이더리움 가스 한도 논쟁에 대한 간략한 고찰: 상한선 증가가 블록, 검증자 및 MEV 수익에 미치는 이점과 단점은 무엇인가?
글: Seongwan Park
번역: Glendon, Techub News
최근 이더리움 커뮤니티는 가스 한도 증가라는 핫이슈에 주목하고 있다. 가스 한도를 높이는 것은 사용자들이 더 높은 거래 처리량을 원하는 니즈에 부합할 뿐 아니라, 시간이 지남에 따라 네트워크 용량이 자연스럽게 성장하는 추세를 반영하기 때문에 합리적으로 보인다. 이에 대해 많은 연구자들과 커뮤니티 구성원들은 강력한 지지를 표명하며, 이더리움이 이미 이러한 변화에 충분히 준비되어 있으며, 이는 바로 시기적절하게 이더리움의 확장성을 향상시키는 조치라고 본다.
이 제안은 커뮤니티 내에서도 광범위한 관심을 불러일으켰으며, pumpthegas.org와 같은 커뮤니티 기반 웹사이트는 가스 한도 증가의 기본 개념과 검증자가 자신의 노드 설정을 어떻게 변경해야 하는지에 대한 정보를 제공하고 있다. 또 다른 사이트인 Gaslimit.pics는 검증자들이 높은 가스 한도를 지지하는 비율을 실시간으로 추적하고 있는데, 2024년 12월 21일 기준으로 이미 25%의 이더리움 검증자가 클라이언트 설정을 조정해 지지를 표명한 것으로 나타났다. 검증자의 50% 이상이 가스 한도 상향에 동의하고 클라이언트 설정을 수정하면, 이더리움의 가스 한도는 상승하기 시작하여 결국 새로운 목표값에서 안정화될 것이다.
주목할 점은 이 제안이 롤업 중심 로드맵과 다르다는 것이다. 즉, 최근의 확장성 개선 방안(예: EIP-4844 및 EIP-7691)은 롤업 확장과 blob 트랜잭션에 초점을 맞추는 반면, 가스 한도 증가는 L1 수준의 확장 방법이다.(Techub News 참고: 이더리움 블록 가스 한도란 하나의 블록에 포함될 수 있는 작업 수의 상한을 의미하며, 이 상한은 가스 값으로 측정된다.)
이 논의는 일부 커뮤니티 구성원들에게는 흥분을 안겨주지만, 동시에 이더리움의 탈중앙화 및 보안과 같은 핵심 가치에 잠재적인 위험이 있다는 우려를 일으키고 있다. 비판자들은 최악의 경우 더 큰 블록 크기가 컨센서스 계층에 부담을 주고 검증자 하드웨어 요구 사항을 높여 네트워크 안정성을 위협할 수 있다고 경고한다.
그러한 우려는 과도한 걱정일까? 본문은 이더리움 가스 한도 증가 제안의 간략한 역사, 잠재적 영향, 그리고 현재 진행 중인 논의에서 다뤄지는 기술적 요소들과 고려사항들을 살펴본다.
이더리움 가스 한도 증가 제안의 간략한 역사
사실 이더리움 가스 한도를 높이자는 아이디어는 오랫동안 논의되어 왔다. 2024년 1월 열린 이더리움 AMA에서 공동 창시자 비탈릭 부테린(Vitalik Buterin)은 가스 한도를 4천만으로 올릴 것을 제안했는데(현재 이더리움 가스 한도는 3천만), 이는 모어의 법칙에 부합하며 하드웨어 성능의 지속적인 향상을 반영한 것이다.
특히 언급할 만한 것은, 2021년 4월 이후로 이더리움은 가스 한도를 조정하지 않았다는 점이다. 그 사이 하드웨어는 눈부신 발전을 이뤘다. 그래서 지금 많은 커뮤니티 구성원들은 이더리움이 이제 이러한 발전을 고려할 때가 되었다고 생각한다.
