비트코인 병목 현상 해결: BTC 레이어2 확장 기술에 대한 포괄적 감사 가이드

2024.08.15

비트코인 병목 현상 해결: BTC 레이어2 확장 기술에 대한 포괄적 감사 가이드

라이트닝 네트워크(Lightning Network), 사이드체인(Sidechains), 롤업(Rollup) 등의 기술은 모두 BTC 레이어2 확장 솔루션으로 통칭된다.

2024.08.15 - 17:22:31

Web3 심층 보도에 집중하고 흐름을 통찰

라이트닝 네트워크(Lightning Network), 사이드체인(Sidechains), 롤업(Rollup) 등의 기술은 모두 BTC 레이어2 확장 솔루션으로 통칭된다.

글: Beosin

비트코인(BTC)은 세계 최초의 암호화폐로, 2009년 출시 이후 디지털 자산 및 탈중앙화 금융의 기반이 되어 왔다. 그러나 사용자 수와 거래량이 증가함에 따라 BTC 네트워크의 문제점들이 점차 드러나고 있으며, 주로 다음과 같은 점들이 있다.

높은 거래 수수료: 비트코인 네트워크가 혼잡해질 경우 사용자는 거래가 신속하게 확인되도록 더 높은 수수료를 지불해야 한다.
거래 확인 시간: 비트코인 블록체인은 평균적으로 10분마다 새로운 블록을 생성하므로 체인 상 거래는 일반적으로 여러 개의 블록 확인 후에야 최종 확인으로 간주된다.
스마트 계약의 한계: 비트코인의 스크립트 언어는 기능이 제한적이어서 복잡한 스마트 계약을 구현하기 어렵다.

본문에서는 라이트닝 네트워크(Lightning Network), 사이드체인(Sidechains), 롤업(Rollup) 등의 기술을 통칭하여 BTC Layer2 확장 솔루션으로 설명한다. 이러한 기술들은 빠르고 저렴한 거래를 가능하게 하면서도 BTC 네트워크의 탈중앙성과 보안성을 유지한다. Layer2 기술의 도입은 거래 속도 향상과 거래 비용 감소를 통해 사용자 경험을 개선하고 네트워크 용량을 확장하며, BTC의 미래 발전에 중요한 기술적 지원과 혁신 방향을 제공한다.

라이트닝 네트워크

라이트닝 네트워크의 초기 개념은 '결제 채널'이라고 불리며, 미확인된 거래 상태를 거래 대체 방식으로 지속해서 업데이트하다가 마침내 비트코인 네트워크에 이를 방송하는 것이 핵심 설계 아이디어이다. 사토시 나카모토는 2009년 비트코인을 창조할 당시 이미 결제 채널 아이디어를 제안했으며 Bitcoin 1.0에도 결제 채널 코드 초안을 포함했다. 이 초안은 네트워크에서 거래가 확인되기 전에 거래 상태를 업데이트할 수 있도록 해준다. 그러나 《The Bitcoin Lightning Network: Scalable Off-Chain Instant Payment》 백서가 발표되기 전까지는 라이트닝 네트워크가 본격적으로 등장하여 대중에게 알려지지는 못했다.

현재 결제 채널과 라이트닝 네트워크의 구현 방식은 매우 성숙한 수준에 이르렀다. 현재까지 라이트닝 네트워크에는 총 13,325개의 노드와 49,417개의 채널이 존재하며, 총 스테이킹된 BTC 수량은 4,975개에 달한다.

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라이트닝 네트워크에서 사용자 자산 이전 과정 중 자산의 보안을 보장하는 것은 매우 중요하다. 아래에서는 네트워크 노드 규모를 기반으로 라이트닝 네트워크가 어떻게 작동하며 사용자 자산의 보안을 어떻게 보호하는지를 설명한다.

양측 사용자는 비트코인 메인넷에 두 건의 거래를 제출하는데, 하나는 채널 개설용, 다른 하나는 채널 종료용이며, 대략 다음 세 단계로 나뉜다:

1. 채널 개설:

먼저 참여하는 양측 사용자가 라이트닝 네트워크 상의 BTC 다중 서명 지갑에 비트코인을 스테이킹한다. 비트코인이 성공적으로 스테이킹되어 잠기면 결제 채널이 개설되며, 이후 양측은 해당 채널 내에서 오프체인 거래를 수행할 수 있다.

