혼합 데이터 가용성, BOB의 BitVM 강제 인출 기능 분석
요약:
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Layer2는 자신이 기반하는 Layer1 공개 블록체인과 동등한 검열 저항성을 가져야 한다.
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BOB에서는 사용자가 이더리움 거래를 통해 자신의 자산을 BOB에서 강제로 이더리움으로 인출할 수 있다.
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BitVM 브릿지에 대해 BOB는 비트코인 네트워크를 통합하여 사용자가 BOB에서 거래를 실행하는 방법 중 하나로 삼고 있다.
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비트코인 사용자는 BOB에 거래를 보내지 않고도 BOB에서 BTC 자산을 인출할 수 있다.
2025년 2월 4일, 하이브리드 Layer2 프로젝트 BOB가 공식 블로그를 통해 'BitVM 강제 인출 기능'을 처음으로 외부에 발표했다. 이는 BTC Layer2가 '강제 인출'이라는 구체적인 기능 문제에서 실질적인 진전을 이룬 첫 번째 사례로서, 비트코인 생태계뿐 아니라 전체 업계에 있어 중요한 의미를 지닌다.
비탈릭은 사용자가 자산을 Layer2에서 Layer1로 안전하게 되돌릴 수 있는지 여부가 매우 중요한 보안 지표라고 강조했다. 비상 상황에서 Layer2의 '강제 인출' 기능은 현실 세계의 '안전 출구'와 동일하게 중요하다. 수백억 달러의 자산을 보관하는 이더리움 Layer2 플랫폼 체계 내에서, 사용자의 자산을 Layer1로 안전하게 되돌릴 수 있게 해주는 '강제 인출' 기능은 이제 필수 불가결한 시설이 되었다.
EVM 프로토콜을 사용하는 Layer2 공개 블록체인의 경우, 현재 시장에는 사용자가 자산을 Layer1으로 안전하고 신속하게 되돌릴 수 있도록 보장하는 비교적 완벽한 강제 인출 및 탈출 기능이 이미 존재한다. 아래에서는 이 블로그를 통해 BOB가 어떻게 BTC Layer2의 강제 인출 기능을 구현했는지 살펴보자.
Layer2들의 핵심 속성 중 하나는 시퀀서가 오프라인 상태여도 그들의 상태 전환이 계속 진행되어야 한다는 점이다. Layer2들은 데이터 가용성(DA) 계층에서 상태를 읽고 쓰는 방식으로 이를 달성한다. DA 계층은 Layer2와 독립적으로 온라인에서 업데이트될 수 있기 때문에, 시퀀서가 오프라인이거나 사용자의 거래 요청을 수락하지 않을 때에도 사용자는 자신의 거래를 강제로 실행할 수 있다. 왜냐하면 시퀀서가 지속적으로 사용자의 거래 요청을 거부하거나 장기간 고장 나거나 심지어 서비스를 중단할 경우, 이는 종종 막대한 자금 손실을 초래하기 때문이다.
예를 들어, 솔라나 다운타임 기간 동안 일부 사용자는 자산 정리매각 위기에 처했지만 추가 증거금 납입이 불가능해 수백만 달러의 자산이 위험에 처한 바 있다. 이러한 사용자 요청 거부 상황이 발생하면 발생하는 경제적 손실은 결코 작지 않다.
BOB의 BitVM 브릿지에서는 흥미로운 문제가 제기된다. 현재 BOB는 EIP-4844 blob을 DA 계층으로 사용하고 있다. 이더리움 사용자는 BitVM 브릿지를 통해 쉽게 자산을 비트코인 네트워크로 인출할 수 있지만, 이 과정에서 사용자는 가스비로 이더리움에 ETH를 보유해야 한다는 조건이 따른다.
