자체 블록체인 운영에 드는 비용은 얼마일까?
저자: Sharanya Sahai
번역: TechFlow
지난 1년 동안 기술 발전, 독특한 시장 진입 전략 개발, 특정 사용 사례에 대한 집중, 강력한 커뮤니티 참여 덕분에 새로운 Layer 2(L2) 솔루션의 출시가 크게 증가했다. 이러한 발전은 흥미롭지만 여전히 주요 과제는 블록체인을 더욱 비용 효율적인 방식으로 확장하는 방법이다. 애플리케이션 체인(appchain) 운영은 모듈화된 인프라 스택 내 다양한 조치를 통해 블록체인 운영 비용을 관리할 수 있어 핵심적인 해결책으로 부상하고 있다.
이더리움과 같은 L1에서 특정 조치들이 블록체인 상의 거래 비용을 상당히 낮추었음에도 불구하고, 주요 롤업(rollup) 및 인프라 제공업체들은 확장성을 더 높이고 현재 체인 상에서 실행하기엔 비용이 너무 높은 사용 사례들을 가능하게 하기 위해 적극적으로 노력하고 있다.
이러한 발전들은 다음과 같은 세 가지 범주로 분류하고 분석할 수 있다. a) L1 이니셔티브, b) L2 이니셔티브, c) 모듈형 인프라 이니셔티브 — 모두 체인 상 거래 진입 장벽을 의미 있게 낮추고 있다.
최근 우리는 EIP 1559와 4844 등 이더리움의 일부 업그레이드가 비용 절감과 확장성 향상을 가져왔음을 확인했다.
먼저 L1 이니셔티브를 살펴보자. 이들은 EIP 1559와 EIP 4844(덴쿤(Dencun) 업그레이드) 등을 통해 이더리움 체인 상의 거래 비용을 합리화한다. EIP 1559는 기본 요금(fee)과 팁/우선 요금 개념을 도입했으며 혼잡도 기반의 동적 가격 책정 메커니즘을 통해 사용자가 자신의 우선순위와 네트워크 혼잡 상태에 따라 거래 비용을 예측하고 거래를 수행할 수 있는 더 나은 메커니즘을 제공한다. 반면 EIP 4844는 블롭(blob)(Binary Large Object)이라는 새로운 트랜잭션 유형을 도입함으로써 이더리움에 새로운 기능을 추가했다. 이는 L2에게 L1에서 결제할 때 고비용의 calldata 대신 저렴한 비용으로 데이터를 저장할 수 있는 블롭을 활용할 수 있게 해주는 대체 수단을 제공한다.
그림 1: 7월 19일 기준 평균 가스 가격 기준 기본 요금과 우선 요금은 8gwei, 출처:Etherscan
블롭의 도입은 각 바이트의 저장 비용 감소와 동시에 블록 당 용량 증가로 인해 거래 비용을 크게 낮췄다. 블롭은 이더리움 트랜잭션이 가스 경쟁을 일으키지 않으며, 영구적으로 저장되지 않고 약 18일 후 블록체인에서 삭제된다.
각 블롭은 4096개의 필드 요소로 구성되며, 각 요소는 32바이트이며, 블록 당 최대 16개의 블롭을 포함하여 약 2MB(4096 * 32바이트 * 블록 당 16개 블롭)의 최대 추가 용량을 제공한다. 현재 초기 용량은 0.8MB이며(EIP 4844 이후 블록 당 목표 크기는 3개, 최대 6개 블롭), 향후 여러 번의 네트워크 업그레이드를 통해 용량을 늘릴 수 있다.
과거 블록 당 2~10KB의 calldata를 기준으로 볼 때, EIP 4844는 이론적으로 최대 384배의 성장을 가능하게 한다.
실제로 많은 L2의 수수료는 EIP 4844 도입 후 90% 이상 감소했다(그림 2 참조). 그러나 이러한 업그레이드만으로는 이더리움의 더 큰 확장성 달성에 충분하지 않다. 수천 개의 롤업이 존재하는 환경에서 체인 상의 대규모 채택이 이루어질 경우 저장 공간 수요가 증가하며, 이는 다시 거래 비용 급등을 초래할 수 있다.
