블록체인에서 트랜잭션을 실행하기 위한 수수료, 즉 블록체인의 컴퓨팅 파워 및 저장공간을 사용하는 대가를 일반적으로 가스비(Gas Fee)라고 부르는데, 블록체인의 제한적인 리소스(컴퓨팅 파워와 저장공간)때문에 블록에는 허용할 수 있는 가스비의 최대치인 ‘Gas Limit’이라는 개념이 있다
따라서 블록 하나에 포함될 수 있는 트랜잭션 수에는 제한이 있으며, 그 수는 각 트랜잭션의 가스비의 크기에 따라 결정된다. 즉 각 트랜잭션의 가스비가 전부 큰 규모로 구성돼 있다면 더 적은 수의 트랜잭션만을 블록에 담게 된다
이더리움 등 일부 체인의 경우 트랜잭션이 가스비를 더 높게 지불한 순서대로 처리되기 때문에, 트랜잭션을 보내는 사람들이 많으면 서로 자신의 트랜잭션을 우선으로 처리하기 위해 가스비를 높이는 경쟁이 발생하게 된
이더리움 블록체인의 사용량이 많아질수록 가스비가 비싸지는 경향을 띄는 이유
초당 처리결제수(TPS)가 15로 한정된 이더리움 네트워크에서 L2를 사용할 경우 TPS를 수천에서 수만까지 증가시킬 수 있다
온체인 솔루션은 L1의 구조 자체를 크게 변경하는 대규모 업그레이드(하드포크)가 필요하기 때문에 시간이 오래 걸리는 반면, 오프체인 솔루션인 L2는 상대적으로 단기간 내에 L1의 확장성을 개선할 수 있음
또한 레이어2 도입만이 블록체인 트릴레마를 진정으로 해결할 수 있음
이더리움의 창시자 비탈릭 부테린은 블록체인 기술이 직면한 문제를 ‘확장성 트릴레마’로 개념화했음 그가 처음 제시한 트릴레마는 블록체인의 탈중앙성, 보안성, 확장성이라는 세 가지 요소 중 한 번에 2가지만을 만족할 수 있고 3가지를 동시에 만족하기는 매우 힘들다는 것 예를 들어 트릴레마 중 탈중앙성과 보안성을 가진 체인은 확장성을 포기하게 되고, 역으로 확장성을 가진 체인은 탈중앙성과 보안성을 포기해야 된다는 말
탈중앙성(Decentralization) : 중앙화된 행위자의 신뢰에 기대지 않는 시스템인가?
보안성(Security) : 다수의 악의적인 노드에 의한 공격에서 저항성을 가지는가?
확장성(Scalability) : 단일 노드가 처리할 수 있는 것 이상의 트랜잭션을 실행시킬 수 있나?
솔라나 (Solana)를 포함한 현재의 모든 블록체인은 스스로는 블록체인 트릴레마를 해결했다고 주장하지만 사실 한쪽을 포기하고 다른 쪽을 취한 trade-off 블록체인이다
블록체인 트릴레마를 해결하는 유일한 방법은 모듈러 블록체인(Modular Blockchain)을 통한 실행 레이어(Execution Layer), 합의 레이어(Consensus Layer), 데이터 가용성 레이어(Data Availability Layer)의 분업화이며 이것이 이더리움 2가 그리고 있는 미래이기도 함
실행 레이어(Execution Layer) : 트랜잭션 서명, 상태 변화(state changes), 스마트 컨트랙트 배포 및 자산 이동이 일어나는 블록체인 레이어
합의 레이어 (Consensus Layer) : 블록의 컨텐츠를 다운로드하고 실행하며 상태 전환(state transition)에 대한 합의에 도달하는 곳. 또한 롤업 진행이 검증되고 분쟁이 해결되는 곳
데이터 가용성 레이어(Data Availability Layer) : 상태 전환이 유효한지 확인하는 데 필요한 데이터를 게시하고 저장하는 레이어. 악의적인 블록 생산자가 거래 데이터를 제공하지 않는 경우에도 검증할 수 있으려면 온체인에 데이터를 기록해야만 함
어떻게 TPS를 증가시킬 수 있나?
스마트 컨트랙트의 실행과 연산을 레이어 2 네트워크에서 진행하고 그 결과값을 레이어 1에 기록함으로써 더 높은 확장성을 가져간다
결과값이 옳은지는 어떻게 확인할까?
결과값을 검증하는 시스템이 존재하고, 그 검증방식에는 유효성 증명(Validity Proof)과 사기증명(Fraud Proof)이 있다
주요 L2
레이어 2 시장 점유율
L2종류는 크게 롤업(옵티미스틱 롤업, ZK롤업), 발리디움, 플라즈마, 스테이트 채널이 있다.
롤업이란 다수의 트랜잭션을 빠르고 저렴하게 처리하기 위해 그 결과값을 묶어서 처리하는 이더리움의 레이어2 솔루션 중 하나. 롤업에서 처리된 트랜잭션 결과값들을 하나의 배치(batch)로 모은 뒤, 배치의 state root을 레이어1 메인넷에 저장하는 방식으로, 롤업은 이더리움 메인넷의 보안성을 그대로 승계하면서도 상대적으로 높은 유연성을 지니고 있어 지배적인 레이어 2 솔루션으로 발돋움함.
