Arweave —— 웹3.0 저장 기술의 돌파구를 마련한 기업
저자: Nicole Cheng (OFR 투자 매니저), Mstone (OFR 애널리스트)
자문: JX (OFR 파트너)
새해伊始, Ryan Selkis는 Messari 2022 보고서에서 이렇게 언급했다. “웹3 하드웨어 스택 구성 요소들 중 탈중앙화 스토리지는 가장 강력한 요소라고 할 수 있다.” IPFS나 Sia가 제공하는 단기 서비스와 비교할 때, 이 보고서는 장기 블록체인 저장의 핵심 참여자로 Arweave를 인정한다. 그렇다면 Arweave는 어떻게 스토리지 분야의 중심 역할을 수행하고 있는 것일까?
영구 저장
Arweave는 데이터에 대해 탈중앙화된 영구 저장을 실현하는 것을 목표로 하는 블록체인 네트워크다. 한 번의 비용 지불로 평생 사용이 가능해지며, 이는 사용자가 지속적으로 구독해야 하는 번거로움을 해결한다. Arweave는 최소 200년 이상의 저장 서비스를 제공할 것을 약속하며, 매년 저장 비용이 감소함에 따라 이 목표는 점점 더 현실화되고 있다.
왜 영구 저장이 필요한가?
웹3.0 이전부터 인간은 데이터의 영구 저장이 매우 중요하다는 사실을 인식해왔다. 오늘날 우리가 10년 전 특정 URL 주소에 여전히 접근할 수 있을까? 중앙집중형 서버에 저장된 데이터를 여전히 열람하거나 다운로드할 수 있을까? 암호화 세계에서는 수천만 달러에 달하는 NFT 작품들이 전통적인 중앙집중형 서버에 저장되면서 근본적인 위험에 노출되어 있다.
중앙집중형 저장에 의존하는 인터넷은 취약하고 단절되기 쉽다. 한편으로는 데이터가 기하급수적으로 증가하고 있지만, 다른 한편으로는 오래된 데이터의 유실이나 도난 사건이 빈번하게 발생한다. 지난 20년간 웹 링크의 98.4%가 '링크 부패(link rot)' 현상을 겪었으며, 우리가 익히 아는 "404 Not Found" 오류가 바로 그 결과다. 장기적 관점에서 보면, 블록체인 상의 데이터 영구성은 완전히 새로운 가치 제안이며, 데이터의 영구 저장은 향후 인터넷 발전과 웹3.0 시대의 흥미로운 혁신이 될 것이다.
왜 Arweave는 영구 저장이 가능한가?
Arweave는 BlockWeave 데이터 구조와 SPoRA 합의 메커니즘을 활용해 영구 저장 문제에 대한 새로운 해결책을 제시한다. Blockweave의 직물 형태 아키텍처는 자체적으로 샤딩 특성과 높은 확장성을 갖추고 있으며, SPoRA 합의 메커니즘은 광부(마이너)들이 드물게 존재하는 데이터를 저장하도록 충분한 인센티브를 제공함으로써 데이터의 영구 저장을 달성한다.
그렇다면 광부들은 어떻게 영구 저장을 실현하는가?
SPoRA 합의 메커니즘은 세 가지 개념의 집합으로 이해할 수 있다:
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1. PoW
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2. PoA
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3. 데이터 접근 속도
Arweave의 블록 생성에는 이전의 무작위 블록(recall block)이 필요하며, 이를 통해 실현되는 합의 메커니즘이 바로 액세스 증명(PoA)이다. 또한 PoA 기반에서 모든 광부가 전체 데이터를 저장하여 기록 권한을 결정할 수 없는 상황을 방지하기 위해, 가장 빨리 난수를 계산한 광부에게 기록 권한을 부여하는 PoW 메커니즘을 도입하였다. 그러나 많은 광부들이 비용 절감을 위해 저렴한 지역에 노드를 설치하면서 지리적 중심화된 저장 구조가 형성되면, 특정 사용자의 데이터 접근 속도가 느려질 수 있다. 따라서 데이터 접근 속도 역시 광부 보상 결정 요소 중 하나다.
