[칼럼 #118] 이더리움 기반 L2의 중요성

[Adappter]

어댑터 편집국 KPJC

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이더리움 기반 L2의 중요성

이더리움 기반 L2 솔루션이 블록체인 공간의 새로운 트렌드로 떠오르고 있다. 이더리움 메인넷이 네트워크에서 처리되는 거래가 급증하면서 확장성 문제에 직면해 있기 때문이다. 이로 인해 가스 요금이 오르고 확인 시간이 길어지면서 디앱이 사용자를 유치하고 유지하기 어려울 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 디앱이 이더리움 메인넷의 보안을 유지하면서 오프체인 트랜잭션을 수행할 수 있는 다양한 L2 솔루션이 개발되었다. 이러한 L2 솔루션은 더 빠른 확인 시간, 더 낮은 트랜잭션 비용 및 더 높은 트랜잭션 처리량을 제공하여 디앱 개발자와 사용자 모두에게 매력적인 옵션을 제공한다.
또한, 이더리움 기반의 L2 공간에서 상당한 투자 및 개발 활동이 있었으며, 많은 새로운 L2 솔루션이 개발 및 출시되고 있다. 이는 이더리움 생태계에 대한 L2 솔루션의 잠재적 이점에 대한 관심과 인식이 커지고 있음을 의미한다.
전반적으로 이더리움 기반의 L2 솔루션이 블록체인의 새로운 트렌드로 주목받고 있으며, 향후 이더리움 생태계에서 점점 더 중요한 역할을 할 것으로 보인다.
이러한 L2가 활성화 되기 위해서는 L2를 이용하는 디앱이 더욱 활성화되어야 한다.
디앱, 즉 분산형 애플리케이션은 이더리움 기반의 L2 솔루션을 사용해 성능을 향상시키고 비용을 절감할 수 있다. 이더리움에는 옵티미스틱 롤업, zk-롤업, Validium 등 여러 L2 솔루션을 사용할 수 있다.
옵티미스틱 롤업은 디앱들이 이더리움 메인넷의 보안을 유지하면서 오프체인 트랜잭션을 수행할 수 있도록 하는 L2 솔루션의 일종이다. 기본적으로 트랜잭션은 함께 번들되어 메인넷에 일괄적으로 제출되므로 이더리움에서 트랜잭션을 실행하는 것과 관련된 전반적인 가스 요금이 절감된다. 또한 옵티미스틱 롤업은 초당 최대 2,000건의 트랜잭션(tps)을 처리할 수 있어 현재 이더리움 메인넷의 용량보다 상당히 빠르다.
zk-롤업은 제로 지식 증명을 사용하여 트랜잭션 유효성을 검증하는 또 다른 유형의 L2 솔루션입니다. 이를 통해 트랜잭션이 번들되어 제출될 때까지 이더리움 메인넷에서 보이지 않기 때문에 훨씬 더 큰 확장성과 개인 정보 보호가 가능하다. zk 롤업은 현재 최대 300 tps를 처리할 수 있다.
Validium은 이더리움 메인넷의 보안과 오프체인 트랜잭션의 속도 및 확장성이 결합된 새로운 유형의 L2 솔루션입니다. Validium을 사용하면 메인넷에 제출하기 전에 먼저 거래가 오프체인으로 검증되므로 가스 요금이 절감되고 거래 속도가 빨라진다. Validium은 최대 10,000 tps를 처리할 수 있다.
이더리움 기반의 L2 솔루션을 사용하는 디앱에서 발생하는 트랜잭션의 수는 사용되는 특정 L2 솔루션, 디앱의 복잡성, 사용자 간의 채택 수준 등 다양한 요소에 따라 결정된다는 점에 주목할 필요가 있다. 옵티미스틱 롤업, zk-롤업 및 Validium과 같은 L2 솔루션을 사용하면 디앱들은 트랜잭션 처리량을 크게 높이고 비용을 절감하여 사용자에게 더 매력적으로 만들 수 있으며 잠재적으로 블록체인 공간에서 더 많은 채택을 유도할 수 있다.

