ScaleBit 추천: 2024년 비트코인 생태계 개요, 확장 기술 및 보안 사건 요약
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ScaleBit 추천: 2024년 비트코인 생태계 개요, 확장 기술 및 보안 사건 요약
비트코인 확장 생태계는 다양한 레이어 2 솔루션과 혁신적인 프로토콜을 통해 비트코인 네트워크의 기능과 거래 효율성을 크게 향상시켰으며, 스마트 계약, 탈중앙화 금융(DeFi), 대체 불가능 토큰(NFT) 등 신생 분야의 발전을 촉진하고 있다.
Web3 심층 보도에 집중하고 흐름을 통찰서론
블록체인 기술의 지속적인 발전에 따라 비트코인은 단순한 암호화폐를 넘어 그 생태계가 끊임없이 확장되고 심화되고 있다. 비트코인 확장 생태계는 다양한 레이어 2(Layer 2) 솔루션과 애플리케이션을 포함하며, 이러한 확장들은 비트코인의 거래 속도와 효율성을 향상시킬 뿐 아니라 스마트 계약, 탈중앙화 금융(DeFi), 대체 불가능 토큰(NFT) 등 새로운 분야에도 지원을 제공한다. 이러한 혁신으로 인해 비트코인의 활용 범위는 가치 저장 및 P2P 결제를 넘어서 보다 복잡하고 다양화된 요구를 충족시킬 수 있게 되었으며, 이는 전반적인 블록체인 산업의 진보를 가속화하고 있다.
그러나 생태계가 확장됨에 따라 보안 문제 또한 점차 부각되고 있다. 새로운 기술과 애플리케이션은 잠재적 위험과 도전 과제를 더 많이 동반하며, 기능 향상과 동시에 시스템의 보안을 어떻게 유지할 것인지가 핵심 과제로 떠올랐다. 보안 취약점, 공격 사고, 기술적 결함 등의 문제는 사용자 자산의 안전성뿐 아니라 비트코인 네트워크 전체의 안정성과 신뢰도에도 영향을 줄 수 있다. BitsLab 산하 ScaleBit은 본 글에서 비트코인 확장 생태계의 구축 과정, 직면한 보안 사건 및 미래의 보안 전망에 대해 깊이 있게 다룰 것이다. 현재의 기술 솔루션과 보안 도전 과제를 분석함으로써 비트코인 생태계 발전에 유의미한 통찰과 조언을 제공하고, 확장 과정에서도 지속적으로 높은 수준의 보안성과 신뢰성을 유지할 수 있도록 하기 위함이다.
비트코인 확장 생태계
비트코인 확장 생태계란?
비트코인 확장 생태계란 주로 비트코인 기본 네트워크를 중심으로 개발된 다양한 확장 솔루션과 애플리케이션 생태계를 의미한다. 비트코인은 원래 P2P 결제와 가치 저장 목적으로 설계되었으나, 블록체인 기술의 발전과 함께 비트코인 커뮤니티 및 개발자들은 스마트 계약, 탈중앙화 금융(DeFi), NFT, 그리고 더욱 효율적인 거래 확장 등 추가 기능을 기반 위에 구현하는 방법을 탐색하고 있다.
비트코인 확장 생태계는 어떻게 작동하는가?
비트코인 확장 생태계의 작동은 주로 비트코인 메인체인 위 또는 외부에 구축된 확장 기술과 프로토콜에 의존한다. 이러한 기술과 프로토콜을 통해 비트코인은 보다 다양한 애플리케이션 시나리오를 지원할 수 있게 된다. 아래는 비트코인 확장 생태계에서 중요한 몇 가지 핵심 기술의 작동 원리이다.
(1) 라이트닝 네트워크(Lightning Network)
라이트닝 네트워크는 비트코인 레이어 2 솔루션 중 가장 성숙하고 광범위하게 적용되는 방식 중 하나이다. 지불 채널을 구축하여 소액 거래 대부분을 메인체인에서 오프체인으로 이전함으로써 비트코인의 거래 속도를 크게 향상시키고 수수료를 낮춘다.