PoA 메커니즘에는 또 다른 특징이 숨겨져 있는데, 바로 recall block 선택 확률이 일정하다는 점이다. 이는 드문 블록을 저장하는 광부들이 보상을 받을 확률이 더 커진다는 의미이며, 결과적으로 Arweave 전체에 데이터가 고르게 분포되도록 유도한다.
광부들의 주관적인 저장 의향은 영구 저장을 만족시킬 수 있지만, 객관적인 데이터 유실이 영구 저장의 실행 가능성에 영향을 미치지는 않을까? 즉 어떤 블록이 광부들에 의해 저장되지 않아 영원히 소실되는 경우 말이다.
복제율 50%, 노드 수 100개인 위 예시를 보면, 광부들이 전체 데이터의 절반만 저장하더라도 블록 유실 확률은 이미 매우 낮음을 알 수 있다. 실제로 Arweave 네트워크의 노드 수는 1,000개 이상이며, 복제율은 90%까지 도달한다. 따라서 영구 유실 확률은 거의 없다고 봐도 무방하다.
또한 저장 비용은 Arweave의 영구 저장을 유지하는 중요한 요소다. 우리 삶의 대부분 영역에서 가격 상승을 익숙하게 받아들이지만, 데이터 저장은 이러한 추세와 반대로 움직이는 소수 분야 중 하나다. 지난 50년 동안 데이터 저장 비용은 연평균 30.5% 이상 감소했다. Arweave의 영구 저장 경제 모델은 매우 보수적인 가정을 기반으로 한다: Arweave는 저장 비용이 매년 단지 0.5% 감소한다고 가정한다. 사용자가 Arweave 네트워크에 데이터를 업로드할 때 지불하는 초기 비용은 앞으로 200년간의 저장 비용을 포함한다. 저장 비용이 매년 0.5% 이상 감소하면, 데이터 저장 기간은 더욱 늘어난다.
또한 Arweave는 자체 기부재단을 설립했다. 사용자가 저장 비용을 지불할 때 그 금액의 86%가 기부재단에 적립된다. 시간이 지남에 따라 이 기부금은 마치 은행 계좌의 이자처럼 가치를 증가시키며, 저장 데이터 유지 보상이 저장 비용을 초과할 수 있도록 필요한 시점에 지출된다.
최근 업데이트된 하드포크에서 v2.5 하드포크는 Arweave 네트워크 사용자에게 직접적인 긍정적 영향을 미쳤으며, 영구 저장 네트워크에 데이터를 저장하는 데 필요한 AR 비용이 거의 절반으로 줄었다. 이번 포크는 SSD 저장 대신 HDD 저장을 단계적으로 전환함으로써 초기 저장 비용을 낮추는 것을 목표로 한다.
출처: Ardrive
출처: Wikibon, 2021
Arweave 생태계
데이터만 본다면 Arweave는 출시 후 3년 만에 최고 600M의 거래량을 기록했지만, Solana와 Avalanche는 출시 1년 만에 동일한 수준의 거래량을 달성했다.
출처: Coin Market Cap
공용 블록체인 발전사를 종합적으로 살펴보면 공용 블록체인의 발전은 일반적으로 상향식이 아닌 하향식이라는 점을 쉽게 알 수 있다. 애플리케이션 계층의 번영은 기반 인프라 구축을 촉진하고, 이는 다시 공용 블록체인 생태계의 선순환을 이끈다. 유니스왑(Uniswap)과 오픈씨(OpenSea)는 이더리움에서 가장 많은 가스를 소모하는 두 가지 주요 애플리케이션으로서 이더리움의 거래량과 활성 주소 수를 크게 증가시키며, 이더리움의 최근 호황기를 이끌었다. Serum과 Raydium 같은 DEX들이 솔라나(Solana)의 초기 성장을 이끌었고, 게임파이(GameFi)의 부상은 BSC의 활성화를 가져왔으며, Anchor, Mirror 등 고유한 디파이 자산 프로토콜은 테라(Terra)에 자금과 성장 동력을 불어넣었다.