그림 2: EIP 4844 시행 이후 주요 L2 네트워크의 중앙값 가스 수수료 감소, 출처:Binance
L2가 실행을 오프체인으로 이동시켜 비용을 절감하면서 보안을 유지함에 따라, 오픈소스 프레임워크와 수익 공유 모델과 같은 산업 차원의 이니셔티브들이 치열한 'L2 스택 전쟁'을 형성하고 있다.
이전 사이클에서 롤업은 실행을 메인체인 외부로 이동시킴으로써 체인 상 작업 비용을 크게 줄이는 동시에 다양한 증명 유형을 통해 메인체인으로부터 보안을 유지하려는 목적을 가지고 등장했다. 옵티미스틱 롤업(Optimistic rollup)은 단일 정직한 실체가 "사기 증명(fraud proof)"을 제출하고 부정행위를 식별한 정렬자(orderer)에게 보상을 받을 수 있도록 허용하며, ZK(제로 지식) 롤업은 제로 지식 증명을 사용하여 L2 체인의 올바른 업데이트를 검증한다.
롤업 운영자는 다음과 같은 여러 작업을 수행해야 한다:
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정렬(Ordering): 최종 사용자의 트랜잭션을 순서대로 정리하고 묶어, 때때로 그 묶음(batch)을 L1에 게시한다.
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실행(Execution): 작업을 저장하고 실행하며 롤업의 상태를 업데이트한다.
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제안(Proposing): 정기적으로 Layer 1에 롤업의 상태 루트(state root)를 업데이트하는 것으로, 이는 블록체인이 신뢰 없이 유지되고 누구나 검증 가능하도록 하는 데 중요하다.
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상태 루트 도전(State root challenge): 상태 루트의 사기 증거를 제출하고 Layer 1에서 상태 루트에 도전한다(옵티미스틱 롤업에 한함).
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증명(Proving): 롤업에서 L1로의 각 상태 루트 업데이트에 대해 검증 증명을 생성한다(ZK 롤업에 한함).
그들의 수익은 사용자가 지불하는 거래 수수료(정렬자 수익)와 추출 가능한 잠재적 MEV(Miner Extractable Value)에서 발생한다. 다만 현재로서는 MEV가 전략적으로 추출되는 경우는 드물다. 비용은 주로 L2(운영 비용) 및 L1(데이터 가용성 및 결제) 비용에서 발생한다(그림 3 참조). 자신만의 체인을 출시하려는 조직은 이상적으로 예상 거래 수수료가 계획된 비용을 초과할 때만 이를 진행해야 한다.
그림 3: 롤업 비즈니스 모델, 출처:Rollup 생태계 탐색
이더리움과 같은 기반 네트워크는 대부분의 노드가 체인을 동기화하고 검증해야 하므로 계산 및 저장 비용이 일반적으로 높다. 반면 롤업에서는 단 하나의 정직한 실체만 체인을 검증할 수 있으면 그 체인이 안전하다고 간주된다. 따라서 롤업은 계산 및 저장 비용은 낮지만, 트랜잭션을 배치로 묶어 L1에 게시하는 비용은 높다. 결과적으로 EIP 4844 도입 이전에는 L1 비용이 L2 비용 기반의 최대 98%까지 차지했다(그림 4 참조).
그림 4: EIP 4844 도입 전 옵티미즘(Optimism)에서 일반적인 거래의 수수료 내역, 출처:Biconomy
OP Stack 및 Arbitrum Orbit을 포함하여 폴리곤(Polygon)(Polygon CDK), ZK Sync(ZK Stack), 스타크웨어(Starkware)(Madara Stack) 등의 다른 성숙한 L2들도 있다.
기반층 최적화 외에도, L2는 추가적인 비용 절감을 위해 적극적으로 나서고 있으며, 이것이 본문 서두에서 언급한 Layer 2 이니셔티브들이다. 이들은 주로 두 가지 범주—산업 중심 또는 기업 중심—으로 나눌 수 있다.
