Web3는 기존의 스마트 계약 공개 블록체인 위에 구축되지 않을 것이다
글: Deso
참고: 이 글은 소셜 공용 블록체인 DeSo가 발표한 글로, 향후 소셜과 같은 웹3.0 애플리케이션은 기존의 범용 스마트 계약 플랫폼 위에 구축되어서는 안 되며, 웹3가 진정으로 발휘되기 위해서는 맞춤형 블록체인이 필요하다고 주장한다.
많은 사람들은 ETH, ADA, Avalanche, Solana 등의 범용 블록체인이 금융 애플리케이션, 소셜 애플리케이션, 심지어 아마존과 같은 마켓플레이스까지 인터넷의 모든 것을 지원할 것이라고 생각한다.
하지만 한 가지 심각한 문제는 널리 간과되고 있다: 체인 상의 저장(스토리지) 문제다.
오늘날의 범용 블록체인은 DeFi와 같은 경량 스토리지 애플리케이션에서는 잘 작동하지만, 소셜 앱이나 마켓플레이스처럼 대용량 스토리지를 요구하는 애플리케이션을 확장해 처리할 수는 없다. 여기서 매 '좋아요'나 매 팔로우마다 1달러 이상의 저장 비용을 지불해야 하는 세상을 상상해보자. 불행히도 현재 시장에 있는 모든 범용 블록체인은 저장 용량에 엄격한 제한이 존재한다.
수치는 거짓말하지 않는다. 아래 표는 각 블록체인에서 1GB의 체인 상 상태를 저장하는 데 드는 비용이 어떻게 달라지는지를 보여준다. 중요한 점은 범용 블록체인이 점점 더 인기를 얻을수록 저장 공간이 더욱 희소해지고, 따라서 이러한 비용은 앞으로 계속 증가할 것으로 예상된다는 것이다. 우리는 나중에 DeSo를 특별한 사례로 다룰 것이다.
Arweave나 Filecoin과 같이 저장에 초점을 맞춘 블록체인 브릿지조차도, 이러한 체인 상 저장의 높은 비용 때문에 대부분의 웹2.0 애플리케이션이 오늘날의 범용 블록체인 위에서 실행되는 것을 막고 있다. 현재 가격 기준으로, Arweave나 Filecoin과 연결된 링크 하나를 범용 체인에 저장하는 데에도 0.1~1달러가 들며, 이는 매우 비싼 수준이다. 이러한 블록체인이 점점 더 인기를 얻으면서 비용은 추가로 상승할 가능성이 있으며, 그 이유는 설계 자체가 대규모 저장 확장을 염두에 두지 않았기 때문이다.
게다가 많은 블록체인 회사들이 초당 수천 건의 트랜잭션(TPS)을 처리할 수 있다고 주장하지만, 이 지표는 현재 애플리케이션의 저장 특성을 고려하지 못하고 있다. 5만 건의 DeFi 트랜잭션은 새로운 상태 데이터를 전혀 생성하지 않을 수 있지만, 5만 건의 소셜 트랜잭션은 저장·색인화·쿼리가 필요한 수십 메가바이트의 데이터를 생성할 수 있다. 오늘날 가장 진보된 블록체인조차도 후자의 유형의 트랜잭션을 완전히 처리할 수 없으며, 이러한 제약은 흥미로운 웹3 애플리케이션 개발을 저해하고 있다.
오랜 시간 동안 우리는 이 문제를 극복하는 방법을 연구해왔다. 우리는 소셜 앱 및 마켓플레이스와 같은 저장 집약적인 모든 웹3 애플리케이션이 새로운 유형의 블록체인을 개발해야 한다고 믿는다. 왜냐하면 우리가 논의하겠지만, 이런 애플리케이션들은 유한 상태 애플리케이션이 아니라 무한 상태 애플리케이션이기 때문이다.