2. 오프체인 거래:

채널이 개설되면 사용자 간 모든 송금 거래는 라이트닝 네트워크에서 처리되며, 이러한 오프체인 거래는 횟수 제한이 없다. 물론 이러한 거래들은 즉시 비트코인 메인넷에 제출될 필요 없이, 라이트닝 네트워크의 오프체인 메커니즘을 통해 즉시 완료된다.

이러한 오프체인 처리 방식은 거래 속도와 효율성을 크게 향상시키며, 비트코인 메인넷의 혼잡과 높은 거래 수수료를 피할 수 있다.

3. 채널 종료 및 장부 정산:

한쪽 사용자가 채널을 종료하기로 결정하면 최종 장부 정산이 이루어진다. 이 과정은 채널 내 모든 자금이 최신 상태에 따라 분배되도록 보장한다. 동시에 양측 사용자는 다중 서명 지갑에서 정산 후 잔액을 인출하며, 이 잔액은 채널 종료 시점의 실제 자금 배분을 반영한다. 마지막으로 채널은 최종 상태의 장부 거래를 비트코인 메인넷에 제출한다.

라이트닝 네트워크의 장점은 다음과 같다:

거래 속도 향상: 라이트닝 네트워크는 사용자가 오프체인에서 거래를 수행할 수 있게 하여 거의 즉각적으로 거래를 완료할 수 있다. 블록 확인 시간을 기다릴 필요가 없으므로 초 단위의 거래 속도를 실현해 사용자 경험을 크게 향상시킨다.
프라이버시 강화: 라이트닝 네트워크의 오프체인 거래는 비트코인 메인체인에 공개 기록되지 않아 거래의 프라이버시를 향상시킨다. 채널 개설과 종료만 메인체인에 기록되므로 사용자의 거래 행위가 완전히 공개되지 않는다.
마이크로 페이먼트 지원: 라이트닝 네트워크는 콘텐츠 유료화, 사물인터넷(IoT) 기기 결제 등 소액 결제(마이크로 페이먼트) 처리에 적합하다. 기존의 비트코인 거래는 수수료가 높아 빈번한 소액 결제에 부적합하지만, 라이트닝 네트워크는 이 문제를 해결한다.

라이트닝 네트워크가 직면한 도전 과제:

네트워크 유동성 문제: 라이트닝 네트워크는 채널 내 미리 잠긴 비트코인에 의존한다. 즉 사용자는 거래를 위해 자신의 결제 채널에 충분한 비트코인을 미리 예치해야 한다. 유동성이 부족하면 특히 큰 금액의 지불 시 실패할 수 있다.
라우팅 문제: 지불 발신자에서 수신자까지 유효한 경로를 찾는 것은 복잡한 문제가 될 수 있으며, 특히 네트워크 규모가 클수록 더욱 그러하다. 네트워크 노드와 채널이 늘어날수록 지불이 성공적으로 완료되는 것을 보장하는 난이도도 증가한다.
자금 위탁 신뢰 문제: 노드는 악의적인 공격을 받을 수 있으며, 사용자는 연결된 노드가 자금을 훔치려 하지 않을 것임을 신뢰해야 한다. 노드가 개인키 유출을 방지할 수 있는지 여부가 중요하다.
기술 표준과 상호 운용성: 서로 다른 라이트닝 네트워크 구현 간 일관된 기술 표준과 프로토콜이 필요하여 상호 운용성을 보장해야 한다. 현재 여러 개발팀이 각각 다른 라이트닝 네트워크 구현을 개발 중인데, 이로 인해 호환성 문제가 발생할 수 있다.
프라이버시 문제: 라이트닝 네트워크는 비트코인 거래의 프라이버시를 향상시키지만, 여전히 거래 정보가 추적되거나 분석될 수 있다. 또한 네트워크 노드 운영자는 자신이 운영하는 노드를 통과하는 거래를 볼 수 있어 일부 개인정보가 유출될 가능성도 있다.