산업 중심 이니셔티브는 롤업 프레임워크 형태의 오픈소스 L2 기술 스택을 제공함으로써 새로운 플레이어들이 자체 체인을 구축할 수 있도록 하는 것이다. 이 움직임은 옵티미스틱 롤업이 OP Stack과 Arbitrum Orbit을 출시하면서 주도했지만, 폴리곤(Polygon CDK), ZK Sync(ZK Stack), 스타크웨어(Madara Stack)와 같은 다른 성숙한 L2들도 전용 기술을 공개하거나 발표하며 대규모 채택을 추진하고 있다.
기업 중심 이니셔티브는 이러한 체인들이 직접적인 수익/이윤 공유 모델이나 생태계 확장을 통한 간접적 효과를 통해 자사 토큰에 가치를 축적하려는 노력이다. 옵티미즘의 슈퍼체인(Superchain) 비전, 아비트럼(Arbitrum)의 확장 계획, 폴리곤의 집계 계층(aggregation layer), ZK Sync의 탄성 체인(elastic chain) 등이 이에 해당한다. 이러한 계획의 세부사항은 다를 수 있으나 공통된 주제는 향상된 상호 운용성과 다중 롤업 간 통신이 가능한 광범위한 연결망이며, 데이터 가용성, 공유 브릿지, 증명 집계(ZK 체인에 한함)와 같은 공유 기반 인프라를 통해 자본 효율성을 높이는 것이다. 이는 현재 이더리움 생태계에서 유동성이 분산되고 롤업 간 상호 운용성이 부족한 문제를 해결한다. 그러나 이러한 기술 스택은 블록 시간, 추출 주기, 확정성, 토큰 사용, 가스 한도 등 파라미터에 따라 각 체인이 독자적인 맞춤 설정을 유지할 수 있게 해줌으로써, 다른 애플리케이션의 수요로 인한 높은 가스 비용과 지연이라는 공용체인의 단점을 제거한다.
이러한 독립형 생태계가 성장과 채택에 집중하고 있지만, 옵티미즘과 아비트럼과 같은 더 성숙한 참가자들이 이미 수익을 내고 있음을 확인할 수 있다.
옵티미즘은 자신의 슈퍼체인의 일원이 되기를 원하는 참가자들에게 전체 정렬자 수익의 2.5%, 혹은 정렬자 수익에서 L1 결제 및 데이터 가용성 비용을 제외한 정렬자 이윤의 15%를 징수한다. 아비트럼은 자신의 스택을 사용해 L2를 시작하는 참가자들에게 정렬자 이윤의 10%를 징수한다. 반면 폴리곤 CDK 및 ZK 스택과 같은 ZK 롤업 스택은 현재 무료로 사용할 수 있으나, 성장하고 관심을 얻게 되면 지속 가능한 경제 모델을 도입할 가능성이 있다.
공식적인 'L2 스택 전쟁'이 이미 시작되었으며, 주요 생태계들은 독특한 전략을 통해 중요한 프로젝트의 참여를 놓고 경쟁하고 있다(그림 5 참조). 옵티미즘은 슈퍼체인 개발자들에게 2200만 달러의 보조금을 제공하고, 사용 및 참여에 따라 리트로액티브 에어드랍을 진행한다고 발표했으며, ZK Sync는 렌즈(Lens)를 폴리곤에서 자신의 스택으로 이전하기 위해 2200만 달러를 제공했다. 아비트럼은 누구나 무료로 스택을 사용할 수 있도록 허용하되, 아비트럼 위에 L3 체인(L3 체인은 이더리움이 아닌 L2를 결제 계층으로 사용하는 체인)을 시작해야 한다. 이는 L3 활동 증가로부터 혜택을 받으며, 결국 L3 체인들이 수명 주기 내내 아비트럼에 결제 비용을 지불하게 되기 때문이다.
그림 5: L2 스택을 사용하는 프로젝트들의 전체 생태계 내 분포
RaaS 및 대체 결제 및 데이터 가용성 솔루션은 블록체인의 비용 구조를 재정의하고 있으며, 미래의 모듈형 인프라 혁신은 추가적인 비용 절감을 가져올 것으로 기대된다.
