블록체인 확장성 & 파라메타 (아이콘루프 / Scalability / 아이콘 / 비교)

 

 

 

안녕하세요, 아이콘루프입니다. 

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점차 블록체인 서비스의 증가와 함께 사용자가 증가함에 따라 보다 빠른 대응과 거래량 처리를 위해 업계에서는 확장성 (Scalability) 확보를 위한 다양한 노력이 진행되고 있습니다. 최근 진행된 이더리움 2.0 업그레이드 또한, 향후 확장성을 높일 수 있을 것이라는 것에 많은 기대를 모으고 있죠. 하지만 한편으로는 확장성의 확보는 블록체인의 트릴레마라 할 수 있는 탈중앙성과 보안성을 저해할 수 있다는 것에 우려를 갖고 있기도 합니다. 

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이번 포스팅에서는 블록체인들이 보안성을 유지하며 확장성을 확보하고자 하는 노력들이 무엇인지 그리고 아이콘루프의 블록체인 기술이 적용된 ICON과 블록체인 프레임워크 Parameta는 어떻게 대응하고 있는지에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 

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블록체인 확장성 (Blockchain Scalability) 

 

초기에는 확장성 확보를 위해 PBFT(Practical Bizantine Fault Tolerence)나 POA (Proof of Authority)를 활용한 별도의 메인넷을 구축하는 방향으로 대표적인 프로젝트는 EOS, Tron 등이 있습니다. 하지만 별도의 메인넷을 구축할 경우, 탈중앙화 이슈와 하드포크로 인한 불안정성, 하나의 블록체인으로는 결국 병목현상이 해결되지 않는 문제는 동일하게 발생한다는 문제가 지적되어 왔습니다. 

 

 

 

 

 

 

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이더리움 (Ethereum)

 

이더리움에서는 레이어2 (L2, Layer2)라는 개념으로 네트워크의 Computation을 분리하여 보안성을 유지하면서도 실행(Execution)될 수 있는 방향의 연구가 진행되고 있습니다. 최근 이더리움 2.0 업그레이드에 따라 이더리움의 확장성이 높아질 것이라는 기대에 레이어2 프로젝트인 폴리곤, 비트럼, 옵티미즘, 스타크엑스, 메티스 등 프로젝트가 주목을 받으며 레이어2의 총예치금 (TVL) 또한  3,600,000ETH를 넘기고 있는 상황입니다. 

 

l2beat.com, Sum of all funds locked on Ethereum converted to USD, Oct 2022

 

 

이더리움의 레이어2는 어떻게 확장성을 확보하고 있는지 살펴보겠습니다. 이더리움의 확장성을 확보하기 위한 스케일링 솔루션은 대표적으로 플라즈마, 롤업 (Optimistic, ZK) 등이 있습니다. 

 

 

 

플라즈마의 경우, 레이어2에서 처리한 트랜젝션을 묶어 결과내역만을 이더리움에 전달하여 확인함으로써 이더리움에서의 트랜젝션을 최소화 할 수 있어 네트워크에 대한 부화 및 gas 비용을 낮추는 효과가 있습니다. 그러나 처리된 세부적인 트랜젝션 내역없이 결과만을 전달하기 때문에 레이어2에서 발생한 트랜젝션이 정상인지에 대한 데이터 가용성 (DA, Data Availability) 문제가 발생할 우려가 있습니다.

 

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한편, 롤업은 이와 같은 플라즈마의 DA문제를 해결하기 위해 레이어2에서 발생한 트랜젝션 데이터까지 업로드하여 데이터의 문제가 없는지 검증을 진행할 수 있습니다. 

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롤업 중 옵티미스틱 롤업의 경우, 검증 후 이의제기 (Challenging) 를 위해 약 7일의 시간이 소요되는 단점이 있습니다. 이와 같은 시간 소요를 막기 위해 위해 제대로 계산되었다는 증명까지 이더리움에 전달하는 ZK(Zero-Knowledge) 롤업이 궁극적인 L2 솔루션이 될 것으로 예상되고 있으나 아직 풀어야 할 기술적인 난제가 여전히 많은 상황입니다. 

 

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또한, 이더리움은 이번 이더리움 2.0 업그레이드를 통해 샤딩을 도입할 예정입니다. 샤딩은 메인 체인을 여러 개의 샤드로 분할해서 각각의 샤드가 전체의 트랜젝션을 나눠서 해결하는 것으로 롤업이 실행의 부분을 처리한다면 샤드체인은 저장의 영역을 처리함으로써 기존 이더리움이 단독으로 처리하던 부분을  분업하여 처리함으로써 기존의 보안성은 유지하며 확장성은 확보하는 방향으로 연구가 진행되고 있습니다. 