현재 주요 롤업은 크게 옵티미스틱 롤업(아비트럼, 옵티미즘, 폴리곤 나이트폴)과 zk 롤업(스타크넷, 루프링, zkSync, 폴리곤 헤르메즈, 폴리곤 제로)으로 나뉨
옵티미스틱 롤업은 모든 트랜잭션에 이상이 없다고 가정하는 방식으로 기술적 구현이 상대적으로 쉬우나, 잘못된 트랜잭션을 검증하기 위해 레이어1에서 트랜잭션이 종결되기까지 일주일 간의 유예기간이 필요
zk 롤업은 영지식 증명을 활용한 방식으로, 옵티미스틱 롤업에 비해 기술적으로 더 뛰어나 단점이 적지만 기술적으로 구현이 어려워 아직 광범위한 보급이 이루어지지 않은 상태
기술적으로 더 우수한 zk 롤업에 대한 기대감에도 불구하고, 사용자를 가장 많이 유치한 것은 단연코 옵티미스틱 롤업. 이는 옵티미스틱 롤업이 레이어1 메인넷과 동일한 사용환경을 제공하면서도 디앱들로 하여금 런칭하기 더 쉬운 환경을 제공해 빠르게 생태계를 구축했기 때문
사용자 입장에서 옵티미스틱 롤업의 가장 큰 단점은 레이어1 메인넷으로의 출금에 일주일이 소요된다는 것이었으나 현재는 Stargate, Hop Protocol과 같은 다양한 브릿지의 등장으로 즉시 출금이 가능해져 이와 같은 단점이 일정 부분 해결됨
특히, 주요 거래소에서 ETH의 아비트럼 네트워크 입출금을 지원하면서 생태계로의 유입이 더욱 가속화되었음 (기술적인 부분의 차별화뿐만 아니라 BD가 중요한 이유)
L2와 사이드체인의 차이점은 L1 체인 보안의 상속여부에 있음
L1의 보안을 상속받으면 L2, 자체 합의모델을 가지고 고유의 보안을 지니면 사이드체인으로 분류함
유효성 증명(Validity Proof)
사기 증명(Fraud Proof)
On-chain Data Storage
영지식 증명 롤업 (ZKR)
옵티미스틱 롤업(OR)
Off-chain Data Storage
발리디움(Validium)
플라즈마(Plasma)
L2는 암호화 증명(cryptographic proof) 방식과 데이터 가용성 (data availability)의 온체인 / 오프체인 여부에 따라 종류를 구분할 수 있다.
암호화 증명 방식 (Computation)
유효성 증명 (Validity Proof)
데이터를 직접 보여주지 않고도 검증자(verifier)에게 해당 정보가 이상 없음을 수학적으로 증명하는 영지식 증명 (zero knowledge proof, 혹은 ZKP)을 활용한 암호화 방식
유효성 증명은 유저들의 트랜젝션을 포함하고 있는 state가 최신화될 때마다 해당 데이터가 이상 없음을 증명하는 수학적 증거를 제시한다
즉, 유효성 증명은 L2에 포함되는 모든 트랜젝션들이 정확하다는 것을 수학적으로 검증하기 때문에 데이터에 대한 신뢰도가 높다
순자의 성악설과 유사하다 (=인간의 본성은 악하기 때문에 모든 트랜젝션을 하나씩 직접 검증해야 한다)
ZKP는 크게 ZK-SNARK와 ZK-STARK으로 나뉘며, 사기 증명 대비 기술적으로 매우 복잡하고 구현하기 어렵다
사기 증명 (Fraud Proof)
사기 증명은 트랜젝션이 이상 없다는 것을 기본 전제로 하여 별도의 검증 절차를 거치지 않는다
다만, state transition이 일어나기 전, 부정확한 (혹은 거짓된) 트랜젝션에 대해 이의를 제기할 수 있는 DTD (dispute time delay) 유예 기간이 주어진다
만약 해당 트랜젝션이 부정확하다는 것이 밝혀지면 L2는 기존 state로 롤백하고 해당 트랜젝션을 통과시킨 검증자를 처벌한다
맹자의 성선설과 유사하다 (=인간의 본성은 선하기 때문에 거짓된 트랜젝션이 없을 것이다)
기술적으로 구현하기가 쉽다는 장점이 있으나, 유예 기간 동안에는 사용자들이 자신의 자금을 출금하지 못한다는 단점이 있다 (일반적으로 7~14일 소요)
데이터 저장 방식 (Data Storage)
온체인: 모든 트랜젝션의 calldata (스마트 컨트랙트 호출, 토큰 거래, 디지털 서명 데이터를 저장하고 있는 위치)를 포함한 state data가 블록체인(온체인)에 저장 및 기록되어 블록체인 상에서 데이터를 확인하고 검증할 수 있음
오프체인: calldata 및 state data를 블록체인 외부(오프체인)에 처리 및 기록하는 방식. 온체인 저장에 비해 확장성 측면에서 더 우수하다는 장점이 있으나, 보안성이 떨어지고 중앙화된 방식이라는 단점 존재
아비트럼(Arbitrum) & 옵티미즘(Optimism)
아비트럼 TVL
옵티미즘과 아비트럼은 이더리움 확장성 문제 해결을 위해 고안된 옵티미스틱 롤업 솔루션이라는 공통점을 가지고 있음. 약간의 구조적인 차이점은 있지만 거의 똑같은 레이어 2 솔루션으로 간주해도 무방
아비트럼은 레이어2 시장점유율 51% 로 1등, 점유율 2위인 옵티미즘(Optimism)의 시장점유율은 25%로 아비트럼과 약 2배 차이
사기 증명은 옵티미스틱 롤업에서 사용되는 트랜잭션 검증 방법으로, 일주일 간의 유예기간 동안 누구나 트랜잭션을 검증하고 이의를 제기할 수 있음.
