 현재 시퀀서가 중심화된 상태이기 때문에 거버넌스 조직은 단기적인 필요에 맞춰 수수료 파라미터를 비교적 자유롭게 결정할 수 있습니다.

2) MEV 수익

MEV 거래는 악의적(Malicious)과 비악의적(Non-malicious)으로 나뉩니다. 악의적 MEV에는 샌드위치 공격과 같은 선점 거래가 포함되며, 비악의적 MEV는 차익거래 및 정산 등 후행 거래를 포함합니다.

L1과 달리 롤업은 공개 메모리풀을 제공하지 않으며, 거래 확정 전까지는 오직 시퀀서만이 거래 내용을 볼 수 있으므로, MEV 발동 능력은 시퀀서에게만 있습니다. 대부분의 L2가 현재 중앙화된 시퀀서를 운영 중이기 때문에 악의적 MEV 발생 가능성은 당분간 낮습니다.

Christof Ferreira Torres 등의 연구에 따르면, 롤업 상의 거래를 재현한 결과 아르비트럼, 옵티미즘, zkSync 모두 체인상에서 비악의적 MEV 활동에 참여하고 있음이 확인되었습니다. 이 세 체인은 총 2200만 달러의 MEV 가치를 창출했으며, 이는 주목할 만한 수익원으로 자리매김하고 있습니다.

3) L1 비용 커버 수수료

이 수수료는 롤업이 L1 비용을 충당하기 위해 부과하는 것입니다. L1 가스 비용을 예측하여 L1 데이터 비용을 커버하는 것 외에도, 롤업은 미래 가스 가격 변동에 대비한 준비금 형태로 추가 수수료를 부과합니다. 이는 사실상 롤업의 수익 구조 일부입니다. 예를 들어 아르비트럼은 '동적 수수료'를 도입했으며, OP 스택은 '동적 오버헤드' 계수를 통해 수수료를 조정합니다. EIP4844 업그레이드 이전에는 이러한 수수료가 DA 비용의 약 1/10 수준이었습니다.

4) 수익 공유

Base는 OP 스택을 사용하고 있기 때문에 OP 슈퍼체인과 특별한 수익 공유 모델을 가지고 있습니다. Base는 총 수익의 2.5% 또는 L2 거래 이익(데이터를 L1에 제출하는 비용을 차감한 후)의 15% 중 높은 값을 OP 스택에 기부하겠다고 약속했습니다. 이에 대한 보답으로 Base는 OP 스택 및 슈퍼체인의 체인 거버넌스에 참여하게 되며, 최대 2.75%의 OP 토큰 공급량을 받게 됩니다. 최신 데이터에 따르면 Base는 매일 슈퍼체인의 수익에 약 5 ETH를 기여하고 있습니다.

명백히 Base는 옵티미즘에 중요한 수익원을 제공하고 있습니다. 단순한 현금 흐름 외에도 건강한 네트워크 효과는 OP 스택 생태계를 사용자와 시장 모두에게 더욱 매력적으로 만듭니다. TVL이나 스테이블코인 시가총액과 같은 일부 지표에서 아르비트럼이 Base+옵티미즘을 초월할 수 있지만, 거래량과 수익 측면에서는 이미 뒤처지고 있습니다. 이는 시가총액 대 매출(P/S) 비율에서도 드러납니다. Base의 수익을 고려하면 $OP의 P/S 비율은 $ARB보다 16% 더 높으며, 이는 생태계가 $OP에 추가된 부가가치를 반영합니다. (P/S 비율은 시가총액과 매출 간 관계를 측정하는 금융 지표로, 회사의 평가 수준과 시장이 미래 매출 성장에 대해 어떻게 기대하고 있는지를 평가하는 데 사용됩니다.)

3. 롤업 비용

이더리움 L1 데이터 비용 각 체인은 고유한 비용 구조를 갖고 있지만 일반적으로 실행 비용, 데이터 가용성(DA) 비용, 검증 비용(ZK 롤업)으로 나눌 수 있습니다.

1) 실행 비용

이는 주로 L1과 L2 간 상태 업데이트 및 크로스체인 상호작용을 포함합니다.