반면 Arweave는 현재 우수한 애플리케이션이 다수 등장하고 있음에도 불구하고 아직 위 사례들과 같은 강력한 경쟁우위를 지닌 앱은 등장하지 않았다. 아래는 인프라 및 애플리케이션별로 정리한 Arweave의 주요 생태 프로젝트들이다:
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Bundlr: Bundlr을 설명하려면 Arweave의 새로운 기술인 Bundles를 언급해야 한다. Bundles는 임의의 양의 데이터를 L2에서 압축하여 L1에서 처리 가능한 단일 블록 형태로 만드는 기술로, Arweave의 확장성을 한 차원 높였다. 이 기술 덕분에 Arweave의 거래 처리 용량이 선형적으로 증가할 수 있게 되었으며, 사용자는 많은 양의 데이터를 업로드하더라도 효과적으로 전송되지 못할 걱정을 하지 않아도 된다. 이는 다른 블록체인들이 직면하는 문제, 즉 다른 사용자의 거래가 더 많은 보상을 제공할 경우 자신의 거래가 거부될 수 있다는 문제를 해결했다.
Bundlr은 첫 달 만에 1,000만 건 이상의 거래를 처리했으며, Arweave 자체는 100만 건 정도를 처리했다. Bundlr이 확장됨에 따라 네트워크는 여러 수준의 데이터 처리가 가능해질 것이다. 통계에 따르면 현재 거래의 70%가 번들링된 데이터이다.
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RedStone(미들웨어): Arweave 상의 오라클 솔루션. RedStone은 웹3 분야에서 체인링크(Chainlink)와 같은 존재를 지향한다: 검증된 데이터를 Arweave에 업로드(staking token), 누구나 올바른 데이터를 가져갈 수 있다. 동시에 SCP 기반으로 개발된 모든 애플리케이션은 오프체인 컴퓨팅을 사용하며, 사용자는 오라클을 이용할 때 직접 블록체인 저장소에서 데이터를 읽을 수 있다. 이러한 데이터의 정확성은 RedStone의 경제 메커니즘에 의해 보장된다.
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Kyve Network(앱 계층/미들웨어): Arweave의 저장 기능을 활용하여 다양한 블록체인에 구조화된 데이터 저장, 검증 및 접근 서비스를 제공하며, 서로 다른 체인 간 데이터 크로스체인 저장을 지원한다. 데이터 업로더는 원천에서 데이터를 수집하여 Arweave에 저장하고, 검증자는 일련의 인센티브 및 패널티 메커니즘을 통해 Arweave 상의 데이터 유효성과 신뢰성을 보장함으로써 애플리케이션 계층의 안정성을 확보한다. 저장 후 사용자는 KYVE의 검색 인터페이스를 통해 데이터를 조회하거나 Arweave 내에서 직접 접근할 수 있다. KYVE의 검증과 Arweave의 영구 저장을 통해 하류 사용자에게 공급되는 데이터의 무결성을 보장한다.
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ArDrive: Arweave 네트워크의 우수한 프론트엔드 애플리케이션으로, 사용자가 Arweave를 이용하는 난이도를 크게 낮췄다. ArDrive 등장 이전에는 사용자가 CLI(명령줄 인터페이스)를 통해 Arweave 네트워크와 상호작용하며 콘텐츠 저장을 해야 했다. 하지만 ArDrive는 사용자가 마우스 클릭만으로 콘텐츠를 업로드할 수 있게 해주었다.
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AR I/O: ArDrive와 동일한 팀이 개발한 제품으로 정보 허브 역할을 한다. ArDrive를 통해 Arweave에 업로드된 작품은 먼저 AR I/O를 거쳐 Arweave 네트워크로 전송되며, 반대로도 동일하게 작동한다. AR I/O의 존재는 사용자가 ArDrive를 사용하는 효율성과 경험을 크게 향상시킨다.
