이더리움 Pectra 해석: 다음 차례의 중대한 업그레이드

2024.09.27

이더리움 Pectra 해석: 다음 차례의 중대한 업그레이드

펙트라 업그레이드는 2025년 1분기 시행이 예정된 이더리움 네트워크의 다음 중요한 이정표이다.

2024.09.27 - 14:55:41

以太坊Pectra

Web3 심층 보도에 집중하고 흐름을 통찰

펙트라 업그레이드는 2025년 1분기 시행이 예정된 이더리움 네트워크의 다음 중요한 이정표이다.

글: dwong

Pectra 업그레이는 이더리움 네트워크의 다음 중요한 이정표로, 2025년 1분기에 시행될 예정입니다. 이번 업그레이드는 두 가지 주요 부분으로 구성됩니다. 바로 프라하(Prague) 실행 레이어 업그레이드와 일명 별자리인 일렉트라(Electra) 프로토콜 레이어 업그레이드입니다.

기존의 주요 업그레이드들과 달리, Pectra에는 두드러진 단일 목표가 존재하지 않으며, 여러 기술적 개선과 최적화에 초점을 맞추고 있습니다. 이는 L2 비용을 크게 감소시킨 Dencun 업그레이드나, 스테이킹된 ETH 인출을 가능하게 하여 지분 증명(PoS) 전환의 마지막 단계를 완료한 Shapella 업그레이드와 대조되는 점입니다.

최근 진행 상황

최근 이더리움 코어 개발자들(ACD, All Core Developers)은 Pectra 업그레이드를 두 단계로 나누는 방안을 논의했습니다. 해당 제안에 따르면:

Pectra 업그레이드는 pectra-devnet-3의 EIP들을 포함할 것입니다(아래 참조).
기존에 계획되었던 EOF(EVM 오브젝트 포맷) 및 PeerDAS(Peer Data Availability Sampling) 내용은 차기 업그레이드로 연기되며, 임시 명칭은 Fusaka(Fulu + Osaka)입니다.
원래 오사카(Osaka)에서 구현될 예정이었던 Verkle Trees 관련 내용도 추가로 연기되어 이후의 암스테르담(Amsterdam) 업그레이드에서 실현될 수 있습니다.

이러한 단계별 접근법은 각 업그레이드의 규모와 복잡성을 통제 가능한 수준으로 유지하는 동시에, 각 기술에 대한 충분한 테스트와 개선 시간을 확보하기 위한 목적을 가지고 있습니다.

Pectra 업그레이드 관련 EIPs

확정 포함된 EIPs

EIP-2537[1]: BLS12-381 곡선 연산에 대한 사전 컴파일
EIP-2935[2]: 상태 내 역사적 블록 해시 저장
EIP-6110[3]: 체인 상에서 검증자 입금 제공
EIP-7002[4]: 트리거 가능한 실행 레이어 탈퇴
EIP-7251[5]: 최대 유효 잔액 증가
EIP-7549[6]: 위원회 인덱스를 증명에서 제거
EIP-7685[7]: 범용 실행 레이어 요청
EIP-7702[8]: 거래 하나에 대해 EOA 계정 코드 설정

검토 중인 EIPs

EIP-7212: secp256r1 곡선 지원을 위한 사전 컴파일
EIP-7547[9]: 포함 리스트
EIP-7623[10]: calldata 비용 증가
EIP-7742[11]: 컨센서스 레이어와 실행 레이어 간 blob 카운트 관계 해제

주요 EIP 소개

EIP-2537: BLS12-381 곡선 연산에 대한 사전 컴파일

해당 제안은 BLS12-381 곡선 상의 사전 컴파일 연산을 도입하여 BLS 서명 검증 등의 작업 효율을 크게 향상시킵니다. 기존 BN254 사전 컴파일과 비교해 BLS12-381은 더 높은 보안성(120비트 이상, BN254는 80비트)을 제공합니다. 이 개선은 기본적인 곡선 연산뿐 아니라 다중 지수 연산까지 통합하여 공개키 및 서명의 효율적 집계 기반을 마련합니다.

EIP-2935: 상태 내 역사적 블록 해시 저장

해당 제안은 최근 8,192개의 블록 해시를 시스템 스마트 계약에 저장할 것을 권장하며, 이는 무상태 클라이언트(stateless client)의 실행을 지원하기 위함입니다. 이를 통해 무상태 클라이언트는 필요한 과거 정보를 쉽게 획득하면서도 기존 BLOCKHASH 오퍼코드와 호환성을 유지할 수 있습니다. 이는 블록 해시 기록 저장 메커니즘을 단순화할 뿐만 아니라, 역사 데이터 접근을 위한 새로운 경로를 제공합니다.