추세: 라이트닝 네트워크의 인프라는 계속해서 개선되고 있으며 사용자 경험도 향상되고 있다. 점점 더 많은 상점들이 라이트닝 결제를 지원하기 시작했다.
도전 과제: 유동성 문제와 경로 선택 효율성은 여전히 최적화가 필요하며, 특히 대규모 거래 시나리오에서 그러하다.
이미지 1 출처:
https ://lightning.network/lightning-network-presentation-time-2015-07-06.pdf
(2) 리퀴드 네트워크(Liquid Network, LQ)
리퀴드 네트워크는 오픈소스 Elements 블록체인 플랫폼을 기반으로 운영되는 사이드체인으로, 거래소 및 기관 간 빠른 거래를 위해 설계되었다. 이는 비트코인 관련 기업, 거래소 및 기타 이해관계자들로 구성된 분산형 연합에 의해 거버넌스된다. 리퀴드는 양방향 앵커링(Bi-directional pegging) 메커니즘을 사용하여 BTC를 L-BTC로, 혹은 그 반대로 변환한다.
리퀴드는 기밀 거래와 토큰화를 지원하므로 기업용 애플리케이션에 적합하다. 만약 비트코인이 인터넷의 가치층이라면, 라이트닝 네트워크는 비트코인 기반 금융 시스템 내의 P2P 결제 네트워크라면, 리퀴드는 금융층으로서 증권 및 원자재와 같은 다중 자산 지원과 금융 도구들을 추가한다.
라이트닝과 비교하면, 리퀴드는 비트코인의 레이어 2 솔루션이지만 더 크고 복잡한 거래, 예를 들어 증권 및 스테이블코인과 같은 자산의 발행 및 거래를 촉진하는 데 집중한다. 리퀴드는 기밀 거래 기능을 내장하여 거래 금액과 자산 유형을 숨기며, 반면 라이트닝은 주로 오프체인 거래를 통해 프라이버시를 제공한다. 라이트닝이 소액 결제 및 일상 거래에 특화되어 있다면, 리퀴드는 기관 금융, 자산 발행 및 국경 간 거래에 더 적합하다.
현재 50개 이상의 거래소가 리퀴드 네트워크를 채택했으며 수십억 달러 규모의 거래를 처리해 왔다. 이는 리퀴드 네트워크가 기관 거래에서 비트코인의 활용성을 높이는 데 있어 효과적이었음을 입증한다. 리퀴드 네트워크는 거래소에 더 빠른 정산 시간을 제공하여 비트코인 시장의 유동성을 높이고 기관들이 보다 효율적이고 안전하게 운영할 수 있도록 한다.
이미지 2 출처:
https ://docs.liquid.net/docs/technical-overview
(3) 로스트럭 기반 프레임워크(Rootstock Framework, RBTC)
Rootstock는 2015년 출범하여 가장 오랜 역사를 가진 비트코인 사이드체인으로, 2018년 메인넷을 출시했다. 그 독특한 점은 비트코인의 작업증명(PoW) 보안성과 이더리움의 스마트 계약 기능을 결합했다는 것이다. Rootstock은 오픈소스이며 EVM과 호환되는 비트코인 레이어 2 솔루션으로, 성장하는 dApp 생태계에 진입점을 제공하며 완전한 비신뢰 환경 구현을 추구한다.
리퀴드와 마찬가지로 Rootstock 역시 양방향 앵커링 메커니즘을 사용하므로 사용자는 BTC와 RBTC 간 쉽게 교환할 수 있다. RBTC는 RSK 블록체인의 원생 통화로서 채굴자가 거래 및 계약 처리 수수료를 받는 데 사용된다. 리퀴드가 빠르고 기밀적인 거래 및 자산 발행에 초점을 맞추는 반면, Rootstock은 스마트 계약을 통해 비트코인의 DeFi 및 dApp 생태계를 확장한다.
본고 작성 시점 기준, Rootstock의 총 예치 가치(TVL)는 1.7억 달러를 초과하며 시가총액은 3.8억 달러이다.
(4) B² 네트워크
B² 네트워크의 기술 아키텍처는 롤업 계층과 데이터 가용성(DA) 계층의 두 계층 구조로 구성된다. B² 네트워크는 사용자들이 비트코인 레이어 2 솔루션에 대해 갖는 인식을 재정의하는 것을 목표로 한다.