라이트닝 네트워크의 보안성은 비트코인의 오프체인 확장 능력과 사용자 자금 안전에 직접적인 영향을 미친다. 따라서 공용 블록체인의 일반적인 감사 항목(본문 끝부분 부록 참조) 외에도 라이트닝 네트워크는 다음의 중요한 보안 리스크 포인트를 추가로 고려해야 한다:

채널 혼잡: 라이트닝 네트워크 시스템 설계의 포괄성을 검토하여 슬픔 공격(sadness attack)으로 인한 채널 혼잡이 발생할 수 있는지 여부를 확인한다.
채널 방해: 라이트닝 네트워크 채널 구조의 보안성을 점검하여 채널 방해 공격을 받을 수 있는지 여부를 확인한다.
채널 자산 잠금 및 해제: 라이트닝 네트워크 내 자산 잠금 및 해제 과정을 검토하여 결제 채널 개설 또는 종료 시 체인 상·하 자금 이전이 안전하고 신뢰할 수 있는지 확인한다.
상태 업데이트 및 종료: 채널의 상태 업데이트 절차와 강제 종료(force-close) 메커니즘을 평가하여 이상 상황 발생 시 최신 상태를 올바르게 식별하고 실행할 수 있는지 확인한다.
타임락 및 해시락 계약(HTLC): HTLC의 구현을 평가하여 타임락과 해시락 조건이 올바르게 실행되도록 하고, 시간 창 문제로 인한 자금 손실을 방지한다.
블록체인 타임스탬프 의존성: 라이트닝 네트워크의 비트코인 블록체인 타임스탬프 의존성을 평가하여 체인 상·하 시간이 올바르게 조율되어 시간 공격을 방지할 수 있는지 확인한다.
라우팅 알고리즘 보안: 라우팅 알고리즘의 효율성과 보안성을 점검하여 사용자 프라이버시 노출 및 악의적인 라우팅 조작 리스크를 방지한다.
채널 저장 및 데이터 복구: 채널의 저장 메커니즘과 데이터 복구 전략을 점검하여 노드 오류나 예기치 않은 연결 끊김 시 채널 상태를 복구할 수 있어 자금 손실을 방지할 수 있는지 확인한다.

사이드체인

라이트닝 네트워크와 달리 사이드체인(Sidechain)은 메인체인(예: BTC 블록체인)과 병렬로 작동하는 독립적인 블록체인으로, 양방향 앵커링(Two-Way Peg)을 통해 메인체인과 상호운용된다. 사이드체인의 목적은 메인체인 프로토콜을 변경하지 않으면서 더 많은 기능을 구현하고 확장성을 향상시키는 것이다.

사이드체인은 독립적인 블록체인으로서 자체 합의 메커니즘, 노드 및 거래 처리 규칙을 갖춘다. 특정 사용 사례에 따라 메인체인과 다른 기술 및 프로토콜을 채택할 수 있다. 양방향 앵커링 메커니즘(2WP)을 통해 사이드체인은 메인체인과 통신하며, 자산이 양자 간 자유롭고 안전하게 이동하도록 보장한다. 양방향 앵커링 메커니즘(2WP)의 동작 방식은 대략 다음과 같다:

사용자가 메인체인에서 BTC를 잠근다. 신뢰할 수 있는 기관 1이 SPV 검증 2을 사용하여 사용자의 잠금 거래가 확인되었는지 확인한다.
신뢰할 수 있는 기관이 사이드체인에서 사용자에게 동일한 가치의 토큰을 발행한다.
사용자가 자유롭게 거래한 후 사이드체인에서 남은 토큰을 다시 잠근다.
신뢰할 수 있는 기관이 거래의 합법성을 검증한 후 메인체인에서 해당 가치의 BTC를 사용자에게 해제 및 반환한다.

참고 1: 양방향 앵커링 메커니즘에서 신뢰할 수 있는 기관은 핵심 역할을 수행하며 자산의 잠금 및 해제를 관리한다. 이러한 기관은 사용자 자산의 안전을 보장하기 위해 높은 신뢰도와 기술력을 가져야 한다.

참고 2: SPV 검증은 전체 블록체인을 다운로드하지 않고도 특정 거래의 유효성을 검증할 수 있게 한다. SPV 노드는 블록 헤더만 다운로드하고 머클 트리를 통해 거래가 블록에 포함되었는지 확인한다.