EIP-6110: 체인 상에서 검증자 입금 제공

이 제안은 검증자의 입금 과정을 이더리움 실행 레이어의 블록 구조에 직접 통합합니다. 이를 통해 입금의 포함 및 검증 책임이 컨센서스 레이어에서 실행 레이어로 이동하며, 컨센서스 레이어가 입금(또는 eth1data)에 대해 투표할 필요성이 사라집니다. 입금 거래의 컨트랙트 로그 이벤트를 분석하여 입금 목록을 생성하는 방식은 입금 처리의 보안성과 효율성을 높이며 사용자 경험을 개선합니다. 또한 클라이언트 소프트웨어 설계를 단순화하고 전체 시스템의 복잡성을 낮춥니다.

EIP-7002: 트리거 가능한 실행 레이어 탈퇴

이 제안은 검증자가 실행 레이어(0x01)의 인출 자격 증명을 통해 인출 및 탈퇴를 트리거할 수 있는 새 메커니즘을 도입합니다. 구체적으로는 실행 레이어 블록에 인출 메시지를 첨부하고, 이를 컨센서스 레이어가 처리하는 방식입니다. 이 방법은 검증자에게 보다 유연한 탈퇴 옵션을 제공하면서도 시스템의 보안성과 일관성을 유지합니다.

EIP-7251: 최대 유효 잔액 증가

이 제안은 이더리움 검증자의 최대 유효 잔액(MAX_EFFECTIVE_BALANCE)을 증가시키는 것을 목표로 하며, 최소 스테이킹 금액은 여전히 32 ETH로 유지됩니다. 이 변경은 다음과 같은 다수의 이점을 가집니다:

대규모 노드 운영자가 더 적은 수의 검증자로 통합할 수 있어 운영 효율성 향상.
소규모 스테이커에게 복리 보상을 받을 기회를 제공하여 스테이킹의 매력을 높임.
보다 유연한 스테이킹 옵션 제공으로 더 많은 참여자 유치.
네트워크 내 중복된 검증자 수를 줄여 P2P 메시지 수 감소.
BeaconState의 메모리 사용량 감소로 시스템 효율성 향상.
실행 레이어의 부분 인출 메커니즘과 결합하여 이더리움 네트워크 전반의 자금 유동성 추가 최적화.

EIP-7549: 위원회 인덱스를 증명에서 제거

이 제안은 서명된 증명 메시지에서 위원회의 index 필드를 제거함으로써 동일한 컨센서스 투표의 집계를 가능하게 합니다. 주요 목표는 Casper FFG 클라이언트의 효율성을 향상시키는 것으로, 평균적으로 필요한 페어링 수를 줄이는 방식으로 달성됩니다. 모든 유형의 클라이언트가 이러한 개선의 혜택을 누릴 수 있지만, 특히 ZK 회로에서 Casper FFG 컨센서스 증명이 필요한 경우 가장 두드러진 성능 향상을 기대할 수 있습니다.

EIP-7685: 범용 실행 레이어 요청

이 제안은 스마트 계약이 트리거하는 요청을 저장하고 처리하기 위한 범용 프레임워크를 정의합니다. 구체적인 구현은 실행 헤더와 본문에 각각 요청 정보를 저장할 필드를 추가하여, 이러한 요청을 컨센서스 레이어에 노출하고 각 요청을 처리할 수 있도록 하는 것입니다. 이 메커니즘은 스마트 계약으로 제어되는 검증자가 증가하는 추세에 대응하기 위해 설계되었으며, 미래의 보다 복잡한 체인 상 상호작용을 위한 기반을 마련합니다.

EIP-7702: 거래 하나에 대해 EOA 계정 코드 설정

Vitalik Buterin 등이 제안한 EIP-7702는 이더리움의 계정 추상화(account abstraction)를 최적화하는 것을 목표로 합니다. 이 제안은 외부 소유 계정(EOA)이 인가 메커니즘을 통해 계정 코드를 설정할 수 있게 하는 새로운 거래 유형을 도입합니다. 이 개선은 다음과 같은 새로운 기능들을 지원합니다:

배치 작업: EOA가 동일한 거래 내에서 여러 작업을 수행할 수 있어 효율성 향상.
대리 지불 거래: 제3자가 거래 수수료를 지불할 수 있도록 편의 제공.
권한 강등: 계정의 보안성과 유연성 향상.

새로운 거래 구조를 채택함으로써 이 제안은 EOA의 기능성과 사용성을 향상시킬 뿐 아니라, 향후 계정 추상화 기술에 대한 우수한 호환성과 확장성을 제공합니다.