아비트럼이 도입한 MRI(Multi-Round Interactive) 사기 증명은 트랜잭션 유효성에 대한 분쟁을 다수의 라운드에 걸쳐 오프체인에서 처리하는 방식으로, 이는 판결 결과만 온체인 상에 기록하기 때문에 가스와 시간 소모를 획기적으로 경감할 수 있음
더 다양하고 간편한 입출금 방식
Stargate, Hop Protocol를 비롯한 다수의 브릿지가 아비트럼과 옵티미즘을 모두 지원하고 있어 두 롤업 모두 7일 간의 유예 기간 없이 빠른 브릿징이 가능한 상태임.
그러나 바이낸스, FTX, OKX 등 주요 거래소에서 아비트럼 네트워크를 통한 ETH 입출금이 가능해졌다는 점이 더욱 차이를 벌리는 요소가 되었음.
아직까지 CEX 거래소를 사용하는 일반 이용자의 수가 훨씬 많다는 것을 감안했을 때, 대형 거래소의 입출금 지원은 큰 경쟁 우위를 제공해 주었음
매력적인 생태계 (킬러 디앱의 여부)
옵티미즘은 Synthetix, Perpetual 등 이더리움 주요 디앱들을 지원하나 Synthetix에서 파생된 옵션 프로토콜 Lyra를 제외한 고유의 매력적인 디앱이 부족한 상황.
반면, 아비트럼 생태계는 이더리움 주요 디앱 뿐만 아니라 GMX, TreasureDAO, Dopex를 비롯한 매력적인 디앱들을 다수 갖추고 있음.
GMX는 dYdX와 유사한 탈중앙 선물 거래소
GMX의 거래 수수료는 바이낸스 스마트 체인(BSC)의 모든 디앱에서 발생한 수수료를 능가하는 아비트럼의 킬러 디앱
GMX는 거래 수수료를 토큰 홀더에게 100% 배분하기에 dYdX보다 더 나은 토크노믹스를 가진 것으로 평가됨
심지어 거래 수수료 배분이 GMX 바이백이 아니라 ETH로 이루어져서 굉장히 좋은 평가를 얻고 있음
이러한 차이가 발생한 가장 큰 이유는 초기 옵티미즘이 허가받은 디앱만 개발이 가능하게끔 화이트리스트 방식을 운영했기 때문인데, 폐쇄적인 정책의 부작용을 인지하여 지난 12월 화이트리스트 정책을 폐지하였음
EVM 호환성
EVM(Ethereum Virtual Machine; 이더리움 가상 머신)이란 이더리움 상에서 디앱들이 실행되는 장소로, 디앱들이 레이어 2로 이주하기 쉬우려면 해당 디앱 개발자들이 EVM상에 적용되어 있던 코드를 최대한 수정하지 않고 레이어 2 메인넷에 옮길 수 있어야 하며, 이를 'EVM 호환성'이라고 함
옵티미즘으로의 이주를 위해서는 기존 이더리움 상의 디앱 개발자들이 EVM 코드 일부를 수정하여 적용시켜야 했던 반면, 아비트럼은 EVM 코드 수정을 자동화하는 'ArbOS'를 내재화시켜 코드 수정 없이 디앱 이주를 가능케하여 옵티미즘에 비해 탁월한 EVM 호환성을 선보임.
결국 이는 초기 디앱 유치 경쟁에서 아비트럼이 승리하는 결과를 초래함
지난해 10월 28일, 옵티미즘도 EVM과 완벽하게 호환되는(일명 'EVM-Equivalence') 'OVM 2.0' 업그레이드 소식을 발표하여 아비트럼에 비해 뒤처지던 EVM 호환성 문제를 해결하였음. 그 이후 TVL이 하루 만에 약 2배가 상승하는 모습(약 $283M → 약 $459M)을 보여주었고 이는 EVM 호환성 문제가 얼마나 중요한 문제였는지 다시 한번 확인하고, 초반 디앱 유치 경쟁에서 승리한 아비트럼이 상당한 선점효과를 누렸으리라 추측해볼 수 있는 사건으로 기록됨
아비트럼 역사
태동기: 초기 TVL 대폭발 (2021. 09)
9월 10일 기준 약 $240M의 TVL을 기록하고 있던 아비트럼은 9월 11일부터 급상승을 보여주었고, 9월 16일 $2.6B의 TVL을 기록하며 10배가 넘는 TVL 상승을 함.
메인넷 초기에 이러한 큰 상승을 보여줄 수 있었던 이유로는 크게 두 가지가 지목되었음
상승 요인 1: dYdX의 에어드랍, 아비트럼도 혹시?
9월 8일 ZK 롤업 기반 탈중앙 선물 거래소인 dYdX는 dYdX토큰의 전체 발행량의 7.5%에 달하는 물량을 거래소 이용자들에게 에어드랍함.
이후 dYdX 토큰 가격의 급등으로 인해 해당 에어드랍 물량의 총가치가 십억 달러를 상회하자, 충격받은 시장 참여자들 사이에 새롭게 런칭하는 프로젝트들을 미리 이용해 두고 혹시 있을 수 있는 에어드랍을 준비하자는 공감대가 형성됨.