대표적인 사이드체인 프로젝트:

CKB(Nervos Network)

Nervos Network는 오픈소스 공용 블록체인 생태계로서 BTC의 POW 합의 메커니즘이 가진 보안성과 탈중앙화 장점을 활용하면서도 거래 처리를 위한 확장성과 유연성을 갖춘 UTXO 모델을 도입하는 것을 목표로 한다. 핵심은 Common Knowledge Base(CKB)로, RISC-V 기반으로 구축되고 PoW(작업증명)를 합의 메커니즘으로 사용하는 Layer 1 블록체인이다. UTXO 모델을 Cell 모델로 확장하여 어떤 데이터도 저장할 수 있고, 어떤 언어로 작성된 스크립트도 스마트 계약으로 체인 상에서 실행할 수 있다.

Stacks

Stacks는 PoX(Transfer의 증명) 메커니즘을 통해 각 Stacks 블록을 비트코인 블록과 연결한다. 스마트 계약 개발을 위해 Stacks는 전용 Clarity 프로그래밍 언어를 설계했다. Clarity에서 get-burn-block-info? 함수는 비트코인 블록 높이를 입력받아 해당 블록의 헤더 해시를 가져올 수 있다. 동시에 burn-block-height 키워드는 비트코인 체인의 현재 블록 높이를 가져올 수 있다. 이 두 기능 덕분에 Clarity 스마트 계약은 비트코인 기본 체인의 상태를 읽을 수 있으므로 비트코인 거래를 계약 트리거로 사용할 수 있다. 이러한 스마트 계약의 자동 실행을 통해 Stacks는 비트코인의 기능을 확장한다.

Stacks에 대한 자세한 분석은 Beosin의 이전 연구 기사 「Stacks란 무엇인가? BTC 레이어2 네트워크 Stacks가 직면할 수 있는 도전 과제는?」를 참고하시기 바란다.

사이드체인의 장점:

사이드체인은 다양한 실험과 혁신을 위해 메인체인과 다른 기술 및 프로토콜을 사용할 수 있으므로 메인체인의 안정성과 보안성에 영향을 주지 않는다.
사이드체인은 스마트 계약, 프라이버시 보호, 토큰 발행 등 메인체인이 갖추지 못한 기능을 도입하여 블록체인 생태계의 응용 시나리오를 다양화할 수 있다.

사이드체인이 직면한 도전 과제:

사이드체인은 독립적인 합의 메커니즘을 가지므로 BTC 메인체인만큼 안전하지 않을 수 있다. 사이드체인의 합의 메커니즘이 취약하거나 결함이 있을 경우 51% 공격이나 기타 형태의 공격이 발생하여 사용자 자산의 보안에 영향을 줄 수 있다. BTC 메인체인의 보안성은 방대한 컴퓨팅 파워와 광범위한 노드 분포에 의존하지만, 사이드체인은 동일한 보안 기준에 도달하지 못할 수 있다.
양방향 앵커링 메커니즘의 구현은 복잡한 암호 알고리즘과 프로토콜이 필요하며, 여기에 결함이 존재하면 메인체인과 사이드체인 간 자산 이전에 문제가 발생하거나 자산이 분실되거나 도난당할 수 있다.
속도와 보안 사이 균형을 맞추기 위해 대부분의 사이드체인은 메인체인보다 더 중심화된 구조를 가진다.

Layer2는 완전한 블록체인 시스템이므로 공용 블록체인의 일반 감사 항목은 사이드체인에도 적용된다. 자세한 내용은 본문 말미 부록을 참조하시기 바란다.

또한 그 특수성 때문에 사이드체인은 다음과 같은 추가 감사를 수행해야 한다:

합의 프로토콜 보안성: 사이드체인의 합의 프로토콜(PoW, PoS, DPoS 등)이 충분히 검증되고 테스트되었는지, 잠재적인 결함이나 공격 벡터(예: 51% 공격, 장거리 공격 등)가 없는지 검토한다.
합의 노드 보안성: 합의 노드의 보안성 평가, 키 관리, 노드 보호 및 중복 백업 등을 포함하여 노드가 침해되거나 남용되는 것을 방지한다.
자산 잠금 및 해제: 사이드체인과 메인체인 간 자산 양방향 앵커링 메커니즘을 검토하여 자산 잠금 및 해제 스마트 계약이 안전하고 신뢰할 수 있는지 확인하며, 이중 지불, 자산 분실, 잠금 실패 등의 사태를 방지한다.
크로스체인 검증: 크로스체인 검증의 정확성과 보안성을 점검하여 검증 과정이 탈중앙화되고 변조 방지가 되었는지 확인하며, 검증 실패나 악의적인 검증을 방지한다.
계약 코드 감사: 사이드체인에서 실행되는 모든 스마트 계약을 심층적으로 감사하여 잠재적인 버그나 백도어가 없는지 검사하며, 특히 크로스체인 작업을 처리하는 계약 로직에 주목한다.
업그레이드 메커니즘: 스마트 계약의 업그레이드 메커니즘이 안전한지, 적절한 감사 및 커뮤니티 합의 절차가 있는지 확인하여 악의적인 업그레이드나 계약 조작을 방지한다.
노드 간 통신: 사이드체인 노드 간 통신 프로토콜의 보안성을 점검하여 암호화된 채널을 사용하여 중간자 공격이나 데이터 유출을 방지하는지 확인한다.
크로스체인 통신: 사이드체인과 메인체인 간 통신 채널을 점검하여 데이터의 무결성과 진위성을 보장하며, 통신이 해킹되거나 변조되는 것을 방지한다.
타임스탬프 및 블록 시간: 사이드체인의 시간 동기화 메커니즘을 검증하여 블록 생성 시간의 일관성과 정확성을 보장하며, 시간 차이로 인한 공격이나 블록 롤백을 방지한다.
체인 상 거버넌스 보안성: 사이드체인의 거버넌스 메커니즘을 검토하여 투표, 제안, 의사결정 과정의 투명성과 보안성을 보장하며, 악의적인 통제나 공격을 방지한다.
토큰 이코노미 감사: 사이드체인의 토큰 이코노미 모델을 점검하여 토큰 배분, 인센티브 메커니즘, 인플레이션 모델 등을 포함하여 경제적 인센티브가 악의적인 행동이나 시스템 불안정을 유발하지 않는지 확인한다.
수수료 메커니즘: 사이드체인의 거래 수수료 메커니즘을 점검하여 메인체인 및 사이드체인 사용자의 요구에 부합하는지 확인하며, 수수료 조작이나 네트워크 혼잡을 방지한다.
자산 보안성: 체인 상 자산 관리 메커니즘을 감사하여 자산의 저장, 이전, 소각 과정이 안전하고 신뢰할 수 있으며, 무단 접근이나 도난의 위험이 없는지 확인한다.
키 관리: 사이드체인의 키 관리 전략을 점검하여 개인키의 보안성과 접근 제어를 보장하며, 키 유출이나 도용을 방지한다.

롤업(Rollup)

롤업(Rollup)은 블록체인의 거래 처리량과 효율성을 향상시키기 위한 Layer2 확장 솔루션이다. 많은 거래를 묶어('Rollup') 오프체인에서 처리하고 최종 결과만 메인체인에 제출함으로써 메인체인의 부담을 크게 줄인다.

롤업은 주로 zk-Rollup과 op-Rollup으로 나뉜다. 하지만 ETH와 달리 BTC는 튜링 불완전성(turing-incomplete)으로 인해 제로지식 증명을 스마트 계약으로 검증할 수 없으며, 기존의 zk-Rollup 솔루션은 BTC에서 구현이 불가능하다. 그렇다면 zk-Rollup을 이용해 BTC Layer2를 어떻게 구현할 수 있을까? 다음은 B² Network 프로젝트를 예로 들어 설명한다:

BTC에서 제로지식 증명 검증을 수행하기 위해 B² Network는 Taproot 스크립트를 만들었으며, 이는 zk-Rollup의 제로지식 증명 검증과 op-Rollup의 인센티브 도전(incentive challenge)을 결합한 것이다. 그 동작 메커니즘은 대략 다음과 같다:

B² Network는 먼저 사용자가 시작한 모든 거래를 롤업 처리한다.
정렬기(orderer)가 롤업 거래를 정렬한 후, 탈중앙화 저장소에 저장하고 동시에 zkEVM으로 전달하여 처리한다.
zkEVM은 BTC 체인 상태를 동기화한 후 계약 실행 등 거래를 처리하고 결과를 병합하여 집계기(aggregator)로 전송한다.
Prover가 제로지식 증명을 생성하여 집계기에 보내며, 집계기는 거래와 증명을 집계하여 B² Nodes로 보낸다.
B² Nodes는 제로지식 증명을 검증하고 탈중앙화 저장소의 롤업 데이터를 기반으로 Taproot 스크립트를 생성한다.
Taproot는 값이 1 사토시인 UTXO이며, 그 데이터 구조 내 B² Inscription은 모든 롤업 데이터를 저장하고, Tapleaf는 모든 증명의 verify 데이터를 저장한다. 인센티브 도전 메커니즘을 거친 후 제로지식 증명 검증의 약속으로 BTC에 전송된다.

롤업의 장점:

롤업은 메인체인의 보안성과 탈중앙화 특성을 계승한다. 정기적으로 거래 데이터와 상태를 메인체인에 제출함으로써 데이터의 무결성과 투명성을 보장한다.
롤업은 기존 블록체인 네트워크(예: 이더리움)에 매끄럽게 통합될 수 있어 개발자가 기존 스마트 계약과 애플리케이션을 크게 수정하지 않고도 쉽게 그 장점을 활용할 수 있다.
롤업은 많은 거래를 오프체인에서 처리하고 한 번에 메인체인에 제출함으로써 거래 처리 능력을 크게 향상시켜 초당 거래량(TPS)을 현저히 증가시킨다.
롤업 거래는 오프체인에서 처리되므로 체인 상 거래에 필요한 계산 자원과 저장 공간을 크게 줄여 사용자의 거래 수수료를 현저히 낮춘다.

롤업이 직면한 도전 과제:

오프체인 데이터가 사용 불가능할 경우 사용자는 거래를 검증하거나 상태를 복구할 수 없을 수 있다.
롤업 거래는 일괄 처리 후 메인체인에 제출되므로 정산 시간이 길어질 수 있다. 특히 op-Rollup의 경우 분쟁 기간(dispute period)이 존재하여 사용자가 거래를 최종 확인하기까지 오랜 시간을 기다려야 할 수 있다.
zk Rollup은 더 높은 보안성과 즉시 확인을 제공하지만, 계산 및 저장 요구가 높아 제로지식 증명 생성에 많은 계산 자원이 필요하다.

롤업 방식을 채택한 만큼 그 주요 보안 감사 항목은 ETH Layer2와 기본적으로 동일하다.

기타(Babylon)

기존의 전통적인 BTC Layer2 외에도 최근 BTC 생태계와 관련된 새로운 개념의 제3자 프로토콜들이 등장하고 있는데, 예를 들어 Babylon이 있다:

Babylon의 목표는 2100만 BTC를 탈중앙화된 스테이킹 자산으로 전환하는 것이다. 다른 BTC Layer2와 달리 Babylon은 BTC 체인의 확장을 제공하지 않는다. 그것은 특별한 BTC 스테이킹 프로토콜을 갖춘 독특한 체인으로, 주로 PoS 체인과 연동하여 BTC 스테이킹을 통해 PoS 체인에 더 강력한 보안성을 제공하고, 장거리 공격 위험 및 중심화 문제를 해결하는 데 목적이 있다.

아키텍처는 세 계층으로 나뉜다:

비트코인 계층: Babylon의 견고한 기반으로, 비트코인이 잘 알려진 보안성을 활용하여 모든 거래가 비트코인 네트워크처럼 매우 안전하게 이루어지도록 보장한다.
Babylon 계층: Babylon의 핵심은 비트코인과 다양한 지분 증명(PoS) 체인을 연결하는 맞춤형 블록체인인 Babylon 계층이다. 거래 처리, 스마트 계약 실행, 생태계 전반의 원활한 작동을 보장한다.
PoS 체인 계층: 최상위 계층은 각자의 고유한 장점으로 선정된 여러 PoS 체인으로 구성된다. 이를 통해 BabylonChain은 놀라운 확장성과 유연성을 갖추어 사용자가 다양한 PoS 블록체인의 최고 기능을 누릴 수 있다.