2) DA 비용

이는 압축된 거래 데이터, 상태 루트, ZK 증명을 DA 계층에 게시하는 데 관련된 비용입니다. EIP4844 업그레이드 이전에는 L1의 주요 비용이었으며, 아르비트럼 및 Base와 같은 프로토콜의 경우 95% 이상, zkSync는 75% 이상, 스타크넷은 80% 이상이 DA 비용에서 발생했습니다. EIP4844 업그레이드 이후 DA 비용은 크게 감소하였으며, 롤업 메커니즘에 따라 50%에서 99%까지 비용이 줄어들었습니다.

3) 검증 비용

주로 ZK 롤업과 관련되며, ZK 방법을 통해 롤업 거래의 신뢰성을 검증하는 데 소요되는 비용입니다.

4) 기타 비용

이는 주로 체인 외부의 엔지니어링 및 운영 비용을 포함합니다. 현재 롤업 운영 환경을 고려하면 노드 운영 비용은 클라우드 서버 비용과 유사하며, 상대적으로 낮은 수준입니다(AWS 서버 비용과 유사).

4. L2 수익률 및 기타 L1 데이터 비교

지금까지 롤업의 전체 수익 및 지출 구조에 대한 개요를 살펴보았습니다. 이를 다른 L1들과 비교해볼 수 있습니다. 우리는 아르비트럼, Base, zkSync, 스타크넷을 포함한 롤업들의 평균 주간 데이터를 선택하여 롤업의 평균 성과를 나타냈습니다.

롤업의 전체 마진율은 솔라나와 유사하며 BSC보다 명확히 우세하여, 롤업의 비즈니스 모델이 수익성과 비용 관리 측면에서 뛰어난 성과를 보이고 있음을 반영합니다.

5. 롤업 간 비교

1) 개요

롤업은 서로 다른 성장 단계에서 기본적인 성과에 현저한 차이를 보입니다. 예를 들어 에어드랍 기대 시점에는 롤업의 거래량이 눈에 띄게 증가하며, 이는 수익과 비용의 급격한 상승을 동반합니다.

현재 대부분의 롤업은 초기 단계에 머물러 있으며, 단기적인 수익보다는 재무 지속 가능성 확보와 장기적인 경쟁력 지원이 더욱 중요합니다. 이는 스타크넷이 현재 사용자에게 추가 이윤을 수취하지 않는 태도와 일치합니다.

그러나 2024년 3월 중순 이후 스타크넷은 지속적인 손실 상태에 있습니다. 이러한 손실의 잠재적 원인은 무엇이며, 이런 상황이 장기적으로 지속될 수 있을까요?

이 문제를 깊이 있게 살펴보겠습니다. 롤업의 한계 비용 구조는 각 체인이 사용하는 구체적인 롤업 메커니즘에 따라 다르며, 데이터 압축 기술 및 기타 계산 메커니즘의 차이로 인해 비용에도 차이가 발생합니다.

우리의 목표는 롤업 내부의 비용을 비교함으로써 다양한 롤업이 갖춘 특징들을 수평적으로 평가하는 데 도움을 주는 것입니다.

2) 다양한 롤업 유형의 비용 구조

A. ZK 롤업

ZK 롤업의 주요 차이점은 검증 비용에 있으며, 이는 일반적으로 고정 비용으로 간주됩니다. 이러한 비용은 수수료로 충당하기 어렵고, 롤업이 재정赤자에 빠지는 근본 원인이기도 합니다.

스타크넷과 zkSync를 사례로 들겠습니다.

스타크넷

스타크넷은 자체 검증 서비스 SHARP를 사용하여 거래 정렬, 확인, 블록 생성을 처리합니다. 이러한 단계 후 거래는 일괄 처리되며, SHARP를 통해 거래 증명을 생성한 다음 L1 컨트랙트에 제출하여 검증을 받습니다. 승인되면 증명은 핵심 컨트랙트로 전달됩니다. 스타크넷에서 검증과 데이터 가용성의 고정 비용은 블록 및 일괄 처리 과정에서 발생합니다.

스타크넷에서 변동 비용은 거래 수 증가에 따라 증가하며, 주로 데이터 가용성(DA) 비용 때문입니다. 이론적으로 DA 비용은 사용자에게 추가 비용을 부과해서는 안 됩니다. 그러나 현실적으로 스타크넷은 매 쓰기 작업마다 거래 수수료를 부과하지만, DA 비용은 각 메모리 단위의 업데이트 횟수가 아니라 업데이트된 메모리 단위의 수에 의해 결정됩니다. 따라서 스타크넷은 이전에 DA 비용을 과다하게 책정했습니다.