이러한 와중에 9월 12일에 아비트럼이 자체 토큰을 에어드랍한다는 루머가 돌았고 $1B가 넘는 자금이 아비트럼으로 몰려 TVL의 높은 상승을 불러옴.
ETH-Nyan LP 파밍 혹은 Nyan 토큰 파밍을 통해 수천 퍼센트의 이자율을 초기에 얻을 수 있었고, 아비트럼 TVL 상승의 주역이였음.
Defillama 기준 아비냥의 TVL은 9월 12일 하루아침에 $1.3B을 기록했고 이는 당시 아비트럼 전체 TVL의 절반 이상을 차지하는 수치로 초기 아비트럼 TVL 상승의 주역이었다고 해도 과언이 아닌 정도
그러나 실망 매물로 인한 대규모 ETH 인출 (2021. 09 - 2021. 10)
아비트럼에서 한 차례 이더리움의 대규모 인출이 있었음. 약 21만 5천 개의 이더리움이 아비트럼 네트워크 바깥으로 인출되었고 이는 약 $700M 상당의 가치.
대규모 인출 사태의 이유에 대해 명확히 밝혀진 바는 없으나, 아비트럼 측의 토큰 에어드랍 루머 일축, NYAN 토큰 가격의 폭락으로 인한 실망 매물의 출현이 원인으로 추정됨.
성장기: DPX의 약진 및 디파이 중심 TVL 상승 (2021. 10 - 2021. 11)
한 차례 TVL 폭락 후 잠잠하던 아비트럼은 점진적인 TVL 상승을 보여주었는데 특히 분산형 옵션 프로토콜인 Dopex(DPX)의 TVL 상승이 두드러짐.
Dopex의 두 가지 토큰인 DPX와 rDPX가 차지하는 TVL은 처음으로 집계된 10월 8일 이후 한 달 동안 $4~500M 수준으로 상승하며 아비트럼 TVL 상승에 큰 기여를 함.
이외에도 Curve, AnySwap, Abracadabra 등 다양한 디파이(Defi) 디앱(Dapp)들이 중심이 되어 TVL 상승을 이루었고, 11월 8일 약 $3B에 이르는 TVL을 기록
안정기: 둔화된 TVL 성장세, 경쟁자들의 부상 (2021. 11 ~ 현재)
최근 테라 사태, 3AC, 셀시우스 등의 사태에 추가로 전체 자산시장의 약세로 인하여 TVL이$2.5B으로 하락했으나 아직까지 레이어2의 점유율 51%로 1등 유지중
폴리곤(Polygon)
폴리곤을 오래 본 사람들은 지금 하고 있는 것들이 의아할 수 있다. 왜냐면 폴리곤은 처음에 플라즈마, 사이드 체인 등을 사용하던 곳이었기 때문. 작년부터 모듈러 블록체인으로 포지셔닝하면서 마케팅을 시작하고 이제는 레이어2로 정의되는 추세.
폴리곤은 4가지의 스케일 솔루션을 제시한다. 플라즈마, 샤딩 같은 다양한 확장성 솔루션이 있는데 보통 다른 프로젝트가 딱 하나 뽑아서 처리하는 데 비해 폴리곤은 그렇게 하지 않고 전반적으로 다 모으는 경향이 있다. 그래서 미래에는 다양한 솔루션들이 공존하는 세상을 기대하고 있다고 볼 수 있을 것이다. 확장성 솔루션을 사용하는 사람들의 목적은 제각기 다 다르다. 누군가는 프라이버시, 누군가는 보안성, 누군가는 확장성이 될 수 있다. 이처럼, 폴리곤은 각자의 니즈가 다르다 보니 프로토콜이나 유저들이 원하는 것들을 통합적으로 제공하려고 하고 있다. 폴리곤 어베일은 데이터 가용성 레이어이고 폴리곤 나이트폴, 폴리곤 제로, 폴리곤 마이든, 그리고 폴리곤 ID가 존재.
폴리곤에서는 확장성 솔루션들이 다음과 같은 많은 기능을 제공해야 한다고 믿고 있다. 지금 폴리곤에서 제공하는 솔루션을 종합하면 부분부분은 만족하고 있지만 만약에 블록체인이 더 발전하고 상호작용을 위한 솔루션이 제공된다면 폴리곤 하나만으로도 유저들이 다 만족할 수 있는 시기가 올 수 있을 것이라 생각하는 것 같다. 그래서 폴리곤이 하고자 하는 것은 일종의 확장성 솔루션 어그리게이터로 통합적 환경을 제시한다.
폴리곤 헤르메즈 2.0
폴리곤 헤르메즈 2.0은 ZKEVM. ZK 롤업을 만들던 솔루션들이 ZKEVM을 만들기 위해 노력하고 있는데 이는 ZKEVM이 갖고 있는 한계 때문이다.
ZK 롤업은 하나의 네트워크에는 하나의 디앱밖에 올리지 못한다. 이더리움만 생각해도 이더리움 위에 여러 디앱들이 같이 돌아가고 있는데 이로 인해 상호 운용성과 머니 레고도 쌓을 수 있지만 이게 하나의 네트워크 당 하나의 디앱만 존재하면 상당히 어렵다. 브맂지 사고가 대표적으로, 네트워크가 달라서 생기는 문제인데 디앱별로 네트워크가 다르면 이러한 문제가 심화될 것이다. 이러한 상황이 발생하는 이유는 ZK proof를 만드는 데 필요한 기능적 한계 때문이다.
