이더리움의 검열 저항 여정: BRAID와 FOCIL, 누가 더 낫나?
글: 0XNATALIE
이더리움 블록 생성 및 검증 과정에서 블록 구축자(builder)는 거래를 정렬하고 경매 메커니즘을 통해 블록을 제안자(proposer)에게 제출하는 역할을 한다. 제안자는 여러 블록 중 하나를 선택해 서명한 후 블록체인에 제안한다. 그러나 제안자가 단일 실체로서 최종 선택권을 가지기 때문에, 제안자와 구축자 간의 공모를 통한 거래 검열(censorship) 위험이 존재한다.
블록체인의 핵심 가치 중 하나는 검열 저항성(censorship resistance)이다. 즉 누구나 중앙 권한의 간섭 없이 자유롭게 거래할 수 있어야 한다. 그러나 제안자가 어떤 거래를 블록에 포함할지 결정할 수 있다면 이 특성은 위협받게 되며, 공정성과 투명성이 손상된다. 또한 이러한 권력을 이용해 블록 내 거래 순서를 조작함으로써 추가적인 경제적 이득을 얻을 수 있으며, 이는 MEV 문제를 야기한다.
기존의 검열 저항 솔루션들
이러한 문제를 해결하기 위해 커뮤니티는 강제 포함 목록(FOCIL, Forced Order Commitment Inclusion List)과 같은 다양한 검열 저항 방안을 제시했다. FOCIL 메커니즘에서는 각 슬롯(slot)마다 무작위로 일정 수의 검증자를 선정하여 '포함 목록 위원회'를 구성한다. 위원회 구성원은 각자의 메모리풀(mempool)에 대한 주관적 관점에서 로컬 포함 목록을 생성하고 이를 브로드캐스트한다. 이후 제안자는 이러한 로컬 목록들을 수집하여 집계된 포괄 목록을 만들고 이를 블록에 포함시킨다. 이 메커니즘은 검증자들이 사전에 브로드캐스트된 로컬 목록을 기반으로 집계 목록의 정확성을 검증함으로써 블록의 공정성을 보장한다. 오직 합의 규칙에 부합하는 블록만이 수용되어 블록체인에 추가된다.
FOCIL 외에도 커뮤니티는 다중 동시 제안자(MCP, Multiple Concurrent Proposers) 방안에 대해 논의해왔다. 이 개념은 Max Resnick가 처음으로 Multiplicity 메커니즘에서 제안한 것으로, 다수의 병렬 블록 제안자를 도입하여 권한을 분산시키고, 단일 노드의 거래 검열 능력을 낮추는 것을 목표로 한다. Multiplicity 메커니즘에서는 각 검증자가 자신의 메모리풀에서 일부 거래를 선택해 '특수 거래 패키지'를 구성한다. 이후 검증자는 자신이 선택한 거래 패키지를 서명하여 해당 라운드의 제안자에게 전송한다. 제안자는 수신된 패키지 중 적어도 2/3 이상을 자신의 제안 블록에 포함시켜야 하며, 그렇지 않으면 블록이 유효하지 않게 된다. 이를 통해 제안자가 블록 내용을 독단적으로 결정하는 것을 방지하여 검열 가능성을 줄인다. 제안자가 거래를 공정하게 포함하도록 유도하기 위해, 이 메커니즘은 '조건부 팁(conditional tip)' 규칙을 적용한다. 즉, 특정 거래를 포함한 제안자만 해당 거래의 팁을 받을 수 있다. 팁은 자동으로 첫 번째 포함 제안자에게 모두 지급되는 것이 아니라, 일정 조건에 따라 실제로 그 거래를 포함한 모든 제안자들 사이에 분배된다. 이는 검열 비용을 증가시키며, 검열을 시도하려면 모든 관련 제안자들에게 뇌물을 제공해야 하므로 실질적인 장벽이 된다.
BRAID: 개선된 MCP 구현 방안
Multiplicity의 기반 위에서 Max Resnick는 더욱 복잡하고 완성도 높은 MCP 구현 방법인 BRAID를 제안했다. Paradigm이 주최한 「MEV 시대의 DeFi」라는 주제의 세미나에서 Max는 BRAID를 소개했다. BRAID는 서로 다른 병렬 체인 상에서 다수의 제안자가 동시에 블록을 제안할 수 있도록 하고, 동기화된 합의 메커니즘을 통해 체인 간 일관성을 유지함으로써 MCP를 실현한다. 각 서브체인은 자체 제안자를 가지며, 모든 제안자는 동일한 슬롯 내에서 동시에 블록을 게시한다. 이후 이더리움 실행 계층은 해당 슬롯에서 각 서브체인이 생성한 블록들의 거래를 취합하여 하나의 실행 블록을 구성하고, 미리 정의된 규칙에 따라 중복 제거, 정렬 및 실행을 수행함으로써 단일 실체가 거래 기록을 조작하는 능력을 낮춘다.
BRAID 설계는 추가적인 역할을 도입하지 않아 인센티브/페널티 메커니즘에서 비롯되는 복잡성을 피할 수 있지만, 여러 서브체인의 동기화 및 데이터 처리를 조율해야 하므로 구현 난이도가 높다.