이러한 기술 스택의 지원이 있음에도 불구하고, 블록체인 운영은 여전히 상당한 운영 오버헤드, 인력, 전문 지식 및 자원을 필요로 한다. 체인 상의 최종 사용자를 유치하고자 하는 개발자들은 인프라 운영 및 유지 관리로 인해 주의가 분산되는 것을 원치 않으며, 핵심 비즈니스 활동에 집중하기를 원한다.
이러한 문제는 RaaS(Rollup as a Service) 제공업체의 급속한 증가를 초래했으며, 이들은 앞서 논의된 성숙한 L2 프레임워크/스택을 활용해 체인 운영의 복잡성을 단순화하는 개발자들과 협력한다. 이러한 제공업체는 노드 운영, 소프트웨어 업데이트, 인프라 관리뿐 아니라 정렬, 색인, 분석 등의 제품도 제공한다. RaaS 제공업체들은 시장 점유율을 놓고 서로 다른 전략을 취하는데, 일부는 특정 L2 생태계와 연계되는 반면, 다른 일부는 프레임워크 무관 접근 방식을 취하며 모든 생태계에 걸쳐 통합을 제공한다. Conduit과 Nexus Network는 옵티미즘 및 아비트럼과 같은 옵티미스틱 롤업과 연계되어 있으며, Truezk, Karnot, Slush는 ZK 체인에 집중하고 있다. 한편 Caldera, Zeeve, Alt Layer, Gelato는 옵티미스틱 및 ZK 롤업 모두에 걸쳐 통합 서비스를 제공한다.
이러한 제공업체들의 전형적인 비즈니스 모델은 고정 요금과 정렬자 이윤의 일부를 수취하는 것이다. 옵티미스틱 롤업 운영의 월간 구독료는 일반적으로 3,000~4,000달러 사이이며, ZK 롤업 운영은 ZK 증명 생성에 필요한 고강도 컴퓨팅과 매우 높은 증명 검증 비용 때문에 비용이 두 배로 증가하여 9,500~14,000달러에 이를 수 있다(자세한 내용은 그림 6 참조). 또한 정렬자 이윤의 3~5%를 수취하여 RaaS 제공업체와 롤업 간 인센티브를 일치시키며, 이는 해당 체인이 성장할 때 경제적 이득을 얻을 수 있게 한다.
Caldera는 Metalayer 비전을 통해 고정 비용 없이 가변적인 정렬자 이윤의 2%만 수취하는 다른 모델을 탐색하고 있으며, 옵티미스틱 및 ZK 스택에서 Caldera를 사용함으로써 체인 간 상호 운용성을 실현하려 한다.
그림 6: ZK 증명 검증 비용, 출처: Nebra
산업의 역동성과 특히 ZK 분야에서의 팀들의 노력으로 인해 RaaS 제공업체의 구독료는 추가로 낮아질 수 있음을 유념해야 한다. 또한 강력한 소비자 중심 Web3 비즈니스가 부족한 상황에서 대규모 소비자 애플리케이션은 인프라 제공업체와 더 유리한 경제 공유 계약을 협상할 수 있으므로 초기 가격 책정은 애플리케이션마다 일관되지 않을 수 있다.
앞서 언급했듯이, 롤업의 가장 큰 지출은 데이터 가용성과 결제 비용을 포함한 L1 비용이다. 표준 롤업이 1억 건의 거래를 처리할 경우 월간 L1 비용은 최대 25,000달러에 이를 수 있어, L1 결제는 생태계 내에서 가장 크거나 가장 많이 사용되는 체인들에게만 실현 가능하다. 대체 결제 및 데이터 가용성 솔루션에 대한 수요는 이러한 계층에 특화된 참여자들이 비용과 성능을 최적화하도록 유도했다. 데이터 가용성 측면에서 이더리움의 대안으로는 Celestia, Near, EigenDA가 있으며, 앞서 언급된 성숙한 L2는 롤업의 결제 계층으로 작용하며, 이는 L3로 분류될 수 있다. 이러한 참여자들은 롤업의 결제 및 데이터 가용성 비용을 수 차례 감소시켰다. 그림 7은 롤업이 이더리움 대신 Celestia에 calldata를 게시할 경우 비용 절감 정도를 대략적으로 보여준다. 거래량이 증가함에 따라 비용 절감 폭은 지수적으로 커진다는 점에 주목해야 한다.