B²는 롤업 계층에 ZK-Rollup을 채택한다. ZK-Rollup 계층은 zkEVM 솔루션을 사용하여 레이어 2 네트워크 내에서 사용자 거래를 실행하고 관련 증명을 생성하는 책임을 맡는다. 사용자의 거래는 ZK-Rollup 계층에 제출되어 처리되며, 사용자의 상태 또한 해당 계층에 저장된다. 배치 제안 및 생성된 제로노우ledge 증명은 데이터 가용성 계층으로 전달되어 저장 및 검증된다.
데이터 가용성 계층은 분산 저장소, B² 노드 및 비트코인 네트워크를 포함한다. 이 계층은 롤업 데이터의 복사본을 영구 저장하고, 롤업의 제로노우ledge 증명을 검증하며, 마지막으로 비트코인 네트워크에서 최종 확인을 수행한다.
분산 저장소는 B² 네트워크의 핵심 요소로서 ZK-Rollup 사용자 거래와 관련 증명을 저장하는 저장소 역할을 한다. 저장을 분산함으로써 네트워크는 근본적으로 보안성을 높이고 단일 장애 지점을 줄이며 데이터의 불변성을 보장한다.
데이터 가용성을 확보하기 위해 B²는 또한 각 비트코인 블록마다 비트코인 네트워크에 Tapscript 스크립트를 기록한다(아래 이미지 참조). 이 스크립트는 해당 시간대 동안 롤업이 분산 저장소에 유효하게 저장한 데이터 경로와 제로노우ledge 증명을 앵커링한다. 이 과정은 비용이 통제 가능하며, 시간당 6건의 트랜잭션을 발생시킨다. 따라서 사용자는 검증 시 거래와 비트코인 레이어 1의 Taproot 스크립트 데이터를 하나씩 대조하여 롤업 데이터의 최종 신뢰성을 보장한다.
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(5) 스택스 프로토콜(STX)
2018년 Blockstack이라는 명칭으로 메인넷에 출시된 이래 스택스(Stacks)는 선도적인 비트코인 레이어 2 솔루션으로 자리매김했다.
이미지 4 출처: https ://docs.stacks.co/stacks-101/proof-of-transfer
스택스는 비트코인에 직접 연결되어 비트코인 위에서 스마트 계약, d앱(dApps) 및 NFT를 구축할 수 있게 해주며, 이를 통해 비트코인의 기능을 현저히 확장하여 단순한 가치 저장 수단을 넘어서게 한다. 스택스는 PoX(Transfer Proof, 이전 증명)라는 독특한 합의 메커니즘을 채택하여 비트코인 자체를 수정하지 않고도 그 보안성을 직접 비트코인에 연결한다.
스택스는 9900만 달러 이상의 총 예치 가치(TVL)를 보유하고 있으며, 잘 정비된 인프라와 지속적으로 성장하는 개발자 커뮤니티를 바탕으로 이 분야에서 무시할 수 없는 프로젝트가 되었다.
(6) 바빌론(Babylon)
바빌론의 비전은 비트코인의 보안성을 탈중앙화 세계를 보호하는 데까지 확장하는 것이다. 바빌론은 비트코인의 세 가지 요소 — 즉 타임스탬프 서비스, 블록 공간, 자산 가치 — 를 활용하여 비트코인의 보안성을 다수의 지분증명(PoS) 체인으로 전달함으로써 더 강력하고 통합된 생태계를 창출할 수 있다.
바빌론의 비트코인 스테이킹 프로토콜은 원격 스테이킹(Remote Staking) 방식을 채택하며, 암호학, 합의 프로토콜 혁신 및 비트코인 스크립트 언어의 최적화된 사용을 통해 스마트 계약 부재 문제를 극복한다. 바빌론의 스테이킹 프로토콜은 비트코인 보유자가 PoS 체인으로 브릿지 없이도 신뢰성 있게 비트코인을 스테이킹하고 해당 체인에 완전한 슬래싱(Slashing) 가능한 보안성을 제공할 수 있도록 한다. 바빌론의 이 혁신적 프로토콜은 스테이킹된 비트코인에 대한 브릿징, 래핑(Wrapping), 위탁 관리의 필요성을 제거한다.