유한 상태에서 무한 상태로
현재 시장에 있는 모든 범용 블록체인은 우리가 말하는 유한 상태 애플리케이션을 지원하도록 설계되었다. 이러한 애플리케이션에서는 각 사용자가 보유해야 할 데이터 또는 상태의 양이 제한된다. 예를 들어 금융 애플리케이션을 만들 때, 당신이 검증에 필요로 하는 것은 각 사용자의 계좌 잔액뿐이다. 사용자는 서로에게 수백만 번 송금할 수 있지만, 결국에는 각 사용자의 최종 잔액을 나타내는 몇 개의 숫자만 저장하면 된다. 즉, 유지해야 하는 상태는 트랜잭션 수가 아닌 사용자 수의 함수다.
놀랍게도 거의 모든 탈중앙화 금융(DeFi)은 유한 상태 애플리케이션으로 구성되어 있다. 적은 수의 계좌 잔액만 저장할 수 있다면 사람들에게 복잡한 거래, 대출 등을 위한 도구를 무제한 제공할 수 있다. 장기적으로는 최종 잔액 이상을 저장할 필요가 없다.
이는 DeFi 애플리케이션 내에서 사용자가 수행하는 트랜잭션이 상태 중립적(state-neutral)이기 때문이다. 즉, 기존 잔액을 수정할 뿐이며 새로운 데이터를 상태에 추가하지 않는다. 문제는 블록체인이 금융 분야 외의 애플리케이션까지 파괴하려 할 때 발생하는데, 이때는 완전히 다른 유형의 애플리케이션, 즉 무한 상태 애플리케이션을 다뤄야 하기 때문이다.
그렇다면 이제 금융 외 영역을 바라본다면 어떨까? 무한 상태 애플리케이션은 각 사용자가 수행하는 작업의 수에 따라 저장해야 하는 데이터의 양이 무한히 증가하는 애플리케이션이다. 예를 들어 일반적인 소셜 앱을 생각해보자. 사용자는 프로필을 만들고, 상태를 추가하고, 게시물을 올리고, 또 상태를 추가하고, 팔로우하고, 좋아요를 누르고... 이 과정에서 모든 행동은 상태를 추가하게 된다. 소셜 앱에서는 모든 트랜잭션이 상태를 강화하는 것이며, DeFi와 같은 상태 중립적이지 않다.
소셜 앱에서는 단순히 상태 내에 계좌 잔액을 유지하는 것 이상으로 무제한의 데이터를 저장할 수 있어야 한다. 더 심각한 것은, 이러한 상태는 네트워크의 다른 사용자들에 의해 자주 조회되어야 하므로 높은 가용성이 요구된다. 불행히도 오늘날 우리가 사용하는 많은 애플리케이션들이 바로 이런 특성을 가지고 있으며, 대다수의 소셜 앱과 마켓플레이스가 여기에 해당한다. 게다가 우리가 논의하겠지만, 현재 시장에 존재하는 범용 블록체인은 이러한 유형의 애플리케이션을 처리할 능력이 전혀 없다.
범용 체인의 피할 수 없는 혼잡
현재 시장의 모든 범용 블록체인—ETH, ADA, Avalanche, Solana 등 포함—은 소셜 앱이나 거래 플랫폼과 같은 무한 상태 애플리케이션을 처리할 능력이 없다. 무한 상태 애플리케이션을 확장하는 것은 소수의 사용자에게도 적용되더라도 현재 애플리케이션의 저장 및 색인 요구에 맞춰진 맞춤형 솔루션이 필요하기 때문이다. 기억하라: 초당 5만 건의 상태 중립 트랜잭션과 초당 5만 건의 상태 강화 트랜잭션은 결코 같지 않다.