최근에는 더욱 '야심찬' 목표를 제시하는 제안도 등장했다. 바로 가스 한도를 두 배로 늘려 6천만에 도달하자는 것이다. 물론 6천만은 당장 실현할 목표라기보다 장기적인 목표로 여겨진다. 2024년 12월, Toni Wahrstätter는 보다 신중한 접근법을 제안하며, 먼저 가스 한도를 3천6백만으로 늘리는 것(20% 증가)을 보다 안전한 첫 단계로 주장했다.
따라서 현재로서는 이더리움 가스 한도를 3천6백만으로 늘리는 것이 초기 마일스톤으로 여겨지며, 이후 추가적인 증가는 점진적이고 단계적인 방식으로 이루어질 전망이다.
블록 가스 한도는 어떻게 조정되는가?
블록 가스 한도는 포크 없이도 또는 네트워크 규칙을 변경하지 않고 점진적으로 늘릴 수 있다. 대신 검증자들이 자신의 설정을 수정함으로써 후방 호환성을 유지하면서 커뮤니티의 합의에 따라 정기적이고 유연하게 조정된다.
일반적인 인식과는 달리, 이더리움의 블록 가스 한도는 3천만에서 고정된 것이 아니다. 블록 제안자는 일정한 범위 내에서 이를 미세 조정할 수 있다. 구체적으로 말하면, 각 블록의 가스 한도는 직전 블록의 가스 한도 대비 ±1/1024 범위 내에서 변경될 수 있다. 예를 들어 현재 블록의 가스 한도가 3천만이라면, 다음 블록에서는 "30,000,000 + 30,000,000 × (1 / 1024) = 30,029,296"까지 증가시킬 수 있다.
아래 코드는 geth 클라이언트에서 이더리움 노드의 기본 동작을 보여준다. 새 블록의 가스 한도가 부모 블록(Parent Block) 대비 허용 가능한 범위 내에 있으면 유효한 것으로 간주된다.
연속된 블록 제안자들이 모두 한도 상향에 동의한다면, 가스 한도는 계속해서 증가할 수 있다. 예를 들어 이상적인 조건 하에서(검증자들이 합의한다고 가정할 경우), 3천6백만이라는 첫 번째 마일스톤(20% 증가)에 도달하는 데는 약 "log(1.2) / log(1025/1024) = 187개의 블록" 즉, 38분 정도 소요된다. 검증자의 50% 이상이 동의하면 증가는 매우 신속하게 이루어질 수 있다.
가스 한도 증가가 가져올 영향은 무엇인가?
먼저 가스 한도 증가로 예상되는 비교적 명확한 영향들을 살펴보자. 블록 용량의 증가는 현재 블록체인 수요를 처리하기 쉽게 만들고, 결과적으로 가스 수수료를 낮출 것이다.
단기적으로는 EIP-1559 메커니즘에 따라 가스 수수료 감소는 ETH 소각량 감소로 이어져 일시적으로 이더리움의 순 발행량을 증가시킬 수 있다. 실제로 EIP-4844 이후에도 유사한 현상이 나타났는데, 당시 롤업의 데이터 가용성(DA) 수수료가 크게 줄면서 ETH 소각량이 감소한 바 있다. 가스 한도 증가 역시 동일한 효과를 낼 수 있으며, 단기적인 인플레이션 압력을 더욱 심화시킬 수 있다.
그러나 장기적으로 보면 수수료 감소는 더 많은 사용자들이 거래 수수료를 감당할 수 있게 되면서 네트워크 활동을 장려할 가능성이 있다. 이러한 활동 증가는 이더리움의 네트워크 효과를 강화하고, 더 많은 DApp 유입과 광범위한 채택을 촉진할 수 있다. 이더리움이 DApp과 DeFi 시스템에서 필수적인 존재가 될수록, ETH의 통화로서 사용 빈도가 높아질 수 있다. 이로 인해 발생하는 ETH 사용량 증가는 다시 네트워크 활동의 추가 성장을 유도하며, 이더리움 생태계에 긍정적인 피드백 루프를 형성할 수 있다.