BRAID 메커니즘의 문제점
Blockchain Capital 팀의 Jonahb는 BRAID 메커니즘의 한 가지 문제점을 지적했다. 바로 '조건부 팁' 모델이 유동성 요구사항을 가지며, 이로 인해 사용자 경험에 부정적인 영향을 준다는 점이다. 이 모델은 동적 가격 책정 전략으로, 사용자가 거래의 검열 저항성을 보장하기 위해 일정량의 유동성을 확보해야 한다. 사용자는 거래를 제출할 때 두 가지 팁 값을(T와 t) 설정해야 하며, 최종적으로 지불하는 실제 팁 금액은 해당 거래를 포함한 제안자의 수에 따라 달라진다.
-
높은 팁 T: 사용자가 거래가 검열되지 않도록 보장하기 위해 지불할 의사가 있는 최대 금액이다. 다른 제안자가 해당 거래를 포함하지 않을 경우, 제안자가 여전히 이를 포함하도록 유도하는 데 목적이 있다. 실제로 단 하나의 제안자만 포함하면, 그는 T 전체를 획득한다.
-
낮은 팁 t: 사용자가 설정하는 낮은 금액으로, 여러 제안자가 동시에 동일한 거래를 포함할 경우 사용자는 t만 지불하면 된다. t는 여러 제안자 사이에 분배된다. 만약 사용자가 검열 저항성을 신경 쓰지 않는다면, T=t로 설정하고 거래를 단일 제안자에게만 전송할 수 있다.
그러나 이러한 추가적인 유동성 요구는 블록체인 거래 참여의 복잡성과 비용을 증가시킨다. 사용자는 거래 시점에 일정 금액을 추가로 예치해두어야 하며, 이는 검열 저항성을 보장하기 위한 것이다. 이 예치된 자금은 실제로 사용되지 않는 한 동결 상태로 유지된다.
이에 대해 Jonahb는 두 가지 해결책을 제시했다:
-
Post-State Liquidity 증명(Proof of Post-State Liquidity): 사용자가 거래 제출 시, 거래 실행 후 충분한 유동성을 확보할 것임을 입증하는 방식이다(예: 거래 후 사용자의 유동성이 100만 달러가 될 것임을 증명). 따라서 거래 전에 T를 지불할 자금이 없더라도, 거래 후에 이를 지불할 수 있음을 증명함으로써 가능해진다. 그러나 이 방법의 어려움은 제안자가 거래 실행 전에 거래의 최종 상태를 알아야 한다는 점에 있다. 대부분의 금융 거래는 공유 상태(shared state, 예: 여러 거래가 동일한 계정 잔액을 공유)를 포함하므로, 거래 순서가 확정되기 전까지 제안자는 거래 후 상태를 정확히 판단할 수 없다. 이는 각 거래 유형마다 맞춤형 증명을 필요로 하므로 실용성이 낮다.
-
검열 보험(Censorship Insurance): 제3자 검열 보험 제공자(CI 제공자)가 사용자의 T 금액을 보증해주는 방식이다. 사용자는 rT의 보험료를 지불하며, 여기서 r은 거래가 검열될 가능성에 기반해 산정된다. 이 방식은 사용자가 즉시 대량의 유동성을 확보할 필요를 줄여줄 뿐 아니라, CI 제공자가 T가 너무 낮아 검열 위험이 높다고 경고할 수도 있다. 하지만 사용자와 CI 제공자 간의 시장을 구축하는 데는 시간이 필요하다.
커뮤니티의 FOCIL과 BRAID에 대한 평가
이더리움 클라이언트 Prysm의 개발자 terence는 BRAID의 중요한 장점 중 하나가 추가적인 참여자가 필요 없다는 점이라고 언급했다. 대부분의 FOCIL을 포함한 포함 목록(IL) 설계는 추가 참여자를 요구하는데, 이는 이더리움 슬롯 내 시간 제약을 더 심각하게 만든다. 예를 들어 IL 제출 시간, 입찰 업데이트 시간, 검증자가 IL을 검사하는 시간 등이 추가된다. 반면 FOCIL은 BRAID보다 구현이 더 간단하고 유연하다는 평가를 받는다.
Paradigm의 연구원 Dan Robinson은 BRAID가 리더(단일 제안자)에 의해 결정되는 것이 아니라 거래 우선순위 정렬 방식을 갖추고 있다는 점을 긍정적으로 평가하며, 이는 MEV 완화에 효과적이라고 말했다. 또한 BRAID의 조건부 팁 메커니즘은 검열 회피 행동을 유도한다는 점에서 FOCIL에는 없는 장점이라고 강조했다.
개발자 Dev는 MCP보다 FOCIL을 선호하며, FOCIL이 강력한 검열 저항성과 함께 구현의 단순함이라는 면에서 우위를 가지고 있다고 주장한다. 또한 FOCIL의 구현을 더욱 용이하게 만들 수 있는 몇 가지 개선안을 제시했다.
이더리움 연구원 barnabe.eth는 FOCIL이 매우 일반적이고 확장 가능한 메커니즘이라고 평가하며, BRAID가 FOCIL이 제공하는 보장 수준을 특정 측면에서 개선할 가능성은 인정하지만, 리더 기반 모델을 완전히 포기하는 것에는 신중한 입장을 취했다. 현재로서는 이것이 커뮤니티의 합의가 아니며, 그 타당성을 입증하기 위해서는 더 많은 연구가 필요하다고 밝혔다.
TechFlow 공식 커뮤니티에 오신 것을 환영합니다
Telegram 구독 그룹:https://t.me/TechFlowDaily
트위터 공식 계정:https://x.com/TechFlowPost
트위터 영어 계정:https://x.com/BlockFlow_News
@ChainFeedsxyz