예를 들어. 전송에서는 잔액이 중요한데 비해 NFT는 내 주소에 잘 매핑이 되어 있는지 체크해야 한다. 즉, 트랜잭션의 종류에 따라 체크해야 할 것들이 달라지고 이에 따라 proof가 달라진다. 그런데 이 체크해야 하는 것들이 한번 생성하면 바꾸지 못한다. 예를 들어 기존에는 전송만 가능했는데 여기에 NFT도 추가할 수는 없다. 이로 인해 하나의 디앱당 하나의 체인만 가능하다고 하는 것이다.
그래서 지금 ZK 기반을 보면 각 레이어마다 체인을 따로 붙이는 방식을 사용한다. 이와 다르게 이더리움 네트워크에서 돌아가는 것처럼 하나의 큰 네트워크를 구축하기 위해서 ZKEVM이 등장했다. 이는 proof를 만드는 방식을 바꾸어버리는 것으로, 예를 들어, 내가 100만원이 빠져 나갔는지 들어왔는지 확인하고자 한다면 ZKEVM은 연산 기호가 아니라 연산이 제대로 실행됐는지만 확인하는 방식이다. ZKEVM은 각 디앱마다 체인이 붙던 문제를 EVM을 통해 해결하고자 하는 것이라 보면 이해하기 쉬울 것이다.
ZKEVM도 구성 방식에 따라 ZKVM과 ZKEVM으로 나누어 볼 수 있다. ZKEVM과 ZKVM의 가장 큰 차이는 크게 보면 이더리움의 코드를 그대로 돌릴 수 있는지 아닌지라 볼 수 있다. ZKVM은 솔리디티 실행이 불가능한 반면 ZKEVM은 이것이 가능하기 때문이다.
ZKVM은 아예 영지식 증명에 특화되어 견고함을 구축하면서 빠르게 개발할 수 있는데 ZKEVM은 고도화가 안되어 있다. 하지만 ZKEVM이 갖는 가장 큰 장점은 이더리움과 호환성을 갖는다는 점이다.
폴리곤 어베일은 da와 합의와 실행을 따로 갖는 것이 모듈러인데 폴리곤 어베일이라는 솔루션에 저장하면 수수료가 더 저렴하기 때문에 서로 다른 롤업들이 상호작용하면서 이익을 누릴 수 있다고 주장하고 있다.
폴리곤 헤르메즈는 지불과 같은 간단한 기능이 구현 가능하다. 헤르메즈는 다른 ZK 롤업이랑 비슷하게 스나크를 통해 암호학적 증거를 만들고 검증한다. 확장성, 비용이 저렴하고 레이어 1의 보안성을 상속받는다는 특징이 있다.
폴리곤 메이든
메이든의 경우 기억할 것이 3가지가 있다.
1) ZKVM
2) general purpose
3) Stark
메이든의 VM은 원래 ZKVM 만들던 팀이 인수되서 만든 것으로 ZKVM이라 볼 수 있다.
ZKVM은 이더리움 호환성이 떨어지지만 개발자들에게 컴파일러를 제공하여 다른 언어로 개발해도 어셈블리어 통해 돌아가게 하는 기능을 제공한다. 스타크웨어도 ZKVM인데 스타크웨어도 같은 방식으로 컴파일을 제공한다. 결과적으로 ZK 기반 레이어들이 하고자 하는 바는 다 동일한 것이다.
스타크는 증거를 무엇으로 만들고자 하는 지에 대한 이야기이다. 지금은 어떤 것이 더 좋다고 할 수 없고 각 특징만 살펴보면.
스나크는 개발이 용이하고 증명의 크기도 작지만 사전에 암호학적 증거 생성을 위한 재료를 만들때 특정 셋업이 필요하다는 문제가 있다.
그러나 스타크는 이 제 3자가 없어 조금 더 분산화된 방식이다. 따라서 스나크는 효율성, 스타크는 효율성은 떨어져도 중앙화 이슈에 떨어지기 싫은 프로젝트다 이렇게 이해하면 쉽다. 메이든도 그러한 이유로 스타크를 선택한 것으로 보인다.
General purpose의 반대는 speciallzised로, 이는 각각의 레이어를 기능마다 따로 적용하는 것을 의미한다. 그러나 메이든은 ZKVM으로 다양한 기능을 하나로 수행할 수 있다. 참고로 메이든은 정보가 가장 적어서 서비스로 나올지 ZKVM으로 나올지 이러한 것들은 모호하다.
가장 눈여겨 본 기능은 ZK 기반의 확장성 솔루션을 통합해서 제공한다는 것으로 모듈러 형식으로 볼 수 있다. 예를 들어 fraud proof로 레이어 2를 만들면 검증 기간으로 인해 즉시성이 떨어진다. 어떤 정보는 그런데 너무 중요해서 바로 업데이트 하려면 ZK를 쓰면 된다. 그래서 내가 fraud proof로 만들긴 했지만 ZK를 쓰고 싶다면 폴리곤 메이든을 통해서 할 수 있다. 다만 어떤 코드를 VM에 보내면 자동 검증해주는 모듈러처럼 할 것이라고 이야기하고 있지만 구체적으로 어떤 형태인지는 지켜봐야 할 것이다.