바빌론의 핵심 요소 중 하나는 BTC 타임스탬프 프로토콜이다. 이 프로토콜은 다른 블록체인의 이벤트를 비트코인에 타임스탬프로 기록함으로써, 해당 이벤트가 비트코인 거래처럼 비트코인의 타임스탬프 기능을 활용할 수 있도록 한다. 이는 효과적으로 비트코인을 타임스탬프 서버로 활용하는 보안성을 차용하는 것이다. BTC 타임스탬프 프로토콜은 빠른 스테이킹 해제, 조합 가능한 신뢰성, 낮은 보안 비용을 실현하여 비트코인 보유자의 유동성을 극대화한다. 이 프로토콜은 모듈화된 플러그인 형태로 설계되어 다양한 PoS 합의 알고리즘 위에서 사용 가능하며, 리셋 프로토콜 구축을 위한 기반을 제공한다.
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비트코인 확장 생태계의 다양한 기술 솔루션들을 살펴본 후, 우리는 이러한 혁신들이 비트코인 네트워크의 성능과 기능을 현저히 향상시킬 뿐 아니라 애플리케이션 시나리오의 다양화에 견고한 기반을 제공한다는 것을 명확히 알 수 있다. 그러나 확장 생태계가 계속 확대되고 기술이 점점 복잡해짐에 따라 보안 문제 또한 부각되며 간과할 수 없는 중요한 측면이 되었다. 새로운 확장 기술은 더 많은 잠재적 위험과 공격 벡터를 도입하여 시스템 전체의 보안성에 더 큰 도전을 안긴다.
이러한 맥락에서 비트코인 확장 생태계의 보안을 확보하는 것은 사용자 자산 보호뿐만 아니라 전체 네트워크의 안정성과 신뢰도에도 직결된다. 따라서 본 섹션에서는 2023년 라이트닝 네트워크에서 발생한 취약점에 대해 자세히 설명하고, 향후 보안 방어에 유의미한 참고 자료를 제공하고자 한다.
비트코인 확장 생태계의 보안 사건
2023년 10월, 비트코인 확장 기술 중 하나인 라이트닝 네트워크에서 잠재적 보안 취약점이 발견되었다. 개발자 Antoine Riard는 해당 취약점을 발견한 후 관련 세부 정보를 공개했다.
이 취약점은 '교체 순환 공격(replacement cycling attacks)'이라고 불리며, 라이트닝 네트워크를 통해 흐르는 자금의 안전성을 위협할 수 있고, 거래 지연 또는 예상대로 처리되지 않는 등의 문제를 유발하여 라이트닝 네트워크 채널 내 자금 손실 위험이 발생할 수 있다.
이 사건은 빠르게 발전하는 확장 생태계에서 보안성이 항상 최우선에 위치해야 함을 다시 한번 부각시켰다. 개발자와 커뮤니티는 잠재적 보안 위협으로부터 사용자 자산을 보호하기 위해 기존 확장 솔루션을 지속적으로 모니터링하고 개선해야 한다.
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비트코인 확장 생태계 보안 전망
비트코인 확장 생태계는 거래 효율성과 기능 다양성 측면에서 눈에 띄는 성과를 거두었으나, 보안성은 여전히 지속적으로 강화되어야 한다. 본 섹션에서는 향후 비트코인 확장 생태계의 보안성 발전 방향과 도전 과제에 대해 논의하고자 한다.
비트코인 확장 생태계는 메인체인의 거래 처리량 문제를 해결하면서도 보안성과 탈중앙화를 유지하는 것을 목표로 한다.
오프체인 거래의 신뢰 모델: 비트코인 확장 생태계는 오프체인 기술을 통해 거래 속도를 향상시킨다. 개발자는 오프체인 거래의 신뢰 메커니즘이 충분히 신뢰할 수 있도록 보장해야 한다. 예를 들어 라이트닝 네트워크의 양방향 지불 채널은 멀티시그 기술을 사용해야 하며, 채널 종료 과정이 안전하여 자금이 얼어붙거나 유실되는 일이 없도록 해야 한다.
