레이어-2 네트워크란 무엇인가?
레이어-2 네트워크는 이더리움과 같은 레이어-1 블록체인 위에 구축된 네트워크로, 기본 인프라와 보안을 제공받아 트랜잭션을 검증하고 합의를 이루는 역할을 합니다.
- 2023년 기준으로 레이어-2 네트워크는 이더리움의 트랜잭션 처리 능력을 극적으로 향상시켜 이더리움 사용자의 경험을 개선하고 있습니다.
- 다양한 레이어-2 솔루션이 있으며, 이는 특정 애플리케이션 요구 사항에 따라 맞춤형으로 만들어져 사용됩니다. 이러한 특성 덕분에 레이어-1의 부담을 줄일 수 있습니다.
확장성 문제 해결
레이어-2 네트워크는 레이어-1 블록체인에서 발생하는 확장성 문제, 즉 처리량 및 거래 비용으로 인한 병목 현상을 해결하기 위해 다양한 기술을 사용합니다. 예를 들어, 이더리움은 초당 약 14건의 트랜잭션을 처리할 수 있는 반면, 비자는 약 65,000건을 처리합니다.
- 이더리움 2.0 업그레이드와 레이어-2 솔루션의 결합은 이더리움의 TPS(초당 트랜잭션 처리 수)를 향후 수천 건으로 늘릴 것으로 기대됩니다.
- 평균적으로 이더리움의 트랜잭션 수수료는 레이어-2 솔루션을 이용할 때 최대 90%까지 절감될 수 있습니다.
확장성 삼중고
2017년, 이더리움 창시자 비탈릭 부테린은 블록체인이 수천 건의 트랜잭션을 안전하게 처리하면서도 탈중앙화를 유지하기 위한 도전 과제인 “확장성 삼중고”를 제기했습니다. 이는 보안, 탈중앙화, 확장성 중 두 가지를 최적화하면 나머지 하나는 양보해야 한다는 이론입니다.
- 비탈릭 부테린의 삼중고 이론은 이후 다양한 연구와 개발을 통해 해결책 모색에 기여하며, 현재의 블록체인 기술 발전 방향에 중요한 지침을 제시하고 있습니다.
- 다양한 레이어-2 솔루션들이 이 삼중고 문제를 직접적으로 해결하기 위해 관리자 제어를 최소화하고, 탈중앙화 수준을 유지하면서도 성능을 높이는 방식으로 설계되고 있습니다.
이더리움의 확장성 해결책
이더리움은 자체 레이어-1 네트워크의 보안성과 탈중앙화를 강화하면서, 확장성 문제는 레이어-2 네트워크에 위임하는 방식으로 해결책을 마련하고 있습니다.
- 이더리움의 전략은 레이어-2 솔루션 뿐만 아니라, 스마트 계약의 최적화와 같은 기본 기술 향상을 통해 전체 네트워크의 효율성을 높이는 데 중점을 두고 있습니다.
- 이더리움 2.0 출시에 따라 스테이킹 기반의 새로운 합의 메커니즘을 도입, 확장성을 더욱 강화할 계획입니다.
사이드체인과 롤업
확장 네트워크는 사이드체인이나 롤업과 같은 다양한 솔루션을 사용해 레이어-1의 확장성 문제를 해결합니다. 사이드체인은 독립적인 합의 메커니즘과 토큰을 가지고 레이어-1과 연결되며, 롤업은 다수의 트랜잭션을 하나로 묶어 처리 속도를 높입니다.
- 사이드체인은 특정 블록체인 애플리케이션을 위한 맞춤형 환경을 제공, 필요에 따라 유연한 규약을 적용할 수 있습니다. 대표적인 예로, POA 네트워크와 같은 사이드체인이 있습니다.
- 롤업을 사용한 네트워크는 트랜잭션을 집계하여 단일 레코드로 저장함으로써 거래의 속도를 높이고 수수료를 절감합니다. 이는 이더리움의 사용성을 크게 향상시키고 있습니다.
주요 롤업 유형
롤업에는 낙관적 롤업과 제로 지식(zk) 롤업이 있습니다. 낙관적 롤업은 모든 데이터를 유효하다고 가정하는 반면, zk 롤업은 암호학적 기법을 사용하여 상태 변화를 검증합니다.
- 낙관적 롤업의 주요 장점은 사용자 경험 개선으로, 낮은 지연 시간과 높은 확정성을 제공합니다. 주요 프로젝트로는 Arbitrum이 있습니다.
- zk 롤업은 높은 보안성과 개인정보 보호를 제공하며, 중요한 데이터가 암호 학적으로 검증되기 때문에 투명성과 신뢰성이 향상됩니다. zkSync와 같은 프로젝트가 여기에 해당합니다.
이더리움 기반 레이어-2 네트워크
이더리움 위에 구축된 다양한 레이어-2 네트워크가 있으며, 각기 다른 기술적 솔루션을 통해 레이어-1을 확장하고 있습니다.
- Polygon은 EVM 호환 레이어-2 네트워크로, 높은 TPS와 낮은 수수료 구조를 자랑하며 DeFi 및 NFT 프로젝트에 널리 사용되고 있습니다.
- StarkNet은 zk 롤업 기반의 솔루션으로, 이더리움의 보안성을 유지하며 확장성을 크게 강화하는 것을 목표로 하고 있습니다.
레이어-2의 주요 사례
Coinbase가 지원하는 Base, Offchain Labs의 Arbitrum, 그리고 Polygon과 같은 네트워크들은 이더리움의 확장을 돕고 있습니다. 또한, Optimism, Scroll, Blast 등의 네트워크도 주목받고 있습니다.
- Arbitrum은 이더리움 생태계 내에서 가장 널리 사용되는 레이어-2 솔루션 중 하나이며, 2023년 기준으로 상당한 양의 일일 거래량을 처리하고 있습니다.
- Optimism의 경우, 고속 트랜잭션 처리와 개발자 친화적인 기능을 통해 다양한 애플리케이션을 끌어들이고 있습니다.
이더리움의 “The Surge” 로드맵
비탈릭 부테린은 이더리움의 확장 전략으로 샤딩과 레이어-2 프로토콜을 통합하는 “The Surge” 계획을 제시했습니다. 이를 통해 100,000 TPS 이상을 처리할 수 있도록 할 예정입니다.
- “The Surge”는 이더리움 2.0의 주요 이정표 중 하나로, 네트워크 개선을 위해 단계적으로 도입될 계획입니다.
- 이 계획은 기존의 문제 해결과 새로운 응용 프로그램 아키텍처를 지원하기 위해 설계된 것이며, 전체 네트워크의 성능 및 유용성을 한층 강화합니다.
기타 블록체인의 레이어-2 활동
레이어-2 네트워크는 이더리움에만 국한되지 않습니다. 비트코인과 솔라나에서도 레이어-2 활동이 증가하고 있으며, 새로운 네트워크들이 계속해서 등장하고 있습니다. Uniswap과 Kraken도 Optimism 기반 레이어-2 네트워크를 개발하고 있습니다.
- 비트코인의 라이트닝 네트워크는 즉시 결제를 가능하게 하여 비트코인의 사용성을 대폭 증가시키는 중요한 레이어-2 솔루션으로 자리 잡고 있습니다.
- 솔라나는 높은 속도와 낮은 비용을 특징으로 하는 자체 레이어-2 솔루션을 통해 탈중앙화 금융(DeFi)에서 중요한 역할을 하고 있습니다.
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