가스 한도 증가 후 새로운 DApp 개발이 가능해진다
가스 수수료 감소와 거래 프로세스 개선 외에도, 개별 블록의 가스 한도 증가는 완전히 새로운 기회를 열어줄 수 있다. 3천6백만 수준의 적절한 증가는 눈에 띄는 변화를 가져오지 않을 수 있지만, 6천만 수준으로 대폭 증가한다면 현재 3천만 가스 한도로 인해 제약받던 새로운 유형의 DApp과 트랜잭션이 가능해질 수 있다. 현재 거의 3천만 가스 한도를 가득 채우거나 초과하는 작업들도, 변경 후에는 더 효율적으로 실행되거나 처음으로 실행 가능해질 수 있기 때문이다.
예를 들어 NFT 대량 민팅, 대규모 토큰 에어드랍 또는 DAO 활동과 같이 많은 가스를 필요로 하는 트랜잭션은 일반적으로 현재 3천만 가스 한도 근처 혹은 이를 초과한다. 이러한 트랜잭션은 종종 여러 블록에 걸쳐 분산되어 처리되며, 이는 비효율성과 거래 지연, 잠재적인 취약점 문제를 유발한다. 아래 그림은 2천8백만 가스 이상을 소모한 NFT 대량 민팅 트랜잭션의 구체적인 예시를 보여준다.
트랜잭션 해시: 0xf99bdd89f7e3186e63d71a4a3ffb53cb5cd1c3190ce3771c966f2a82b3346bee
블록 가스 한도를 6천만으로 늘리면, 이러한 작업을 단일 블록 내에서 완료할 수 있게 되어 원자적 실행이 보장된다. 이는 전체 작업이 성공하거나 실패하는 것으로만 처리되어 부분적 완료를 방지하고 참여자들의 공정성을 보장하며, 조작 가능성도 줄일 수 있다.
기존 사용 사례의 최적화 외에도, 더 높은 가스 한도는 계산 집약적인 작업이 필요한 혁신적인 DApp 개발의 길을 열 수 있다. 예를 들어 가스 한도가 높아지면 소규모 모델 훈련이나 추론과 같은 체인 상 AI 애플리케이션이 실현 가능해질 수 있다. 마찬가지로 완전히 체인 상에서 운영되는 게임이나 복잡한 거버넌스 메커니즘과 같은 더 복잡한 스마트 계약도 높은 용량 환경에서 번성할 수 있다. 이러한 진보는 이더리움의 기능과 매력을 확장시켜 생태계를 더욱 다양화할 수 있다.
따라서 많은 경우 가스 한도를 두 배로 늘리는 것은 파편화를 줄이고 새로운 가능성을 열어주는 더 많은 이점을 가져올 수 있다.
가스 한도 증가가 블록체인 ‘불가능 삼각형’ 딜레마에 의미하는 바는 무엇인가?
가스 한도 증가는 근본적으로 이더리움의 확장성을 높이기 위한 것이다. 블록체인의 ‘불가능 삼각형’ 딜레마 맥락에서 더 높은 확장성을 실현하는 것은 종종 탈중앙화나 보안을 희생하는 대가로 이루어진다. 이것이 바로 가스 한도 증가 제안이 의문을 불러일으키는 이유이며, 검증자 요구조건을 높여 탈중앙화를 위협하거나, 컨센서스 계층의 안정성을 저하시켜 보안을 약화시킬 수 있다는 우려 때문이다.