수수료 징수와 운영 비용 지불은 서로 다른 시점에 발생하므로, 이로 인해 잠재적 손실 또는 수익이 발생할 수 있습니다.

따라서 거래가 계속되는 한 스타크넷은 지속적으로 블록을 생성하고 블록 및 일괄 처리와 관련된 고정 비용을 지불해야 합니다. 또한 거래량이 많을수록 지불해야 하는 변동 비용도 증가합니다. 고정 비용은 한계 비용 증가에 큰 영향을 주지 않습니다.

각 블록(Cairo Steps)의 계산 자원 제한으로 인해 스타크넷의 가스 요금 산정은 사용된 자원과 데이터량을 기반으로 하며, 고정 비용과 변동 비용을 모두 포함합니다. 그러나 각 블록 또는 일괄 처리의 비용을 각 거래에 할당하기는 어렵습니다. 다만 일정 수준의 계산 자원(고정 비용 트리거)에 도달하면 블록이 완료되기 때문에, 사용된 계산 자원량에 기반해 부분적으로 고정 비용을 계산하고 징수할 수 있습니다.

그러나 블록 시간 제한으로 인해 거래량이 부족한 경우(단일 블록의 계산 부하가 낮은 경우), 계산 자원이 비용 분배를 효과적으로 반영하지 못하므로 고정 비용을 완전히 충당할 수 없습니다. 또한 '계산 자원 제한'은 스타크넷 네트워크 파라미터 업그레이드에 따라 변경될 수 있습니다. EIP4844 이후 단기간에 발생한 큰 손실이 바로 그런 예이며, 요금 산정에 포함된 계산 자원 파라미터를 조정한 후에야 손실이 완화되었습니다.

스타크넷의 요금 모델은 각 거래에서 고정 비용을 효과적으로 충당하지 못합니다. 따라서 스타크넷 메인넷 업데이트 및 거래량이 극도로 낮은 상황에서는 손실을 입게 됩니다.

zkSync(zkSync Era)

Boojum 업그레이드 이후 zkSync Era는 블록 검증에서 일괄 검증으로 전환하였으며, 상태 차이만 저장함으로써 검증 및 DA 비용을 효과적으로 낮췄습니다. 이 과정은 기본적으로 스타크넷과 유사하며, 시퀀서가 일괄 처리를 Executor 컨트랙트(상태 차이 및 DA 커밋)에 제출하고, Prover 노드가 검증(ZK 증명 및 DA 커밋)을 제출합니다. 검증 통과 후 일괄 처리가 실행됩니다(매 45개 일괄 처리마다 실행). 차이점은 스타크넷이 블록과 일괄 처리 모두에 검증 비용을 발생시키는 반면, zkSync는 일괄 처리에 대해서만 검증 비용이 발생한다는 점입니다.

zkSync와 스타크넷의 비용 비교

zkSync Era에 비해 스타크넷의 일괄 처리 크기는 훨씬 큽니다. zkSync Era는 각 일괄 처리를 750~1000건의 거래로 제한하는 반면, 스타크넷은 일괄 처리당 거래 제한이 없습니다.

표에서 명확히 알 수 있듯이, 스타크넷은 확장성이 더 뛰어납니다. 각 블록의 계산 자원 제한으로 인해 더 많은 거래와 일괄 처리를 처리할 수 있어, 고빈도 거래 및 다수의 단순 작업이 포함된 시나리오에서 성능이 우수합니다. 그러나 거래량이 낮은 기간에는 스타크넷이 높은 고정 비용 문제에 직면합니다. 반면 zkSync는 높은 압축 효율성과 유연한 블록 자원으로 인해 L1 가스 가격 변동 및 저조한 활동 기간에 적응하는 데 강점을 가집니다. 그러나 zkSync는 블록 생성 속도에 제한이 있습니다.

사용자 관점에서 스타크넷의 요금 모델은 L1과의 연관성이 낮고 규모의 경제 효과가 더 강해 종종 더 친절합니다. zkSync의 요금은 비용 효율성이 높지만 L1과의 연동으로 인해 변동성이 큽니다. 롤업 입장에서는 저조한 활동 기간에 스타크넷의 높은 고정 비용이 손실로 이어질 수 있는 반면, zkSync는 그러한 상황에 더 적합합니다. 스타크넷은 다수의 고빈도 거래를 처리하면서 비용을 통제하는 데 적합하지만, zkSync의 현재 메커니즘은 고거래량 상황에서 다소 느릴 수 있습니다.