따라서 사용자 입장에서는 아직 충분히 편리하지 않으며, 비트코인 사용자는 비트코인 네트워크 상의 BTC만으로도 자신의 BTC를 BOB에서 비트코인으로 인출할 수 있어야 한다. BOB는 이를 해결하기 위해 이더리움을 기본 DA 계층으로 사용하되, 동시에 사용자가 비트코인 상의 특수 거래를 통해 BOB 거래를 강제로 포함시킬 수 있도록 허용하는 하이브리드 솔루션을 연구하고 있다.
데이터 가용성(DA) 및 파생 배경
파생 프로세스는 Layer2 공개 블록체인들에게 매우 중요하다. BOB의 전체 Layer2 상태는 L1 및 DA 계층에서 구성되어야 하며, 이를 통해 Layer2는 DA 계층(본 사례에서는 이더리움)과 동일한 검열 저항성을 누릴 수 있다.
간단히 말해, 롤업(특히 OP Stack을 사용하는 체인들)에서는 Layer1 상에 두 가지 유형의 데이터가 존재한다.
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"입금 거래"를 "OptimismPortal" 계약으로 수행하는 것. 이는 사용자가 이더리움에서 수행하는 거래이며, 일반적으로 자산을 BOB에 입금하기 위한 것이다. 이러한 입금 거래는 BOB에서 다른 거래를 실행하는 데에도 사용될 수 있다.
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시퀀서(또는 보다 정확히는 op-batcher)가 Layer2 거래 처리로부터 제출한 배치. 여기에는 사용자가 BOB에서 직접 수행한 모든 거래가 포함되며, 최종적으로 이더리움 blob에 포함된다.
비트코인을 DA 계층으로 사용
비트코인을 DA 계층으로 사용하고자 할 때, 왜 완전히 비트코인만을 DA 계층으로 전환하지 않는가? 주된 이유는 비용 문제 때문이다. 비트코인의 이용 가능한 저장 공간은 매우 작으며(약 10분당 4MB), 따라서 저장 비용이 매우 높다.
그러나 본 사례에서 BOB는 여전히 전체 거래 데이터를 게시하는 '주요' DA 계층으로 이더리움을 사용하면서, 이더리움 DA가 사용 불가능한 경우 비트코인을 고도의 검열 저항성을 갖춘 대체 계층으로 추가할 수 있다. 본질적으로 이더리움은 낙관적인 DA 계층이 되고, 비트코인은 비용은 들지만 오류를 견딜 수 있는 마지막 수단이 된다.
하이브리드 파생 파이프라인
기본적인 해결책은 BOB 파이프라인의 일부로 비트코인을 추가하여, BOB(특히 'op-node')가 다음 순서대로 입력을 처리하도록 하는 것이다.
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비트코인 강제 인출 거래(BOB 전용으로 새로 추가됨);
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이더리움에서 BOB의 OptimismPortal 계약으로의 입금(OP Stack 표준);
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op-batcher로부터 오는 이더리움 배치(OP Stack 표준).
여기에는 비트코인 강제 인출 거래를 BOB 파생 파이프라인에 인코딩하는 잠재적 해결책이 있다. 그러나 아직 연구 단계이므로 향후 변경될 수 있다.
비트코인 강제 인출 거래
BOB는 강제 인출 거래를 생성하기 위해 세 가지 요소가 필요하다.
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비트코인 상에서 강제 인출 거래를 구성한다.
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강제 인출 거래를 비트코인의 블록 크기 제한 내에 저장한다.
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비트코인 강제 인출 거래의 가스비를 처리한다.
1. 비트코인 상에서 강제 인출 거래 구성
OP Stack입금 거래는 다음과 같은 구조를 가진다.
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bytes32 sourceHash: 소스 해시값으로 입금의 출처를 고유하게 식별한다.
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주소 from: 발신자 계정의 주소.
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주소 to: 수신자 계정의 주소. 입금 거래가 컨트랙트 생성인 경우 빈(길이 0) 주소.
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uint256 mint: L2에서 발행되는 ETH 가치.
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uint256 value: 수신자 계정으로 전송되는 ETH 가치.
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uint64 gas: L2 거래의 가스 한도.