그러나 지지자들은 이것이 탈중앙화나 보안을 희생하면서 확장성을 높이는 것이 아니라고 주장한다. 오히려 이는 모어의 법칙이 설명하는 하드웨어 성능 향상을 활용해 블록체인의 총 용량을 확대하는 것이라고 설명한다. 이 관점에서는 현대 하드웨어가 더 큰 총 용량을 가능하게 하므로, 이더리움의 핵심 속성을 저하시키지 않으면서도 블록체인 ‘불가능 삼각형’의 ‘삼각형’ 자체가 확장될 수 있다고 본다.
이 주장이 사실인지 평가하기 위해서는 가스 한도 증가의 잠재적 위험을 면밀히 검토해야 한다. 탈중앙화 측면에서는 검증자 하드웨어 요구사항 증가와 MEV 전략의 복잡성 문제가 고려되어야 한다. 보안 측면에서는 최악의 경우 블록 크기 증가, 트랜잭션 실행 시간 증가가 포크 또는 슬롯 누락 비율에 미치는 영향을 고려해야 한다.
가스 한도 증가와 블록 크기
개별 블록의 가스 한도 증가는 더 많은 호출 데이터(calldata)를 수용할 수 있게 되며, 이는 최악의 경우 블록 크기에 영향을 준다. 현재 무의미한 호출 데이터로 블록을 채웠을 때 도달할 수 있는 최대 블록 크기는 약 1.8MB이며, 여기에 6개의 blob을 더하면 단일 슬롯에서 전파되는 총 데이터 크기는 2.58MB까지 증가할 수 있다. 더 높은 가스 한도는 이러한 최악의 경우 블록 크기를 증가시켜 네트워크 노드 간 통신을 위한 P2P 계층에 문제를 일으킬 수 있다.
이러한 상황은 P2P 계층의 컨센서스 클라이언트에 부담을 줄 수 있다. 가스 한도가 4천만을 넘어서면 최악의 경우 블록 크기가 클라이언트 기본 동작에 내장된 제한을 초과해 일부 클라이언트가 블록을 제대로 제안하거나 전파하지 못할 수 있다. 따라서 가스 한도를 크게 높이기 전에 이러한 제한을 해결하는 것이 중요하다.
EIP-7623은 데이터 가용성 트랜잭션 내 호출 데이터 가격을 조정함으로써 해결책을 제공할 것으로 기대된다. 이를 통해 최악의 경우 블록 크기를 2.58MB에서 약 1.2MB로 줄일 수 있다. 따라서 미래의 어떤 가스 한도 증가라도 컨센서스 안정성을 유지하려면 EIP-7623의 채택이 필수적이라고 판단된다.
또한 실제 블록 크기(일반적으로 거래 데이터로 채워진 블록 크기)는 리오더(Reorg) 또는 슬롯 누락 확률과 관련이 있다. 슬롯 데이터(#9526972 ~ #10351782) 분석에 따르면 작은 블록의 경우 포함된 슬롯과 리오더/누락 슬롯 간의 블록 크기 분포 차이는 작다. 그러나 블록 크기가 커질수록(예: 0.25MB 초과) 리오더 또는 슬롯 누락 가능성은 증가한다.
이러한 상관관계는 블록 크기 자체보다는 트랜잭션 실행 시간 증가 또는 기본 P2P 동작과 같은 요인에서 비롯될 수 있다. 관찰된 관계는 잠재적 위험을 강조하지만, 인과관계를 입증하지는 않는다.
종합하면, 블록 크기 증가는 슬롯 안정성에 영향을 미칠 수 있지만, 특히 P2P 계층의 견고성을 확보하기 위해서는 최악의 경우 블록 크기가 특히 중요하다. 앞으로 가스 한도를 증가시킬 때에는 EIP-7623과 같은 변경이 반드시 수반되어야 이러한 위험을 효과적으로 완화할 수 있다.
가스 한도 증가와 실행 시간
가스 한도 증가로 인해 더 많은 트랜잭션이 블록에 포함되면서 트랜잭션 실행 시간도 함께 증가한다. 이 증가가 중요한지 여부는 포크 또는 슬롯 누락 여부에 달려 있으며, 이는 전체 컨센서스 안정성을 나타낸다.
