이더리움의 시작과 문제점
이더리움 네트워크는 2015년 비트코인과 유사한 작업 증명(Proof of Work) 합의 알고리즘을 사용하여 출시되었습니다. 그러나 비트코인과는 달리 스마트 계약을 실행할 수 있는 기능이 있어 많은 프로젝트들이 이 네트워크에 합류했습니다. 그 결과 이더리움 네트워크는 점점 바빠졌고, 이는 거래를 느리고 비싸게 만들었습니다. 이는 확장성 문제로 이어졌습니다.
- 2017년의 크립토키티(CryptoKitties) 게임 사건은 이더리움의 확장성 문제를 극명히 보여주는 사례입니다. 해당 게임이 인기를 끌며 네트워크 과부하가 발생했고, 거래 수수료가 급증했습니다.
- 2021년 디파이(DeFi) 열풍은 평균 거래 수수료를 20달러 이상으로 상승시켰습니다. 이는 소규모 거래자들에게 큰 부담이 되었습니다.
블록체인 트릴레마와 합의 알고리즘 변화
블록체인의 확장성을 개선하는 것은 분산성과 보안성에도 영향을 미칩니다. 이 문제를 해결하기 위해 이더리움은 작업 증명(Proof-of-Work)에서 지분 증명(Proof-of-Stake)으로 합의 알고리즘을 변경하기로 했습니다. 이를 위해 ‘비콘 체인’이라는 별도의 체인이 필요했습니다.
- 블록체인 트릴레마는 확장성, 분산성, 보안을 동시에 접합하기 어려운 구조적 문제입니다. PoS로 전환 시 이러한 문제 중 일부를 해결할 수 있지만, 모든 문제를 해결하는 것은 아닙니다.
- PoS 전환 시 에너지 소비가 크게 줄어들 것으로 기대됩니다. 2021년을 기준으로 이더리움 네트워크는 연간 약 112.15 테라와트시(TWh)의 전력을 소모합니다.
비콘 체인과 검증자 역할
PoS 블록체인에서는 사용자가 ETH를 스테이킹하여 네트워크를 보호합니다. 비콘 체인에서는 32ETH를 스테이킹해야 검증자가 될 수 있으며, 검증자는 새로운 블록을 생성하고 네트워크를 보호하는 역할을 합니다. 그러나 비콘 체인의 검증자는 메인넷과 병합될 때까지 스테이킹된 ETH를 인출할 수 없었습니다.
- 32 ETH는 2023년 기준으로 약 1억 원에 해당하는 가치입니다. 이는 개별 투자자가 검증자가 되는 데 금전적 장벽이 될 수 있습니다.
- 2022년 기준 비콘 체인에는 40만 개 이상의 검증자가 있으며, 이는 스테이킹된 ETH의 총량이 약 1,300만 개 이상임을 의미합니다.
상하이 업그레이드의 주요 내용
상하이 업그레이드는 이더리움의 PoW에서 PoS로의 전환을 완료하는 중요한 단계입니다. 이 업그레이드는 사용자 접근성과 유연성을 높이고 네트워크의 확장성과 보안을 개선할 가능성이 있습니다. 가장 주목할 점은 비콘 체인에서 스테이킹된 ETH를 인출할 수 있게 된다는 것입니다.
- 상하이 업그레이드는 EIP-4895를 도입하여 스테이킹된 ETH를 인출하는 기능을 활성화합니다. 이는 검증자들에게 유동성을 보장하는 중요한 부분입니다.
- 이 외에도 상하이 업그레이드는 거래의 효율성을 높이기 위해 여러 EIP(Ethereum Improvement Proposal)를 통합할 예정입니다.
인출 옵션과 시장의 반응
상하이 업그레이드는 ETH 인출을 단계적으로 허용할 예정입니다. 검증자는 부분 인출이나 전체 인출을 선택할 수 있으며, 부분 인출은 보상만 인출하는 것을 의미합니다. 전체 인출은 스테이킹한 32 ETH와 보상을 포함한 전체 잔액을 인출하는 것입니다. 이러한 변화가 시장에 어떤 영향을 미칠지는 예측하기 어렵습니다.
- 상하이 업그레이드 이후 단기적으로 ETH 가격 변동성이 증가할 가능성이 있으며, 이는 대량의 ETH가 시장에 풀릴 수 있기 때문입니다.
- 그러나 장기적으로는 PoS 전환에 따른 에너지 효율성과 분산성 향상 덕분에 이더리움의 안정성이 강화될 것이라는 전망이 있습니다.
상하이 이후의 계획과 추가 업그레이드
상하이 업그레이드 이후 이더리움은 EOF 업그레이드를 준비할 예정입니다. EOF 업그레이드는 이더리움 가상 머신(EVM)의 효율성을 개선하고, 스마트 계약의 실행을 더 효율적으로 만드는 것을 목표로 합니다. 이더리움 네트워크는 또한 샤딩을 통해 거래 처리 속도를 극적으로 개선할 계획입니다.
- EOF 업그레이드는 EVM의 코딩 확장성과 효율성을 개선하여 이더리움의 활용성을 한층 높일 예정입니다.
- 샤딩은 네트워크를 여러 분산된 파트로 나누어 병렬 처리를 가능하게 하며, 이로 인해 초당 최대 수만 건 이상의 거래를 처리할 수 있을 것으로 기대됩니다.
이더리움의 미래와 확장 계획
이더리움 공동 창립자 비탈릭 부테린에 따르면, 이더리움 2.0으로의 전환은 아직 55%만 완료된 상태입니다. 앞으로 계획된 업그레이드는 샤딩, 저장소 최적화, 검열 저항성 강화 등의 개선을 포함합니다. 이러한 변화는 2025년까지 단계적으로 완료될 가능성이 있습니다.
- 이더리움 2.0 완성을 위해 고려 중인 샤딩 기술은 약 64개의 샤드 체인으로 구성될 것이며, 이는 네트워크 처리 능력을 대폭 향상시킬 것입니다.
- 저장소 최적화는 스테이트 길이 문제를 해결하여 노드 운영의 용이성을 개선하고, 이에 따라 더 많은 참여자가 네트워크에 기여할 수 있도록 지원합니다.
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