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bool isSystemTx: 참인 경우 거래는 L2 블록 가스 풀과 상호작용하지 않는다.
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바이트 데이터: 호출 데이터.
강제 인출 거래는 입금 거래의 데이터 필드에 인코딩된 인출 거래를 포함해야 한다. 이것은 BOB에서 거래를 생성하여 BOB에서 비트코인으로 인출을 트리거하는 방식으로 이루어지며, 이더리움에서 거래를 보내는 것과 동일한 방식으로 작동한다.
그런 다음 우리는 비트코인에 위의 모든 데이터를 포함하는 강제 인출 거래의(압축된) 버전을 저장할 수 있다.
2. 비트코인에 강제 인출 거래 저장
강제 인출 거래의 데이터는 일반적으로 OP_RETURN 출력에 저장해야 하는 데이터보다 크기 때문에, BOB는 데이터 저장을 위해 Taproot 출력을 사용할 수 있다.
이더리움의 입금 거래(인출 포함 가능)는 BOB의 OptimismPortal 계약으로 전송되기 때문에 쉽게 식별할 수 있지만, 비트코인 상의 강제 인출 거래를 식별하는 것은 그렇게 쉽지 않다.
데이터 직렬화: 강제 인출 거래는 Taproot 스크립트 내의 '봉투(envelope)' 구조를 사용하여 직렬화된다. 이는 비트코인 네트워크 상의 noop이며 Ordinals 등의 용도로도 사용될 수 있다. 우리는 우리의 요구에 맞게 구조를 조정한다.
Unset
OP_FALSE OP_IF
OP_PUSH "bob"
OP_1
OP_PUSH "transaction"
OP_0
OP_PUSH $WITHDRAWAL_TRANSACTION_DATA
OP_ENDIF
두 단계 제출/공개 방식:
Ordinals와 마찬가지로, 사용자는 비트코인에 두 건의 거래를 제출해야 한다.
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제출 거래: 명문 내용을 포함하는 스크립트에 커밋하는 Taproot 출력을 생성한다. 이 거래는 아직 데이터를 공개하지 않으며, BOB 전체 노드와 시퀀서는 인출 거래를 포함하기 위해 두 번째 거래가 필요하다.
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공개 거래: 제출 거래의 출력을 사용하여 체인 상의 명문을 공개하며, 즉 사용자의 인출 거래를 BOB에 포함시키는 것을 의미한다.
3. 비트코인 강제 인출 거래의 가스비 처리
가스비 문제에 대해 BOB는 현재 두 가지 선택지를 고려하고 있다.
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비트코인 강제 인출 거래의 가스비를 0으로 설정하고, 사용자의 BOB 상 ETH 잔액에서 가스비를 공제한다. 이렇게 하면 BOB에 ETH가 있는 사용자만 강제 인출을 할 수 있다. 그러나 이는 최선의 선택이 아니다. 왜냐하면 사용자가 BOB에 ETH를 보유해야만 강제 인출이 가능하기 때문에, 비트코인에 BTC만 보유한 사용자는 강제 인출을 할 수 없기 때문이다.
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가스비는 사용자가 비트코인에서 BTC로 지불한다. BOB 네트워크는 BTC를 수신할 수 있는 비트코인 주소를 가져야 하며, 사용자가 받은 BTC를 효과적으로 BOB 상의 ETH로 교환하여 L1 부분의 가스 비용과 실행 비용을 지불해야 한다. 이 옵션은 BOB Gateway를 사용하고 BOB DAO의 EVM 주소를 BTC 수신자로 설정함으로써 실현될 수 있다.
결론
누구나 비트코인과 이더리움 상의 데이터만으로도 BOB의 상태를 확인할 수 있다.
- 비트코인의 모든 인출 거래를 읽는다. 각 인출은 제출 거래와 공개 거래라는 두 건의 거래로 인코딩된다. 이것은 우리가 OP Stack에 추가한 부분이며, 파생 파이프라인을 강화한 지점이다.