폴리곤 제로
가장 효율적인 레이어2 프로토콜이라 주장한다. 이는 재귀적 영자삭 증명 시스템 덕분이다. recursion이라는 게 원래 프로그래밍 안에서는 자기 자신을 함수에서 부르는 (재귀 함수) 걸로 익숙할 텐데, ZK에서는 증명을 생성하는 코드에 증명을 검증하는 코드도 넣어버리는 것을 의미한다. 예를 들어 100개 트랜잭션의 유효성을 검증하려면 100개의 증거를 만들어 100개를 검증해야 한다. 그런데 연산 자체가 비용이므로 이는 굉장히 비쌀 것이다. 그래서 이걸 재귀적 증명이라는 것을 통해 100개의 증명을 단 하나의 증거로도 검증 가능하게 하려는 것이다.
예를 들어 100개의 증거를 만들고자 하면 100개를 다 만들지 말고 1번째 증거를 만들고 2번째 증거를 만들 때 1번째 것을 검증하고 2번째 증거를 생성하는 것이다. 그래서 2번째 증거에는 1번째 트랜잭션이 유효하다는 증거도 포함된다. 이를 100번 실행하면 마지막 100번째 증거에는 앞에서 99개의 트랜잭션들이 다 유효하다는 것이 하나의 증거에 포함되게 된다. 100개 트랜잭션이 모두 유효하다는 것을 하나의 증거로도 검증 가능하게 되는 것이다.
원래 폴리곤 제로는 Plonky를 사용해서 재귀적 영지식 증명을 연구하던 팀인데 폴리곤에 인수되면서 레이어 2를 만들고 있다. 플롱키는 100번을 반복해서 sequential하게 연산하면 오래 걸리므로 이를 압축하여 증거 생성 시간을 170밀리 초 정도로 줄였다고 주장하는데 그 로직이 공개되지는 않아서 왜 170밀리 초라는 시간이 나오고 어떻게 연산을 줄였는지는 확인할 수 없어 아쉬운 부분이 있다. 어쨋든 자기들 주장으로는 이러한 방식으로 가장 효율적인 시스템이라 할 수 있다.
폴리곤 나이트폴
EY와 협력하여 만들어진 기업용 프라이빗 체인이다. EY는 기업용 블록체인에 프라이버시를 구축하던 팀으로 기업용 블록체인에는 프라이버시, 확장성 모두가 중요하다. 이러한 점으로 인해 이더리움에 보안을 상속받으면서 확장성을 만족하기 위해서 레이어 2 솔루션에 가는 것이 맞다고 생각하여 롤업을 구축한 것으로 보인다. 확장성은 옵티미스틱, 그리고 프라이버시만 ZK 방법을 사용한다.
폴리곤 ID
폴리곤 ID를 얘기하기 앞서 기능적인 부분을 조금 더 이야기하면, 블록체인에서 영지식 증명을 사용한다고 하면 사실 사용 이유가 2가지로 분리된다.
첫번째는 개인 정보
두번째는 유효성 검증이다.
ZK 레이어 라고 하면 프라이버시를 무조건 제공하는 것이 아니라 유효성을 검증하기 위한 것이고 실질적으로는 프라이버시를 제공하지 않는다. 그래서 프라이버시를 제공하는 경우 ZKZK롤업, 혹은 더블 ZK 롤업이라 볼 수 있다. 그런데 나이트폴이나 ID는 ZK로 프라이버시를 제공하고자 한다.
폴리곤 ID는 나를 드러내지 않고 거래하고 싶을 때 사용할 수 있다. 예를 들어 옵션 거래가 미성년자 인증이 필요하면 프로토콜 입장에서는 이를 증명해야 하는데 내 생년월일을 제공하고 싶지 않다고 할 때, 폴리곤 ID는 내 생년월일로 ZK 증거를 만들어 성인이라는 것을 검증하는 시스템을 제공하는 것이다. 현재 다오들과 같이 콜라보를 진행하고 있으며, 어떤 NFT 홀더가 그 NFT의 번호나 이런 것들을 공개하고 싶지 않을 때 사용 가능하다.
폴리곤 역사
2017년 3명의 인도출신 개발자가 이더리움의 확장성 문제를 해결하기 위해 플라즈마와 지분증명 사이드체인을 결합하는 솔루션을 제공하는 매틱 네트워크를 설립
2020년 프로젝트 니즈에 맞춰 레이어2 솔루션을 결합하는 종합 솔루션을 제공하며 서비스를 확장하였고, 프로젝트명도 폴리곤으로 리브랜딩
2021년 4월 디파이 렌딩 시장 점유율 1등 아베(AAVE)의 폴리곤 마켓 런칭 스시스왑, 아베고치, 유니스왑 등 주요 디앱들이 레이어2 솔루션으로 폴리곤 네트워크를 선택하면서 2021년 5월을 기점으로 트랜잭션이 수, 지갑 수, 토큰 가격 모두 떡상
현재 670개 이상의 디앱이 폴리곤 네트워크에서 운영되고 있으며, 최근 테라 사태로 갈 곳을 잃어버린 약 50+여개의 디앱 프로젝트가 폴리곤으로 이주를 결정하였음
최근 아비트럼, 스타크웨어 등 경쟁 레이어2 솔루션의 등장으로 네트워크 성장세가 둔화된 상태
이에 따라 폴리곤 헤르메즈 런칭, 미나 프로토콜 협업 등을 통해 영지식 증명을 도입하는 등 경쟁력 강화 노력중
향후 옵티미스틱 롤업, 엔터프라이즈 체인 등의 서비스 출시를 통해 종합 레이어2 솔루션 프로젝트로 발돋움할 계획
루프링은 ZK-SNARK 암호화 기술을 이용한 페이먼트 및 트레이딩 전용 레이어2 ZK롤업 솔루션
OCDA (On chain data availability)를 통해 사용자들에게 ZK롤업과 발리디움(Validium) 모드를 동시 제공.
