DoubleZero: 분산 시스템 통신의 다크호스? 대역폭 증가, 지연 감소
글: KarenZ, Foresight News
L1 및 L2 시스템에서 검증자 내부의 계산 능력이 점점 더 강력해지고 있음에도 불구하고, 대역폭의 제약과 검증 노드 간 통신 지연의 불안정성은 여전히 성능 향상의 걸림돌이 되고 있다.
DoubleZero 프로토콜은 이러한 문제를 해결하기 위해 데이터 흐름을 최적화하고, 대역폭을 증가시키며, 지연을 줄여 고성능이며 허가가 필요 없는 분산 네트워크 구조를 구축함으로써 분산 시스템의 미래 발전에 새로운 길을 열어준다.
DoubleZero란 무엇인가?
공식 설명에 따르면 DoubleZero는 L1이나 L2가 아니라 N1(Network 1)로 정의되며, 고성능 무허가 네트워크를 생성하고 관리하기 위한 탈중앙화된 프레임워크이다. DoubleZero의 목표는 통신 속도를 높이고 대역폭을 늘리며 지연을 줄임으로써 고성능 분산 시스템의 통신을 가속화하는 인프라 계층을 제공하는 것이다.
DoubleZero 프로토콜은 개인과 기관이 기여한 광섬유 링크(fiber links)를 통합하여 동기화된 네트워크를 구성함으로써 스팸을 효율적으로 필터링하고, 대역폭을 확장하며, 지연을 감소시키고, 통신의 불안정 요소를 제거한다.
DoubleZero는 Austin Federa, Andrew McConnell, Mateo Ward가 공동 설립했으며, 두 개의 핵심 기여 팀인 Firedancer와 Malbec Labs의 지원을 받고 있다. 이 중 Austin Federa는 본래 솔라나 재단의 전략 담당 책임자였으나 이번 달 사임 후 DoubleZero를 창업하였으며, 현재 DoubleZero 재단의 COO를 맡고 있다.
Andrew McConnell은 Malbec Labs의 공동 설립자이자 CTO이다. Malbec Labs는 오픈소스 프로토콜의 소프트웨어 개발, 하드웨어 가속화, 네트워크 엔지니어링에 집중하고 있다. 또한, 이전 Mysten Labs의 데이터 과학 책임자였던 Nihar Shah도 퇴사 후 DoubleZero에 합류하여 수석 경제학자로 활동하게 되었다. Nihar Shah는 그 이전에 Jump Crypto 및 Meta(Libra/Diem)에서도 근무한 바 있다.
또 다른 핵심 기여팀인 Firedancer는 Jump Crypto가 개발한 솔라나 독립 검증자 클라이언트로, 단일 장애 지점을 제거하고 네트워크 전체의 안정성과 회복력을 강화하는 것이 설계 목적이다. 기존의 Rust 기반 검증자와 달리 Firedancer는 C 언어로 작성되어 있으며 Rust 코드를 포함하지 않아 잠재적인 취약점이 네트워크 전반에 미치는 영향을 크게 줄였다. 이는 솔라나의 보안성을 한층 강화하는 역할을 한다.
Lightspeed 팟캐스트에 따르면, 올해 솔라나 Breakpoint 컨퍼런스에서 100만 TPS 속도로 실행된 Firedancer 데모는 DoubleZero 위에서 실행되었다.
Firedancer가 솔라나 네트워크의 성능을 100만 TPS까지 끌어올릴 수 있었던 핵심은 혁신적인 아키텍처 설계와 데이터 흐름 최적화에 있다. (현재 프로토콜 수준의 제약으로 인해 성능은 약 81,000 TPS 정도로 제한되고 있다.)
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특히 주목할 점은 DoubleZero의 목표가 솔라나의 전체 철학과 매우 일치한다는 것이다. 솔라나 공식 채널 및 공동 설립자 Toly(Anatoly Yakovenko)는 트위터를 통해 반복적으로 "대역폭 증가 및 지연 감소"를 강조하며, 이는 DoubleZero의 추구 방향과 완전히 부합한다.
DoubleZero는 어떻게 작동하는가?