- 이더리움에서 BOB의 OptimismPortal 계약으로 수행된 모든 거래를 읽는다. 이것은 이미 표준 OP Stack 파생 파이프라인의 일부이다.
- BOB에서 직접 수행된 모든 거래를 읽고 이를 이더리움 배치의 일부로 통합한다. 중요한 점은 전체 노드가 승인된 거래를 수신하기 위해 시퀀서에서 직접 읽는 것이 아니라 이더리움 blob에서 읽는다는 점이다. 이것은 이미 표준 OP Stack 파생 파이프라인의 일부이다.
기술적 과제
데이터 일관성: 이더리움과 비트코인 체인 간 데이터 일관성을 확보하는 것이 중요하지만, 두 체인에 거래 데이터가 존재한다고 해서 반드시 유효하다는 보장은 없다. 거래는 롤업의 상태 전이 함수에 따라 유효한 상태 전이를 나타내야만 합법으로 간주될 수 있다. 이 해결책은 op-node(또는 기타 합의 계층 구현) 내부에 검증 로직을 구현하여, 거래를 수락하기 전에 먼저 해당 거래가 유효한 상태 변경을 유도하는지 검증해야 한다.
사기 증명 및 유효성: BitVM과 이더리움의 사기 증명 시스템 모두 두 체인의 데이터를 처리할 수 있도록 강화되어야 하며, 이는 분쟁 해결을 더욱 복잡하게 만들 수 있다. 이를 해결하기 위해 BOB는 BitVM 브릿지와 BOB가 이더리움에서 정산되는 과정의 일부로서, 비트코인과 이더리움에서 가능한 거래를 정확하게 계산해야 한다.
저장 증가: 또한, BOB 노드는 비트코인과 이더리움의 데이터를 처리하고 저장해야 하므로 저장 및 대역폭 요구사항이 증가한다. 그러나 비트코인에서 수행되는 BOB 거래는 이더리움 blob에 포함되어야 하며 최신 비트코인 블록을 참조하도록 요구함으로써 이 문제를 완화할 수 있다. 이렇게 하면 노드는 최근의 비트코인 블록만 동기화하면 된다.
이번 BOB가 주도한 BTC Layer2 상의 '강제 인출 기능'의 외부 첫 공개는 비트코인의 보안성과 이더리움의 혁신을 결합한 하이브리드 L2 모델 혁신을 크게 촉진하였으며, '강제 인출'이라는 구체적인 문제에서 BOB는 비트코인의 검열 저항성과 BOB의 롤업 스택을 결합하여 BTC Layer2의 강제 인출 기능을 완성함으로써 극한 상황에서도 사용자 자산의 안전을 보장하였다.
BOB (Build on Bitcoin) 소개
BOB(Build on Bitcoin)은 비트코인과 이더리움의 장점을 결합한 하이브리드 Layer-2 네트워크로, 자신을 'BTC DeFi의 집'으로 만들기 위해 노력하고 있다. 독특한 Hybrid L2 모델은 두 생태계의 장점—비트코인의 보안성과 잠자는 BTC 자본, 그리고 이더리움의 DeFi 혁신과 다목적성을 통합한다. BTC를 새로운 탈중앙화 금융 시스템의 기둥으로 삼음으로써 BOB는 새로운 사용 사례와 수조 달러 규모의 BTC 유동성을 해방할 수 있다. BOB는 BitVM 프로토콜을 사용해 비트코인 네트워크의 보안성을 완벽하게 계승하며, BOB, 비트코인, 이더리움 및 기타 L1 네트워크 사이에 신뢰 최소화 브릿지를 구축한다. 따라서 하이브리드 L2는 상호 운용성을 위해 제3자 크로스체인 브릿지에 의존할 필요 없이, 유동성을 다양한 체인에 분산시키는 것이 아니라 비트코인 네트워크 주변에 쉽게 집중시킬 수 있다.
BOB는 Castle Island Ventures, Coinbase Ventures, Ledger Cathay Ventures, IOSG 등 주요 투자 기관의 지원을 받고 있다.
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