발리디움은 ZK롤업에 비해 속도가 빠른 반면 (9,000 vs 2,000 TPS), 오프체인 데이터 저장방식이기에 relayer(롤업 데이터 모니터링을 밑고 있는 노드, 즉 루프링 팀)에게 모든 권한 (자금 동결, 압류 등)이 위임된다는 단점이 있음
볼리션이라고 ZK롤업과 발리디움을 둘 다 제공해주는 L2솔루션이 있음. 서비스 개발자는 입맛에 맞게 둘 중 하나를 선택할 수 있고, L2시장에서 선두를 달리고 있는 StarkNet과 zkSync2.0(zkPorter)이 볼리션 구조를 띄고 있어 볼리션이 ZK롤업 시장의 표준이 될 가능성이 매우 높아 보임. Immutable X, Sorare, 그리고 DeversiFi가 현재 Starkware의 볼리션을 사용하고 있음.
루프링의 OCDA는 스타크웨어의 볼리션과 유사한 것으로 보임.
루프링 프로토콜 이용 시 최대 9,000 TPS 지원 및 이더리움(L1) 대비 +100x 가스비 절감 가능
루프링은 프로토콜 운영 외에도 자체적으로 DEX와 지갑 서비스 출시 등 다양한 금융 사업에 직접 진출하고 있음
작년 하반기부터 NFT 민팅/매매를 위한 스마트 컨트랙트 및 API를 추가하여 사업 저변 확대중
2021년 8월 루프링 프로토콜(Loopring 3.6.2)에 NFT (ERC721, ERC1155) 민팅/전송 관련 컨트랙트 기능 및 API 추가
사용자들은 L2 위에서 NFT를 자유롭게 민팅하고 거래할 수 있으며 L2에서 L1 (이더리움)으로 NFT를 전송하는 것도 가능함
이와 관련하여 게임스탑이 자체 NFT플랫폼 서비스 개발에 루프링의 프로토콜을 사용할 것이라는 루머가 존재했으나, 2022년 2월에 Immutable X과 파트너십을 맺으면서 무산되었음
루프링의 NFT 기능 개발은 그간 DEX 개발에만 국한되었던 사업의 저변을 확대하려는 움직임으로 해석됨
장기적으로는 단순 L2 프로토콜을 넘어 종합 금융 플랫폼으로 성장하는 것이 목표이나, 퍼포먼스는 다소 부진함 (루프링 지갑수는 40,000, 루프링 DEX는 전체 DEX 시장대비 0.1% 점유율을 지님)
거래량 및 유저 수 기준으로 DEX 서비스는 경쟁사 대비 퍼포먼스가 아쉬운 상황이며, 지갑 서비스 역시 마찬가지
루프링 지갑수는 현재 41000개로 폴리곤 지갑수 대비 1 / 10 규모
왜 퍼포먼스가 저조한지에 대한 이유를 생각해보면…
루프링을 포함한 ZK롤업 프로토콜은 아직까지는 EVM 호환이 되지 않고 프로토콜 범용성이 사이드체인 등 타 레이어2에 비해 다소 좁다는 한계가 있음
Polygon, Arbitrum 등 디앱(dAPP) 편입을 통해 생태계를 확장을 하려는 타 레이어2 프로토콜과 달리 루프링은 모든 것을 자체적으로 서비스하는 전략을 선택
루프링은 자체 개발한 Ring matching 기술을 통해 자체 DEX에서 효율적인 유동성 제공 시스템을 구축하였으나, 거래량 및 퍼포먼스는 타 DEX대비 저조한 편
ZK롤업을 통해 유저들에게 경쟁사 대비 저렴한 거래 수수료 및 빠른 거래 속도를 제공하고 있음에도 DEX 서비스 측면에서 격차가 발생하게 된 주요 원인은
1. 스왑/트레이딩할 수 있는 페어 수가 적고 (오더북 26개, AMM 65개 vs 유니스왑 +9,000개)
2. 거래소내 유동성 부족으로 파악됨
결론적으로, 루프링은 L2 프로토콜을 넘어 종합 금융 플랫폼으로 성장하는 전략을 선택하였으나 너무 다양한 서비스를 직접 개발하다 보니 리소스가 분산되어 오히려 악수로 작용한 것으로 보임
L2 전망
레이어2는 기술적인 부분으로 차별화를 시도하기보다는, 킬러 디앱의 여부와 BD가 캐리하는 부분이 크며, 이걸 가장 성공적으로 한 케이스가 폴리곤.
이더리움과 경쟁하고 있는 많은 메인넷이 있지만, 이더리움은 이러한 메인넷과 일대일의 성능 경쟁을 하고 있는 것이 아니라, 유기적으로 연결된 전체 네트워크의 통합된 확장성으로 승부를 보려는 전략을 취하고 있음. 이더리움2의 확장성은 레이어2의 연결로 극대화될 뿐만 아니라, 블록체인의 트릴레마로 지목된 확장성, 탈중앙성, 보안성이라는 양립하기 어려운 목표를 모두 충족시킬 수 있게 된다.