프라이버시와 투명성: 라이트닝 네트워크의 채널 거래는 공개되지 않은 상태에서 완료될 수 있으므로 프라이버시는 향상되지만, 이는 규제 감독의 난이도를 높여 악의적 행위를 유발할 가능성도 있다. 레이어 2 네트워크는 프라이버시와 투명성 사이에서 균형을 맞춰야 하며, 일부 거래 기록을 선택적으로 공개함으로써 규제 준수를 강화할 필요가 있다.
사용자 경험과 보안성: 확장 생태계의 복잡성은 사용자 조작의 어려움을 가져온다. 예를 들어 라이트닝 네트워크의 채널 관리는 일반 사용자에게 친숙하지 않을 수 있으며, 조작 실수의 위험을 높인다. 비트코인 확장 생태계는 더 친숙한 인터페이스와 조작 간소화 도구를 설계하여 사용자 경험을 향상시키고 보안 위험을 줄일 수 있다.
앞으로의 전망으로, 비트코인 확장 생태계는 탈중앙화와 보안성을 유지하는 한편 기술 솔루션을 지속적으로 최적화하고 사용자 경험을 개선하며 규제 준수를 강화하여 더욱 안정적이고 광범위하게 적용될 수 있도록 해야 한다.
결론
비트코인 확장 생태계는 다양한 레이어 2 솔루션과 혁신적 프로토콜을 통해 비트코인 네트워크의 기능과 거래 효율성을 현저히 향상시키며 스마트 계약, DeFi, NFT 등 새로운 분야의 발전을 견인하고 있다.
그러나 생태계의 지속적인 확장에 따라 보안 문제도 점차 부각되고 있으며, 개발자와 커뮤니티가 이를 매우 중요하게 여겨야 한다. 앞으로 비트코인 확장 생태계는 더 높은 거래 처리량과 다양한 애플리케이션을 추구하는 동시에 보안 메커니즘을 지속적으로 강화하고, 사용자 경험을 최적화하며, 프라이버시와 투명성 사이의 균형을 유지하여 탈중앙화와 보안성의 기반 위에서 더욱 광범위하고 안정적인 발전을 실현해야 할 것이다.
보고서 전문 보기: https://bitslab.xyz/reports-page
ScaleBit 소개
ScaleBit은 BitsLab 산하 보안 서브브랜드로, Web3 대중화(Mass Adoption)를 위한 보안 솔루션을 제공하는 블록체인 보안 팀이다. 블록체인 크로스체인 및 제로노우ledge 증명(ZKP) 등 확장 기술 분야에서의 전문성을 바탕으로 ZKP, 비트코인 레이어 2, 크로스체인 애플리케이션에 정밀하고 선도적인 보안 감사를 제공한다.
ScaleBit 팀은 학계와 산업계 모두에서 풍부한 경험을 갖춘 보안 전문가들로 구성되어 확장 가능한 블록체인 생태계의 대규모 적용을 위한 보안을 지향한다.
BitsLab 소개
BitsLab은 신생 Web3 생태계를 수호하고 구축하는 것을 목표로 하는 보안 조직으로, 업계와 사용자로부터 존경받는 Web3 보안 기관이 되는 것을 비전으로 한다. MoveBit, ScaleBit, TonBit 세 개의 서브브랜드를 보유하고 있다.
BitsLab은 Sui, Aptos, TON, Linea, BNB Chain, Soneium, Starknet, Movement, Monad, Internet Computer, Solana 등 다양한 생태계의 인프라 개발 및 보안 감사를 전문으로 한다. 또한 Circom, Halo2, Move, Cairo, Tact, FunC, Vyper, Solidity 등 다양한 프로그래밍 언어에 걸친 감사 능력을 입증하고 있다.
BitsLab 팀에는 여러 명의 최정상급 취약점 연구 전문가들이 모여 있으며, TON, Aptos, Sui, Nervos, OKX, Cosmos 등 저명한 프로젝트에서 다수의 핵심 취약점을 발견한 바 있다.
BitsLab 공식 웹사이트:
ScaleBit 공식 웹사이트:
BitsLab 공식 트위터:
공식 Telegram 커뮤니티 참여:
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