그림 7: 이더리움 대비 Celestia 사용 시 롤업 비용 절감, 출처:Lenses
데이터 가용성 비용 외에도 추가적인 결제 비용이 필요하다. 즉, Celestia가 관련 블록을 추적할 수 있도록 이더리움 상에 포인터를 게시하여 Celestia에 게시된 데이터의 정렬과 무결성을 보장해야 한다.
모듈형 인프라 스택에서 대체 데이터 가용성 및 RaaS 제공업체와 같은 전문화된 참여자들의 발전은 통칭하여 모듈형 인프라 계획으로 불린다. 이 범주에는 공유 정렬(shared sequencing, 예: Espresso, Astria, Radius), 증명 집계(proof aggregation, 예: Nebra, Electron) 등 추가적인 비용 최적화를 위한 다른 수직 영역도 포함된다. 현재 이들은 초기 개발 단계에 있으며, 산업이 성숙함에 따라 비용은 계속해서 감소할 것으로 예상된다.
체인 상 운영 비용이 크게 낮아졌음에도 불구하고, Web2 창업자들은 자체 체인을 출시하기 전에 철저한 비용-편익 분석을 수행해야 한다.
Web2 창업자들은 체인 상 비용이 낮아졌다고 해도 Web2 기준에 비해 여전히 높을 수 있기 때문에 자체 체인 출시의 비용-편익을 신중하게 평가해야 한다. 체인 운영의 총비용은 각 체인의 구체적인 사용 요구에 따라 다르지만, 대체 데이터 가용성 솔루션을 사용하는 평균적인 옵티미스틱 또는 ZK 체인이 월 200만 건의 거래를 처리할 때의 비용을 그림 8처럼 대략적으로 추정할 수 있다.
그림 8: 롤업의 비용 구조 예시
산업 및 체인 수준에서 다양한 최적화가 이루어졌음에도 불구하고, 매월 필요한 자금은 ZK 롤업의 경우 10,500달러에서 16,500달러, 옵티미스틱 롤업의 경우 4,000달러에서 6,500달러 사이이다. 또한 체인이 수익을 내기 시작하면 정렬자 이윤의 최대 20%를 할당해야 한다.
본문에서 강조된 세 가지 주요 이니셔티브는 산업 보급을 추진하는 핵심 요소이며 궁극적인 목표는 탈중앙화 애플리케이션과 Web2 간의 비용 및 편의성 격차를 좁히는 것이다. 개발자들에게는 최종 사용자 요구, 제품 우선순위, 사용 사례에 필요한 성능 지표 및 기존 시장 매력을 기반으로 독립형 체인과 기존 체인 위에서 구축하는 것 간의 비용-편익 분석이 매우 중요하다.
사회가 탈중앙화 시스템을 선호하더라도 이는 Web3의 광범위한 채택을 이끌기에 충분하지 않기 때문에, Web3와 Web2 인프라 간의 비용 및 성능 격차를 줄이기 위한 솔루션을 구축할 필요가 있음을 인식하고 있다. 이 과제는 여전히 블록체인의 대규모 보급을 가로막는 주요 병목 현상이며, 이 분야에서 혁신을 이루는 창업자들을 만나기를 기대한다!
본문에 귀중한 통찰을 공유하고 통합해주신 Zeeve의 Dr. Ravi, Nexus Network의 Mayank, Rabble의 Raghu, Numia의 Rafael, Karnot의 Apoorv, Nebra의 Shumo, Electron의 Garvit, Lysto의 Yush에게 감사를 드린다.
Hashed Emergent은 본문에서 언급된 회사에 이미 투자했거나 향후 투자할 가능성이 있다. 본문은 정보 제공 목적이며 투자 조언으로 해석되어서는 안 된다. 어떠한 투자 결정을 내리기 전에 반드시 스스로 철저한 조사를 수행하라.
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