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결론적으로 이더리움은 확장성을 확보하기 위해 기존 이더리움이 단독으로 처리하던 부분을 분업하여 처리함에 따라 기존의 보안성은 유지하며 확장성은 확보하고자 하는 방향의 연구가 진행되고 있습니다. 

 

 

 

 

 

 

 

COSMOS

 

delphidigital.io The Cosmos Ecosystem Has Arrived, Sep 2021

 

 

코스모스는 Application Specific Blockchain을 표방하며 하나의 블록체인에 하나의 어플리케이션이 작될 수 있도록 하고 코스모스 허브의 벨리데이터를 활용하여 Cosmos SDK 기반의 블록체인 메인넷들에 대한 보안성을 보장하고 있습니다. 즉, 코스모스의 경우 각 어플리케이션을 개별 메인넷으로 분리하여 네트워크의 과부화를 막아 확장성을 확보하며 분리된 네트워크를 코스모스 허브로 연결을 통해 보안성을 확보하는 전략을 갖고 있습니다. 

 

 

 

 

 

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위에서 살펴본 바와 같이 블록체인들은 확장성과 동시에 보안성을 확보하기 위해 기존 단일의 모노리딕 (Monolithic) 블록체인에 존재했던 실행 (Execution), 결제 (Settlement), 합의와 데이터가용성 (Consensus and Data Availability) 를 분업하는 모듈러 (Modular) 블록체인으로 변화해 나가고 있습니다. 

 

coinyuppie.com, Read the Ethereum era of “modularity” in one article, Oct 2021

 

 

 

 

 

 

ICON

 

아이콘루프가 기술지원을 하고 있는 글로벌 인터체인 프로젝트 ICON은 최초 설계부터 확장성과 보안성을 고려하여 모듈러블록체인과 유사한 방식으로 설계되었습니다. ICON 은 아이콘루프의 loopchain의 Multi-channel 기술을 이용하여 메인 검증자 (ICON’s P-Reps) 를 통해 합의와 데이터 가용성 레이어(DA Layer)를 구성하고 인터체인 기술인 BTP (Blockchain Transmission Protocol)을 이용하여 결제레이어(Settlement Layer) 구성, 일부 검증자를 실행레이어(Execution layer)로 구성할 수 있도록 설계함으로써 블록체인의 각 기능을 분업하여 처리할 수 있어 높은 확장성과 신뢰성을 확보하고 있습니다. 

 

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Parameta

아이콘루프가 자체 개발한 파라메타 (Parameta)는 블록체인 메인넷부터 프로토콜, 어플리케이션, 개발자환경, 서포트 프로그램까지 원하는 비즈니스 환경에 최적화된 블록체인 메인넷을 구축이 가능한 풀스택 블록체인 프레임워크입니다. 

 

출처 : 아이콘루프 (iconloop.com)

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파라메타는 아이콘과 같은 레이어 1(L1) 메인넷 구축 및 개발을 지원할 뿐만 아니라 블록체인 허브의 역할을 하는 L1과 연결되는 레이어2 (L2) 블록체인 네트워크 구축이 모두 가능합니다. 레이어2 형태로 메인넷 구축시에는 ICON의 P-Rep을 활용한 블록 생성 및 검증을 통해 보안성은 유지하면서 독자적인 실행레이어를 통해 서비스를 실행할 수 있습니다. 이를 통해 메인넷 구축시 필요로 되는 Validator, Wallet, Explorer 등 리소스를 레이어1 메인넷을 활용함으로써 비용을 최소화 할 수 있을 뿐만 아니라 레이어2에서 서비스가 독립적으로 실행됨에 따라 레이어1 메인넷의 과부하를 막을 수 있습니다. 

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출처 : 아이콘루프 (iconloop.com)

 

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이번 포스팅에서는 블록체인의 확장성, 보안성을 위한 노력 중 메인넷의 기능을 분업화하는 모듈러 블록체인의 관점에서 블록체인 프로젝트들을 살펴보았습니다. 

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모듈러블록체인의 경우에도 기존 메인넷의 기능을 별도의 네트워크로 분산된다는 점에서 모노리딕에 비해서는 보안성 비교적 떨어진다는 지적이 있습니다. 그러나 점차 증가하는 사용량으로 인한 블록체인의 확장성 문제를 고려해보았을 때 향후 지속적인 성장이 기대되는 분야이니 앞으로 어떻게 보다 발전할 수 있을 것인지 관심을 갖고 지켜보면 좋겠습니다. 

 

 

 

출처: https://blog.naver.com/hello_iconloop/222899302135