운영 방식은 BTC 체인에 최종 블록에 서명함으로써 PoS 체인을 보호하는 것이다. 이는 사실상 기본 프로토콜을 추가 서명 라운드로 확장한 것이다. 마지막 +1 라운드의 이러한 서명은 독특한 특징을 갖는데, 바로 추출 가능한 일회용 서명(EOTS)이다. 목적은 PoS 체크포인트를 BTC에 통합하여 PoS의 긴 언스테이킹 기간과 장거리 공격 문제를 해결하는 것이다.

Babylon의 장점:

PoS의 언스테이킹 기간을 빠르게 한다.
BTC를 스테이킹하여 가격이 BTC에 연동되므로 해당 PoS 네트워크의 인플레이션 압력을 완화할 수 있다.
BTC 수익 창출을 위한 새로운 길을 열어준다.

Babylon이 직면한 도전 과제:

스테이킹 수익률 등 경제 설계가 BTC 스테이킹 참여에 큰 영향을 미친다.
PoS 체인 간 보상 일관성 규정이 부족하다.

제3자 프로토콜은 구현 방식에 따라 주목해야 할 보안 포인트가 다르며, Babylon을 예로 들면 다음의 보안 감사 항목에 유의해야 한다:

스마트 계약 보안: BTC 상의 스테이킹 계약은 UTXO 스크립트로 구현되므로 그 보안성을 주목해야 한다.
서명 알고리즘 보안: 계약에서 서명을 사용하여 사용자 스테이킹을 관리하므로, 알고리즘의 보안성이 서명 생성 및 검증에 영향을 준다.
프로토콜 경제 모델 설계: 보상 및 처벌 등 프로토콜의 경제 모델이 합리적으로 설정되었는지, 사용자 자산 손실을 유발할 수 있는지 여부를 점검한다.

부록:

공용 블록체인 & Layer2 일반 감사 항목

정수 오버플로우: 정수 상한(overflow) 및 하한(underflow) 검사
무한 루프: 프로그램의 루프 조건이 합리적인지 검사
무한 재귀 호출: 프로그램 재귀 호출의 종료 조건이 합리적인지 검사
경쟁 조건: 동시 상태에서 공유 자원에 대한 접근 작업을 검사
예외 충돌: 프로그램이 의도적으로 종료되는 예외 발생 코드를 검사
0으로 나누기 취약점: 0으로 나누는 경우가 있는지 검사
형변환: 형변환이 올바른지, 변환 중 중요한 정보가 유실되는지 검사
배열 범위 초과: 배열 경계를 벗어난 요소에 접근하는지 검사
역직렬화 취약점: 역직렬화 과정에 문제가 없는지 검사
기능 구현 보안: 각 RPC 인터페이스 구현에 보안 위험이 없는지, RPC 인터페이스 기능 설계와 일치하는지 검사
민감한 RPC 인터페이스 권한 설정의 합리성: 민감한 RPC 인터페이스의 접근 권한 설정을 검사
암호화 전송 메커니즘: TLS 등의 암호화 전송 프로토콜을 사용하는지 검사
요청 데이터 형식 파싱: 요청 데이터 형식 파싱 과정을 검사
지갑 잠금 해제 공격: 노드가 지갑 잠금을 해제할 때 RPC 요청으로 자금을 탈취당할 수 있는지 검사
기존 웹 보안: 다음 취약점이 존재하는지 검사: 크로스사이트 스크립팅(XSS) / 템플릿 주입 /
제3자 컴포넌트 취약점 / HTTP 파라미터 오염 / SQL 인젝션 / XXE 엔티티 주입 / 역직렬화 취약점 / SSRF 취약점 / 코드 인젝션 / 로컬 파일 포함 / 원격 파일 포함 / 명령 실행 인젝션 등 기존 취약점
네트워크 노드 신원 인증 및 식별 메커니즘: 노드 신원 식별 메커니즘이 존재하는지, 우회될 수 있는지 검사
라우팅 테이블 오염: 라우팅 테이블에 임의로 데이터 삽입 또는 덮어쓰기가 가능한지 검사
노드 발견 알고리즘: 노드 발견 알고리즘이 균형 잡히고 예측 불가능한지 검사, 예를 들어 거리 알고리즘 불균형 문제 등
연결 수 점유 감사: P2P 네트워크 연결 노드 수 제한 및 관리가 합리적인지 검사
일식 공격(Eclipse Attack): 일식 공격의 비용과 피해