아래 그림은 블록 내에서 더 많은 가스를 사용할수록 실행 시간이 증가하는 경향을 보여준다. 가스 한도를 20% 증가시키면 실행 시간이 약간 늘어날 것으로 예상되지만, 정확한 영향은 예측하기 어렵다. 실행 시간은 최대 가스 한도나 가스 사용량과 항상 직접적으로 비례하지는 않는다. 하지만 그래프를 기반으로 보수적인 비례 가정을 할 경우, 실행 시간이 400~500밀리초 정도 증가하는 것은 타당해 보인다.
이제 실행 시간과 리오더 또는 슬롯 누락 간의 관계를 살펴보자.
위 그림에서 붉은 상자 영역은 실행 시간이 4000밀리초를 초과하는 슬롯이 짧은 실행 시간의 슬롯보다 리오더 또는 슬롯 누락이 더 빈번하다는 점을 강조한다. 대부분의 리오더 또는 슬롯 누락은 1000~3000밀리초 사이에서 발생하여 이 구간에서는 실행 시간과 리오더 확률 간 상관관계가 약하지만, 붉은 상자 영역은 실행 시간이 4000밀리초를 초과할 때 리오더 가능성이 명백히 높아짐을 보여준다. 다른 그래프는 4000밀리초 이상의 슬롯이 4000밀리초 미만 슬롯보다 리오더 또는 슬롯 누락 비율이 3배 이상 높음을 보여주며, 매우 긴 실행 시간이 안정성에 미치는 영향을 더욱 부각시킨다.
가스 한도 증가가 검증자 하드웨어 요구사항에 미치는 영향은?
가스 한도 증가 시 검증자들이 가장 우려하는 점은 검증자 노드 운영을 위한 저장 공간 크기다. 2024년 12월 기준, 검증자 노드는 모든 역사 및 상태 데이터를 유지하기 위해 약 1.5~1.6TB의 저장 공간을 필요로 한다. 가스 한도 증가는 역사 및 상태 데이터 성장 속도를 가속화할 것이다.
2020년과 2021년에는 검증자 노드를 운영하기 위해 2TB SSD가 필요했다. 그러나 역사 및 상태 데이터가 1.8TB에 도달했을 때, 2TB SSD를 사용하던 검증자들은 4TB SSD로 교체해야 했다. 현재 4TB SSD의 가격은 3년 전 2TB SSD 가격과 거의 같아 약 250달러 수준이지만, 교체 자체는 유지비용과 기술적 난이도를 의미한다.
3천6백만 가스 한도는 큰 문제가 아닐 수 있다. 그러나 가스 한도가 6천만 이상으로 증가하면 검증자 노드는 지속적으로 하드웨어를 교체해야 하고, 이는 누적적인 유지비용을 초래하며 탈중앙화 특성에 위협이 될 수 있다.
EIP-4444가 채택되면(클라이언트 출시 목표는 2025년 5월 이전), 역사 데이터 성장이 정지되어 가스 한도 증가에 더 많은 여유를 제공할 수 있다. 그러나 EIP-4444가 없다면 역사 데이터 성장은 가스 한도 증가의 다음 병목 지점이 될 수 있다.
Storm Slivkoff의 상태 성장 분석에 따르면 상태 성장도 잠재적 병목이지만, 현재 성장률(매월 약 2.62GiB)은 관리 가능한 수준이며, 현대 하드웨어는 10년간의 성장을 지원할 수 있다. 메모리 요구량은 상태 크기 증가에 따라 증가하며, 가스 한도를 6천만으로 높이면 이 과정이 가속화되어 매년 추가로 2~4.7GiB의 RAM이 필요할 수 있다. 현재 64GiB RAM 구성은 충분한 여유를 제공하지만, 지속적인 성장은 업그레이드를 더욱 빈번하게 만들 수 있다.
