레이어 2 솔루션, 블록체인 확장성 혁신

레이어 1과 레이어 2의 차이점

블록체인은 레이어 1과 레이어 2라는 두 가지 주요 계층으로 나뉩니다. 레이어 1은 비트코인과 이더리움 같은 기초 블록체인 네트워크로, 탈중앙화, 보안, 합의를 중시합니다. 하지만 이들은 확장성 문제를 겪고 있습니다.

레이어 1 네트워크는 평균 10분 이상의 비트코인 거래 확인 시간 또는 이더리움의 높은 가스 수수료같은 문제를 겪습니다. 이로 인해 대량 거래 처리 능력이 제한됩니다.
레이어 2 솔루션은 오프체인 트랜잭션 처리를 사용하여 메인 블록체인의 부하를 줄이고 대기 시간 및 비용을 감소시킵니다. 실제로, Polygon은 거래 비용을 0.01 USD 이하로 크게 줄였습니다.

레이어 2 솔루션은 레이어 1 블록체인 위에 구축되어 이 문제를 해결합니다. 주로 거래 속도 향상, 비용 절감, 네트워크 효율성을 높이는 데 기여하며, 이는 블록체인 기술의 대중화를 위한 핵심 요소입니다.

최근 연구에 따르면, 레이어 2 솔루션을 통한 거래 속도 향상은 최대 100배 이상에 달할 수 있으며, 이는 비즈니스와 소비자를 위한 실시간 결제 및 다중 사용자 애플리케이션의 도입을 촉진합니다.
카카오의 블록체인 자회사 Ground X는 ‘Klaytn’이라는 자체 블록체인 플랫폼의 효율성 향상을 위해 레이어 2 기술을 도입하여 성능을 개선 중입니다.

이더리움은 레이어 2 확장성 솔루션의 중심지로 부상했습니다. 주요 프로젝트에는 Optimism, Arbitrum, Polygon, zkSync, BASE 등이 있습니다. 각각 속도, 비용, 보안에 대한 고유한 트레이드오프를 가지고 있어 다양한 용도에 적합합니다.

예를 들어, Arbitrum은 약 4,500 Tps(초당 거래량)를 처리할 수 있는 하향식 접근 방식을 사용합니다. 이는 레이어 1 대비 거래 비용을 약 95%까지 줄입니다.
zkSync는 제로 지식 증명을 활용하여 거래를 오프체인으로 프로세스, 이더리움 메인체인의 보안성을 유지하면서 대량 거래를 저렴하게 처리합니다.

레이어 2 솔루션은 롤업, 사이드체인, 상태 채널, 샤딩 같은 다양한 기법을 사용합니다. 롤업은 낙관적 롤업과 제로 지식 롤업으로 나뉘며, 사이드체인은 메인 체인과 병렬로 작동하는 독립적 블록체인입니다.

Optimistic Rollup은 거래를 즉시 완료하고, 사후 검증을 통해 잘못된 거래를 발견하면서 높은 거래 처리량을 제공합니다. Arbitrum이 이 방법을 사용합니다.
제로 지식 롤업(Zk-rollups)은 거래 묶음을 하나의 거래처럼 메인체인에 기록하여 보안성과 프라이버시를 보장합니다. zkSync와 같은 프로젝트에서 적용됩니다.

블록체인 삼중고는 확장성, 보안, 탈중앙화를 동시에 달성하는 어려움을 나타냅니다. 레이어 2 솔루션은 이 트레이드오프를 해결하려고 하며, 블록체인의 핵심 원칙을 유지하면서 확장성을 높이는 것을 목표로 합니다.

Vitalik Buterin은 “블록체인 삼중고”를 우회하는 방법으로 레이어 2 솔루션을 제안하며, 이더리움 2.0에서 탈중앙성을 유지하면서 초당 거래량을 증가시키는 목표를 설정했습니다.
레이어 2 기술은 디앱(DApps) 사용 시 성능 향상을 가능하게 하며 네트워크 혼잡을 줄임으로써 전체 생태계를 강화합니다.

이더리움의 최근 업그레이드는 레이어 2 생태계의 성장을 지원했습니다. The Merge, Pectra, Danksharding 등이 포함되며, 이는 레이어 2 솔루션이 번영할 수 있는 더 강력한 환경을 조성합니다.

2022년 완료된 “The Merge”는 이더리움을 작업증명(PoW)에서 지분증명(PoS)으로 전환하였으며, 이는 환경적 영향을 줄이고 확장성 개선에 기여합니다.
Danksharding은 데이터 프로토콜을 개선하여 레이어 2 솔루션의 효율성을 높이고, 네트워크 처리율을 극대화하는 역할을 합니다.

이더리움이 레이어 2 영역을 지배하는 동안, 비트코인도 확장성 솔루션을 탐색 중입니다. Bitcoin Hyper, Stacks, Rootstock 등이 비트코인의 기능을 확장하려는 프로젝트들입니다.

Lightning Network는 비트코인의 주요 레이어 2 솔루션으로, 거래를 즉시 완료하고 결제 수수료를 거의 제로 수준으로 낮추어 소액 결제에 적합합니다.
Stacks는 스마트 계약 기능을 구축함으로써 비트코인의 기능을 스마트하게 확장하는 것을 목표로 하며, 이를 통해 디앱과 NFT 시장에 진입하고 있습니다.

스케일링과 비용 효율적인 블록체인 인프라에 대한 필요로 인해 레이어 2 솔루션에 대한 기관의 관심이 급증하고 있습니다. 이 솔루션들은 디파이, NFT, 게임 등 새로운 활용 사례를 열어줄 잠재력을 가지고 있습니다.

주요 금융 기관 및 테크 기업이 레이어 2 기술에 참여하거나 투자하고 있으며, 이는 Mastercard나 Visa 같은 대형 결제 네트워크의 실험적 채택으로 이어지고 있습니다.
2023년 기준으로 레이어 2 프로토콜에 잠긴 총가치는 약 10억 달러를 초과, 이는 향후 증가할 수 있는 관심과 시장성을 나타냅니다.

레이어 2 솔루션은 확장성의 혁신을 가져오고 있지만, 탈중앙화 및 상호운용성 관련 과제를 안고 있습니다. 계속되는 혁신과 협력이 필요하며, 생태계의 성숙과 함께 블록체인 기술의 미래를 형성하는 데 중요한 역할을 할 것입니다.

Layer 2 간의 상호운용성을 강화하고, 보존된 탈중앙성을 유지하면서 향상된 사용자 경험을 제공하는 것이 주요 목표입니다. 각각의 솔루션이 온체인 데이터와 오프체인 데이터를 원활하게 교환해야 할 필요가 있습니다.
규제 환경의 변화 및 보안 문제의 해결은 레이어 2의 진화를 도와줄 주요 요소이며, 이는 블록체인의 광범위한 채택에 필수적입니다.