백서에 따르면, DoubleZero 네트워크는 블록체인 시스템에 두 가지 주요 개선을 제공한다. 첫째, 전용 하드웨어를 사용해 들어오는 거래를 사전 필터링하여 스팸 및 중복 거래를 제거함으로써 검증자의 부담을 효과적으로 줄이는 것이다. 이를 통해 각 검증자가 별도로 충분한 리소스를 확보할 필요 없이, 블록체인은 시스템 차원의 공유된 필터링 자원을 활용할 수 있게 된다. 둘째, 나가는 메시지에 대해 명확한 경로 설정, 추적, 우선순위 지정을 수행하여 통신 효율을 높이는 것이다.
네트워크 아키텍처 측면에서 DoubleZero는 외부 입출력 링과 내부 데이터 흐름 링으로 나뉘며, 전자는 외부 인터페이스 및 보안을 처리하고, 후자는 내부 통신을 최적화한다. 구체적으로 외부 링은 공개 인터넷과 연결되어 있으며(아래 이미지의 바깥쪽), 여기서 FPGA 등의 하드웨어를 사용해 분산 서비스 거부(DDoS) 공격 완화, 서명 검증, 중복 거래 필터링을 수행한다. 내부 데이터 흐름 링 상의 서버들은 최적 경로의 전용 대역폭 회선을 통해 필터링된 트래픽에 대한 합의를 형성한다.
DoubleZero의 네트워크 아키텍처를 통해 핵심 구성 요소들을 확인할 수 있는데, 네트워크의 주요 입출력 지점의 네트워크 장비와 네트워크 간에 구성된 대역폭이 포함된다. 이러한 네트워크 장비는 개인 및 기관이 기여한 데이터 링크가 우선순위 기반 네트워크로 작동할 수 있도록 하며, 필터링, 검증, 스팸 방호를 시행한다. DoubleZero 네트워크 상의 광섬유 링크는 서로 다른 위치 간의 저지연 고대역폭 연결을 제공한다. 네트워크 기여자는 자신이 소유하거나 임대한 유휴 광섬유 링크를 네트워크에 추가하고, 각 링크마다 서비스 수준 계약(SLA)을 체결하게 된다(엔드포인트 위치, 대역폭, 지연 시간, 규정 준수 MTU 크기를 포함).
따라서 DoubleZero는 자신을 N1—즉 중립적이며 고성능의 물리적 인프라 기반 계층으로 인식한다. 이 N1 위에서는 분산 시스템 및 애플리케이션(N2 또는 기타)을 구축할 수 있다.
DoubleZero 백서는 DoubleZero 네트워크가 모든 분산 시스템의 최적화에 활용될 수 있다고 밝히고 있다. L1, L2, RPC 노드, MEV 시스템 등이 모두 참여하여 검증자 부담 감소, DDoS 공격 완화, 성능 향상 등의 이점을 얻으며, 대역폭 증가와 지연 감소의 혜택을 누릴 수 있다. 또한 DoubleZero의 네트워크 아키텍처는 온라인 게임, 고대역폭 연결이 필요한 대규모 언어 모델(LLM) 훈련, 기타 저지연 및 고대역폭이 요구되는 분산 시스템에도 적용 가능하다. DoubleZero의 비전에 따르면, DoubleZero 프로토콜은 단순한 통신 인프라를 넘어 대역폭과 통신 분야의 새로운 경제 모델이기도 하다.
예를 들어, 공급 측면에서 민간 기업은 통신 사업자 또는 네트워크 서비스 제공자로부터 구매하거나 임대한 유휴 광섬유 링크를 DoubleZero 시스템에 투입함으로써 새로운 수익원을 창출할 수 있다. 사용자 및 운영자 측면에서는, DoubleZero를 통해 중앙 집중식 시스템이나 장기 계약에 의존하지 않고도 사설 네트워크의 이점을 누릴 수 있다.
전반적으로 DoubleZero 프로토콜은 공급자와 사용자 간의 수요를 매칭함으로써 유휴 광섬유 링크의 기여와 활용을 통해 상호 이득을 실현하며, 개인과 조직의 기여를 통합하여 통합되고 탄탄하며 확장성이 뛰어난 글로벌 네트워크를 만들어낸다.
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