앞으로 예정된 Verkle 트리 및 상태 만료 등의 개선이 이러한 부담을 완화할 것으로 기대되지만, 세심한 모니터링은 여전히 중요하다.
가스 한도 증가가 MEV에 의미하는 바는 무엇인가?
탈중앙화에 영향을 줄 수 있는 또 다른 요소는 가스 한도 증가가 검증자의 MEV(최대 추출 가능 가치) 수익에 미치는 영향이다. MEV의 중요성이 커지면서, 고도화된 MEV 전략을 사용하는 복잡한 검증자와 소규모 독립 스테이커(staker) 간 수입 격차에 대한 우려가 제기되고 있다. 이러한 수입 격차는 더 많은 자원과 전문 지식을 가진 검증자가 지배하게 되면서 탈중앙화 압력을 가중시킬 수 있다. 이를 해결하기 위해 이더리움 커뮤니티는 제안자-빌더 분리(PBS) 및 MEV 소각과 같은 메커니즘을 적극적으로 논의 중이며, 이는 검증자들 간 수입을 균형 있게 만들기 위한 목적을 가지고 있다.
이론적으로 가스 한도 증가는 단일 블록에 더 많은 트랜잭션을 포함할 수 있게 하여 MEV 관련 수입 격차를 더욱 심화시킬 수 있다. MEV Boost가 이를 부분적으로 완화하여 독립 스테이커들이 일부 MEV 보상을 얻을 수 있도록 하고 있지만, 검증자 수입 격차에 관한 데이터는 아직 결론적이지 않다. 이는 MEV 트랜잭션을 정의하고 정확하게 수익을 추적하는 데 어려움이 있으며, 특히 중심화 거래소(CEX)와 탈중앙화 거래소(DEX)를 아우르는 복잡한 MEV 전략과 같은 복잡한 시나리오에서 더욱 그렇다. 그러나 이러한 시나리오는 드물며, 대부분의 MEV는 블록 상단 전략에서 발생한다.
반면 더 높은 가스 한도는 더 복잡하고 자원 집약적인 MEV 전략을 가능하게 할 수도 있다. 드물긴 하지만, 전체 블록의 가스 한도를 거의 소모하는 고도로 복잡한 트랜잭션을 수행하는 MEV 봇도 관찰된다. 예를 들어, 한 블록 내에서 여러 번의 스왑과 유동성 조작을 실행하며 1천8백만 가스 이상을 사용한 봇 트랜잭션이 확인되었다. 가스 한도가 증가함에 따라 이러한 전략이 더욱 흔해질 수 있으며, 이는 숙련된 검증자와 소규모 참여자 간 격차를 확대할 가능성이 있다.
결론
이더리움 가스 한도 증가를 둘러싼 논의는 확장성을 높이고, 거래 수수료를 낮추며, 현재의 제약으로 인해 제한받는 DApp에 새로운 가능성을 창출할 수 있는 흥미로운 기회를 제공한다. 그러나 동시에 이 주제는 탈중앙화, 검증자 요구사항, 네트워크 안정성 등에 대한 깊은 우려를 불러일으킨다. 상태 및 역사 데이터 성장, 실행 시간 연장, MEV 격차 등의 문제는 경험적 데이터를 신중하게 고려하고 모니터링해야 할 필요성을 강조한다.
궁극적으로 가스 한도 증가가 성공할 수 있을지는 이더리움이 이러한 복잡한 요소들을 얼마나 교묘하게 균형 잡느냐에 달려 있다. EIP-7623, 제안자-빌더 분리(PBS), MEV 소각과 같은 해결책은 네트워크가 잠재적 위험에 능동적으로 대응하려는 긍정적인 태도를 보여주고 있으며, 치밀한 계획과 실행을 통해 더 높은 가스 한도는 이더리움의 다음 성장 단계를 열 수 있을 것으로 기대된다.
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