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everPay(미들웨어): Arweave 기반으로 개발된 온체인 결제 정산 프로토콜로, 사용자는 everPay를 통해 이더리움과 Arweave 간 실시간 토큰 전송이 가능하며 가스비가 필요 없다. everPay는 누구나 신뢰할 수 있고 탈중앙화된 결제 앱을 제공하고, 개발자들에게는 SDK를 제공하여 DEX 구축을 더욱 쉽게 만들겠다는 목표를 가지고 있다.
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Pianity(앱 계층): NFT 민팅 및 거래 플랫폼으로, Pianity는 Arweave 기반의 새로운 NFT 표준을 사용하여 NFT 메타데이터의 오프체인 저장 문제를 근본적으로 해결한다. NFT 민팅 과정은 Arweave 상의 NFT 컨트랙트로 거래를 보내는 것으로 이루어지며, 새로운 NFT를 생성하는 동시에 곡의 오디오 파일을 체인 상에 저장한다. 저렴한 체인 상 저장 비용을 누릴 수 있을 뿐 아니라, NFT 거래 과정에서의 신뢰 비용도 추가로 낮춘다. 사용자는 메타데이터나 다양한 저장 방식 등 복잡한 개념을 이해할 필요 없이, 거래 과정이 '보는 그대로'가 되어 진정한 의미의 트러스트리스 거래를 실현한다.
알 수 있듯이, Arweave는 인프라 수준의 프로토콜로서 서사, 논리, 가치 기반 모두 기존 공용 블록체인과 큰 차이를 보인다. 그래서 대부분의 공용 블록체인이 상향식으로 발전하는 것과 달리, Arweave 생태계는 지난 3년 이상 동안 대부분의 역량을 기반 인프라에 집중하며 독특한 하향식 발전 경로를 걷고 있다. 현재까지 Arweave 생태계에는 400개 이상의 프로젝트가 존재하며, 작년 동기 대비 거의 두 배로 증가했다. 웹3.0 서사 아래에서 많은 원생 블록체인 dApp들이 체인 상 저장을 선호하게 될 것이며, 기반 인프라가 점차 성숙해짐에 따라 더 많은 앱 계층 프로젝트들이 등장하며 Arweave 생태계로의 추가 사용자와 자금 유입이 이어질 것이다.
Arweave는 스토리지 분야에서 독보적인 영구 저장 기능을 바탕으로 해당 분야의 선두주자로 자리매김했다. 사용자는 한 번의 비용으로 데이터를 영구 저장하고 평생 사용할 수 있으며, 자체 저장 서비스를 기반으로 SmartWeave 컨트랙트와 PermaWeb이 상호 협력하는 생태환경을 점차 구축하고 있다. 그러나 미래의 웹3 탐색 과정에서 데이터 소유권이라는 중요한 특성은 단순히 영구성만으로 표현되는 것이 아니라, Arweave가 이야기를 계속 이어가기 위해선 더 많은 확장 기능이 필요하다.
마지막으로, 우리가 주목하는 몇 가지 응용 시나리오를 소개하며 글을 마친다:
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NFT 메타데이터 저장. 현재 가장 많이 사용되는 사례이며, 향후 오디오·영상 NFT가 부상하면 수요는 더욱 증가할 것이다.
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앞서 언급한 Kyve Network처럼 다른 공용 블록체인 데이터를 Arweave에 백업하여 공용 블록체인의 역사적 데이터를 영구 저장하고, 검색 및 접근이 쉬운 인터페이스를 제공함으로써 공용 블록체인의 Layer 0 역할을 한다.
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웹3.0 기술 스택 및 코드 저장. 예를 들어 Uniswap과 Compound는 이미 프론트엔드 프로그램을 Arweave에 저장했다.
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탈중앙화 소셜 플랫폼. 대량의 데이터를 처리할 수 있으며, Arweave는 본질적으로 높은 확장성을 갖추고 있다.
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