B. 낙관적 롤업(Optimistic Rollup)

낙관적 롤업의 비용 구조는 상대적으로 단순합니다. 검증 비용이 없기 때문에 사용자는 L2에서의 계산 비용과 데이터를 L1에 게시하는 DA 비용만 지불하면 됩니다. 각 블록 또는 일부 블록은 정기적으로 L1에 상태 루트를 업로드하며, 이는 고정 비용으로 간주됩니다. 반면 압축된 거래의 업로드는 예측 가능한 변동 비용을 나타내며, 각 거래에 균등하게 분배됩니다.

ZK 롤업에 비해 낙관적 롤업은 고정 비용이 낮아 중간 수준의 거래량 시나리오에 더 적합합니다. 그러나 각 거래마다 서명이 필요하므로 DA 또는 변동 비용이 더 높아집니다. 고활동 기간에는 낙관적 롤업의 한계 비용 이점이 작아집니다.

현재 채택 규모를 기준으로 보면, ZK 롤업의 고정 비용이 낙관적 롤업보다 더 높은 비용을 초래하여 사용자의 부담을 가중시킬 수 있습니다. 그러나 ZK 롤업의 확장성 이점은 명확합니다. 거래량이 증가함에 따라 검증 비용은 점차 감소하며, 절약된 한계 비용은 궁극적으로 낙관적 롤업의 비용을 초월하게 됩니다. 또한 Validiums/Volitions를 운영하고 상태 차이만으로 DA를 수행하며, 출금 속도가 더 빠른 점은 확장성과 RaaS 생태계에 유리합니다.

C. 데이터 비교

표에서 볼 수 있듯이 거래당 수익 면에서 Base가 높은 반면 스타크넷은 낮습니다. 주목할 점은 EIP4844 업그레이드 이전에는 아르비트럼의 거래당 수익이 높았으나, 업그레이드 이후 Base의 거래당 수익이 증가했다는 점입니다.

D. 비용

거래당 비용을 기준으로 보면, EIP4844 이전에는 높은 DA 비용으로 인해 Base의 거래 비용이 과도하여 실제로 더 높은 한계 비용을 초래했습니다. 기대되었던 규모의 경제 효과는 비용 우위를 명확히 드러내지 못했습니다. EIP4844 업그레이드 이후 DA 비용이 크게 감소함에 따라 Base의 거래당 비용은 눈에 띄게 줄어들어 모든 롤업 중에서 가장 낮은 수준이 되었습니다. OP와 ZK를 비교하면, OP 롤업이 업그레이드에서 더 많은 혜택을 받았다는 점이 명확히 드러납니다.

스타크넷의 DA 비용은 약 4~10배 감소했으며, OP 롤업보다 다소 낮습니다. 이는 우리의 이론과 일치합니다. ZK 롤업은 EIP4844 업그레이드에서 OP 롤업만큼 큰 혜택을 받지 못합니다. EIP4844 이후 ZK 롤업의 비용 추이는 고정 비용의 영향을 반영하고 있습니다.

E. 수익

데이터에 따르면 규모의 경제 효과로 Base가 가장 높은 수익률을 기록하며 아르비트럼을 명확히 앞서고 있습니다. ZK 롤업 중에서는 거래량이 낮아 스타크넷이 현재 고정 비용을 커버하지 못해 거래 수익이 마이너스이며, zkSync는 수익을 내고 있지만 고정 비용의 제약으로 인해 수익이 OP 롤업보다 낮습니다. EIP4844 업그레이드는 직접적으로 수익률을 높이지 않았으며, 주된 수혜자는 비용 지출이 크게 줄어든 사용자들입니다.

6. 미래 전망

1) 비용 측면

현재 대부분의 롤업은 여전히 수익 곡선의 초기 단계에 있으며, 거래량 증가에 따라 한계 비용과 평균 고정 비용 모두 감소합니다. 그러나 미래에 L2 생태계 내 거래량이 증가함에 따라 네트워크 용량 증가로 인해 평균 거래 비용이 상승하고, 이로 인해 한계 비용이 점차 증가할 것입니다(Base가 3월부터 5월까지 보인 퍼포먼스에서 확인 가능). 이것은 롤업의 장기적 발전에 있어 간과할 수 없는 핵심 문제입니다.