그러나 이더리움이 모든 블록체인의 유스케이스에 가장 적합할 것으로 생각하지는 않는다. 이더리움은 범용적 솔루션의 기반으로 가능한 많은 영역에서 손쉽게 탈중앙화된 애플리케이션을 구축할 수 있는 베이스가 될 수 있겠지만, 애플리케이션의 유스케이스에 따라 매우 특정한 기능성과 성능이 필요한 경우도 많을 것이다. 그렇기 때문에 다양한 방식의 블록체인 확장성 솔루션에 대한 수요는 앞으로도 계속 증가할 것이다. 메인넷간의 경쟁 또한 블록체인 기술을 한층 더 고도화하는 데 매우 긍정적인인 역할을 하게 될 것이다.
모든 트랜잭션을 온체인에서 처리하지 않고 자주 거래하는 상대방과의 트랜잭션을 오프체인 채널(channel)을 통해 처리하는 솔루션은 주로 중앙화된 주체의 영향력이 큰 지급과 결제 분야에서 활용될 가능성이 높지만, 범용적인 블록체인 스케일링 기반으로 활용되기에는 한계가 있을 것이다. 탈중앙성이나 보안성을 뒤로 하고 확장성에만 초점을 맞춘 메인넷은 단기적으로는 값싼 수수료와 빠른 속도 덕분에 인기를 끌겠지만, 블록체인의 트릴레마를 제대로 해결한 솔루션들이 자리잡기 시작하면 급격히 영향력을 잃을 가능성이 높다. 부실한 탈중앙화 메인넷에 기반했던 애플리케이션들이 확보한 사용자를 그대로 유지한 채, 레이어2 체인으로 옮겨가는 트렌드도 생겨날 것이다.
레이어2 체인이 극복해야할 어려운 과제도 여전히 많다. 무엇보다 레이어2 체인간의 단절성을 극복할 수 있는 효과적인 데이터 공유와 전달 메커니즘이 필요하다 (L2 <> L2). 이전에 메인넷 간의 연결을 고민했던 인터체인 솔루션이 이번에는 레이어2 체인간의 통신을 해결하는 솔루션으로 재등장할 수도 있다. 이더리움의 최대 강점 중의 하나가 여러가지 스마트 컨트랙을 제삼자에 의한 허가 없이 자유롭게 조립해서 새로운 서비스를 만들어 낼 수 있는 것인데, 만일 레이어2 체인으로 분리된 스마트 컨트랙들이 서로의 상태를 알 수 없다면, 레고 블록과 같은 조립성을 잃게 될 것이다. 많은 디파이 프로젝트는 네트워크 효과를 최대로 증가시키기 위해 유동성을 공유하거나 몰아서 이용할 수 있어야 하는데, 각 서비스가 모두 레이어2로 내려가 버리면 가스비가 절감되는 효과가 유동성 분산으로 상쇄될 가능성이 높다. 탈중앙화된 인터 레이어 솔루션이 나오기 전까지는 레이어2로 가더라도 각각 별개의 소규모 체인으로 독립하기보다는 상호 연관된 서비스는 규모가 큰 단일 레이어2에 같이 들어가는 것이 유리할 것이다. 가스비 절감 측면에서도 그렇고, 유동성 공유와 통합 측면에서도 그렇다. 이 때문에 디파이 시장에서 큰 TVL과 타 서비스와의 결합성을 지닌 에이브(AAVE), 유니스왑(Uniswap) 등이 지원하는 레이어2가 빠르게 시장을 석권할 수 있었다. 아비트럼(Arbitrum), 옵티미즘(Optimism), 폴리곤(Polygon)이 그 예다.
L2가 많이 나올수록 브릿지가 더 필요해지는데 오늘날의 L2 <> L2, L1 <> L2 크로스 체인 브릿지는 취약한 보안성과 함께 유동성의 파편화라는 본질적인 문제를 해결하지 못하였다
시간이 지나도 브릿지의 보안성에 대한 의문은 계속되고 있으며
락앤민트 (Lock & Mint)방식의 브릿지 별로 상이한 합성자산 발행은 유동성의 파편화를 더욱 악화시키고 있다
일례로, 스시스왑은 15개의 체인에 디앱이 런칭되었음에도 불구하고 크로스체인 연결이 원활하지 않아 체인마다 유동성 풀이 나뉘어져 시너지가 발생하지 못하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 크로스체인 프로토콜의 중요성이 계속해서 대두되고 있음
따라서 차세대 브릿지는 아래 3가지 요소를 충족해야할 것이다
즉각적인 완결성 : 체인 간 전송의 결과가 즉시 나타나는 것을 보장해야 함
통합된 유동성 : 여러 개의 체인이 단일한 유동성 풀을 공유해야 함
네이티브 자산 전송 : 합성 자산이 아닌 네이티브 자산을 전송해야 함. 예를 들어, wBTC는 진짜 BTC가 아니라 BTC와 교환 가능한 합성자산임
연산을 Offchain 에서 하는 거면 기존의 web2 app 들을 smooth 하게 onchain 화 하는 기술이 가능하지 않을까? 예를 들어 sql 데이터를 파싱해서 DA 로 뻥튀기만 해주고, 여전히 연산은 Offchain에서 한다던지?