예를 들어, 시장에서 가장 최신의 대부분 범용 블록체인은 모든 계정 상태를 메모리에 저장함으로써 높은 TPS를 유지한다. 이는 DeFi와 같은 유한 상태 애플리케이션에는 적합하며, 만약 가장 빠른 DeFi 블록체인이 되고 싶다면 이것이 최선의 선택이다. 그러나 누군가 당신의 체인 위에 무한 상태 애플리케이션을 구축하려고 하면, 각 사용자마다 하나의 숫자가 아니라 잠재적으로 메가바이트 이상의 데이터를 저장해야 하므로 갑자기 메모리에 담기 어려워진다. 게다가 블록체인이 범용이라면 어떤 계정 상태를 메모리에 둘지, 어떤 것은 두지 않을지를 똑똑하게 결정할 수 없으며, 당연히 데이터를 실시간 쿼리 가능하게 색인화할 수도 없다.
결국 오늘날 모든 범용 블록체인은 실현 가능성을 유지하기 위해 저장 제한을 부과不得不 해야 한다. 이는 저장 비용이 급등하게 되어 무한 상태 애플리케이션을 구축하는 것이 거의 불가능해지며, 이러한 체인이 점점 더 인기를 얻을수록 상황은 더욱 악화된다.
무한 상태 애플리케이션을 범용 블록체인 위에 구축하려는 시도는 아무도 하지 않는다. 왜냐하면 충분히 낮은 비용으로 그것을 실현하는 것이 불가능하기 때문이다. 하지만 무한 상태에 있는 흥미로운 애플리케이션이 많다. 실제로 대부분의 웹2 애플리케이션(FB, Insta, Amazon 등)은 무한 상태다. 그렇다면 오늘날의 유한 상태 체인 위에서 대부분의 웹2 애플리케이션조차 구축할 수 없다면, 웹3는 어떻게 실현될 수 있겠는가? 게다가 범용 블록체인 위에 단 한 사람이 무한 상태 애플리케이션을 구축하더라도 저장 공간은 곧 포화된다. 비유하자면, 네 명의 룸메이트가 공동 아파트를 쓰는데, 한 사람이 방을 어질러 놓으면 모두의 공간이 어질러지는 것과 같다. 마찬가지로, 새로운 범용 블록체인 위에서도 포괄적인 소셜 앱이나 마켓플레이스를 구축하면 즉시 이러한 블록체인의 고유한 저장 제한에 도달하여, 모든 무한 상태 애플리케이션이 비교적 빠르게 거의 작동 불가능해진다. 이 공공재의 비극은 이미 이더리움에서 발생했으며, 솔라나에서도 시작되고 있다.
DeSo로 무한 상태 애플리케이션 확장하기
무한 상태 애플리케이션의 본질적인 저장 및 색인 요구를 처리하기 위해, 우리는 블록체인이 특정 애플리케이션에 맞게 맞춤화되어야 한다고 생각한다. 왜냐하면 저장할 데이터 유형(스키마)에 대한 가정을 할 수 없다면, 데이터 저장, 색인화, 쿼리의 비용이 급격히 증가하여 체인 위에 구축된 애플리케이션이 경쟁력을 잃게 되기 때문이다.
매우 구체적인 예로, 탈중앙화 소셜 블록체인, 즉 DeSo를 들 수 있다. DeSo는 처음부터 끝까지 소셜 애플리케이션을 지원하도록 설계되었으며, 저장 및 색인되는 모든 데이터는 알려진 스키마를 따르고 있다.
파일의 저장 및 색인 방식은 게시물과 다르고, 게시물은 팔로우와 다르며, 이런 식이다... 이러한 수준의 맞춤화는 저장 비용을 Avalanche나 Solana보다 1만 배 저렴하게 만들 뿐 아니라, 모든 DeSo 노드가 관련 데이터를 즉시 쿼리할 수 있도록 한다. 누가 어떤 게시물을 좋아했는지, 누가 어떤 사용자를 팔로우했는지와 같은 쿼리는 사실상 즉시 응답되며, 비구조화된 방식으로 저장된다면 매우 비용이 높았을 것이다. 또한 개발자들이 DeSo 위에서 앱을 만드는 것을 훨씬 쉽게 만들어 주며, 이것이 Diamond, PolyGram, Cloutfeed, Pulse, Supernovas 등 100개 이상의 앱이 이미 그 위에 구축된 이유 중 일부다.