그렇다면 이더리움 기반 L2에 대해서 조금 더 자세히 알아보자. 이더리움 기반 L2는 다음과 같은 카테고리로 크게 나눌 수 있다.
롤업: 롤업은 많은 트랜잭션을 L1의 단일 트랜잭션으로 번들하거나 롤업하는 L2 솔루션입니다. 그들은 오프체인 트랜잭션의 유효성을 검증하기 위해 암호화 증명을 사용한다. 롤업에는 앞서 말한 zk-롤업과 옵티미스틱 롤업이 있다 zk-롤업은 거래의 정확성을 증명하기 위해 제로 지식 증명을 사용하는 반면, 옵티미스틱 롤업은 잘못된 거래에 도전하기 위해 사기 증명을 사용한다. 그러나 롤업은 L1에서 많은 데이터 가용성을 요구하며, 이는 비싸고 혼잡할 수 있다. zk-롤업은 또한 증명을 생성하기 위한 초기 비용이 높고 신뢰할 수 있는 설정이 필요하다. 옵티미스틱 롤업은 탈퇴 시간이 길고 정직한 검증자에 의존한다. 롤업 프로젝트의 몇 가지 예로는 ZKSwap2, Optimism, Arbiitrum, 그리고 Loopring이 있다.
State 채널: State 채널은 사용자가 채널을 닫기를 원할 때까지 L1을 포함하지 않고 오프체인으로 트랜잭션을 교환할 수 있는 L2 솔루션이다. 이들은 디지털 서명을 사용하여 양 당사자가 채널 상태에 동의하도록 한다. 하지만, State 채널은 사용자에게 위험하고 유동성이 없는 스마트 계약으로 자금을 잠글 것을 요구한다. 그들은 또한 기꺼이 협력하고 자주 소통하는 온라인 참가자들이 필요하다. 따라서 많은 사용자 또는 상호 작용을 수반하는 복잡한 애플리케이션에는 적합하지 않다State 채널 프로젝트는 대표적으로 Raiden Network, Connext Network, Perun 등이 있다.
Plasma: Plasma는 L1과 평행하게 달리는 child chain 또는 side chain을 생성하는 L2다. 그들은 머클 트리를 사용하여 child chain의 상태를 압축하고 정기적으로 체크포인트로 L1에 제출합니다. 그들은 또한 아동 체인에서 발생하는 분쟁이나 탈퇴를 처리하기 위해 사기 증명이나 퇴장 게임을 사용한다. 플라스마에서 가장 유의해야 하는 점은 사용자가 지속적으로 child chain을 모니터링하고 사기나 악의적인 활동이 있을 경우 신속하게 종료할 수 있어야 한다는 것이다. 이 외에 child chain에서 자금을 인출하려는 사용자를 위한 대기 기간도 길고, 일부 스마트 계약 또는 ERC-20 토큰과 호환되지 않는 다는 단점도 가지고 있다. 플라즈마 프로젝트의 예로는 OMG 네트워크, 매틱 네트워크(현재 폴리곤), 플라즈마 그룹이 있다.
사이드 체인: 사이드 체인은 브리지 또는 검증기를 통해 L1에 연결되는 독립적인 블록 체인이다. 그들은 그들만의 합의 메커니즘과 보안 모델을 가지고 있는데, 이것은 L1의 것과 다를 수 있다. 이를 통해 사용자는 L1에서보다 낮은 수수료와 빠른 확인 시간으로 L1과 사이드 체인 간에 자산을 이전할 수 있습니다. 앞서 언급한 대로 사이드 체인은 자체 합의 메커니즘과 검증자에 의존하는 경우가 많기 때문에, L1보다 보안이 낮다. 또한 L1 간에 자산을 전송하기 위해 브리지 또는 검증자가 필요하기 때문에 L1과의 상호 운용성 문제도 있다. 결국 L1과는 표준 또는 거버넌스 모델이 다를 수 있으므로 충돌 또는 혼란이 발생할 수 있다. 사이드체인 프로젝트로는 xDai, SKALE Network, POA Network 등을 들 수 있다.
분명 이더리움 기반 L2 프로젝트들의 가능성과 한계점을 가지고 있지만, 여기서 우리가 분명히 알아야 하는 것은 L2가 이더리움 블록체인 생태계에 반드시 필요하다는 것이다.
이더리움은 스마트 계약을 통해 이더리움 가상머신(EVM)에서 코드를 실행하는 디앱들을 구축하기위한 분산형 플랫폼이다. 이더리움은 강력한 플랫폼이지만 확장성과 트랜잭션 처리량 측면에서 어려움에 직면해 있다. 이더리움 블록체인은 현재 초당 처리할 수 있는 트랜잭션 수(tps)가 제한돼 있으며, 최대 용량은 15tps 안팎이다. 이는 네트워크 활동이 많은 기간 동안 확인 시간이 길고 거래 수수료가 높아 디앱들의 확장 및 경쟁력 유지가 어렵다. 이러한 문제는 이더리움의 인기와 채택이 증가함에 따라 점점 더 심각해졌다.
이러한 확장성 문제를 해결하기 위해 이더리움 기반의 L2 프로젝트가 개발되고 있으며. 이 프로젝트들은 트랜잭션 처리의 일부를 오프체인으로 이동하여 이더리움 블록체인의 성능과 처리량을 향상시키고자 한다. 이를 통해 트랜잭션 확인 시간을 단축하고 수수료를 낮추며 트랜잭션 처리량을 높일 수 있다.