다음의 간단한 표는 다양한 블록체인에서 1GB의 체인 상 상태를 저장하는 비용이 어떻게 달라지는지를 보여준다. 또한 시간이 지남에 따라 범용 블록체인의 저장 렌트비는 저장 공간이 희소해짐에 따라 증가할 것으로 예상된다. 반대로 DeSo의 비용은 고정되어 있을 뿐 아니라 오히려 감소할 가능성도 있는데, 이는 무한 상태 사용 사례를 처리하도록 설계되었기 때문이다:
흥미롭게도 DeSo 블록체인은 소셜 애플리케이션을 지원하도록 설계되었지만, 스키마가 명확하게 정의된다면 어떤 무한 상태 애플리케이션도 확장해 지원할 수 있다는 점에 주목해야 한다. 핵심은 새로운 유형의 각 애플리케이션이 베어 메탈 수준에서 지원되며, 해당 애플리케이션의 저장 및 색인 요구를 최적화하는 방식으로 맞춤화된다는 것이다. 즉 시간이 지나면서 DeSo 블록체인 주변에 형성되는 네트워크 효과에 따라 마켓플레이스 데이터 구조 등으로까지 확장할 수 있으며, 이는 소셜 미디어 거대 기업뿐만 아니라 모든 웹2.0을 전복시킬 가능성도 있다.
저장에 특화된 블록체인에 대한 설명
Filecoin이나 Arweave처럼 저장에 특화된 블록체인도 존재한다. 이러한 블록체인을 범용 블록체인과 결합하면 저장 문제를 완화할 수 있다는 제안도 있다. 그러나 현실적으로 범용 블록체인의 저장 비용은 매우 높아, 오늘날 가격 기준으로 Filecoin이나 Arweave로 가는 단순한 링크 하나를 저장하는 데에도 0.1~1달러가 든다. 이러한 브릿지를 이용해 대부분의 무한 상태 애플리케이션을 구축하는 것은 비용이 너무 높아 실현 가능성이 없다. 게다가 이러한 체인이 점점 인기를 얻을수록 비용은 더욱 증가할 것이다. 또한 Filecoin이나 Arweave에 저장된 데이터는 제대로 색인되지 않으므로, 각 애플리케이션을 대규모로 지원하기 위해 별도의 완전한 색인 레이어를 구축해야 한다. 색인 레이어는 자체적인 인센티브 구조를 가져야 하며, 대규모 운영 비용이 점점 증가하기 때문이다.
위에서 언급했듯이, Arweave는 색인화가 필요 없는 데이터(bloble storage)를 저장하는 데 사용할 수 있으며, 사용자가 원한다면 DeSo 블록체인은 이미지와 영상을 Arweave에 저장할 수 있다. 그런 다음 DeSo 블록체인은 이미지를 체인 상이나 중심화된 서비스에 저장하는 대신 Arweave로의 링크를 저장한다. 주목할 점은 DeSo에서 링크를 저장하는 비용이 실질적으로 무료(0.0000184달러)에 가깝기 때문에, DeSo는 오늘날의 범용 블록체인이 불가능한 방식으로 이러한 시스템을 통합할 수 있다는 것이다.
결론
우리는 대부분의 암호화 분야가 데이터 저장 및 색인의 확장성 있는 방식을 구현하는 난이도를 과소평가하고 있다고 생각한다. 오랫동안 이 분야는 광범위한 무한 상태 애플리케이션—실제로 웹2.0 애플리케이션의 대부분을 차지하는 소셜 앱과 마켓플레이스—을 고려하지 않은 채 유한 상태 애플리케이션에 국한되어 왔다. 기존 범용 체인은 본질적으로 저장 및 색인의 제약이 있으므로, 우리는 새로운 사용 사례를 지원하기 위해 맞춤형 블록체인이 필요하며, 이를 통해 웹3가 진정한 잠재력을 발휘할 수 있다고 본다.
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