사이드체인과 롤업 레이어2, 뭐가 어떻게 다르지?

학습 차원에서 틈틈이 해외 전문가들이 블로그나 미디어 그리고 책에서 쓴 글을 번역 또는 정리하고 있습니다. 이번 포스팅도 그중 하나고요. 거칠고 오역된 부분이 있을 수 있습니다. 제대로 번역되지 않은 부분은 확인 주시면 반영토록 하겠습니다. 이번 글은 알고 트레이딩 플랫폼( Algo Trading Platform) 공동 창업자인 사이버펑크메탈헤드가 미디엄 블로그에 올린 글을 정리한 것입니다.

블록체인에서 확장성은 보다 많은 사용자들이 서비스를 적용하면서 전례 없이 증가하는 컴퓨팅 수요를 성공적으로 대응하기 위한 능력으로 언급된다.

한 체인을 스케일업하는 것과 관련해, 논의는 상호 배타적이지 않은 2가지 접근으로 좁혀진다. 사이드체인과 롤업이다.

사이드체인이란 무엇인가?

사이드체인은 베이스 체인과 호환되는 버전이다. 거래들은 오프체인 처리를 위해 보내질 수 있다. 필요하다면 거래는 다시 베이스 체인으로 보내질 수 있다. 사이드체인은 양방향 브릿지를 통해 메인넷에 연결된다. 그러나 사이드체인은 자체적인 합의 메커니즘을 갖고 독립적인 블록체인으로 운영된다. 따라서 메인넷은 작업증명(PoW)에서 운영되고 사이드체인은 지분증명(PoS)을 사용해 서로 커뮤니케이션할 수 있다.

사이드체인은 어떻게 작동하나

체인들 사이에서 거래를 처리하는 것을 지원하기 위해 사이드체인들은 그들이 연결되는 메인 체인과 양방향 페깅(Peg)을 유지한다.

이것은 사용자들이, 예를 들면 이더리움에 있는 메인넷에서 폴리곤 사이드체인으로 보내는 것을 가능케 한다. 그러나, 전송은 결코 실제로 일어나는 것은 아니다. 양방향 페깅은 단순히, 메인넷에서 전송된 양을 묶어 두고, 사이드체인에 있는 자산의 미러링된 버전을 발행한다. 이것은 메인넷에서 토큰을 소각하고, 그것을 사이드체인으로 발행하는 스마트 컨트랙트를 통해 일어난다. 이것이 폴리곤으로 보내진 이더리움이, wETH 또는 래핑된 이더리움(wETH or Wrapped Ethereum)으로 이용할 수 있는 이유다.

사이드체인은 어떻게 안전한가

이름이 보여주듯, 사이드체인들은 베이스 레이어와 병령로 운영된다. 사이드체인들은 메인넷 기반으로 개발되지 않는다. 이것은 고려되어야할 추가적인 보안 변수들이 있다는 것을 의미한다. 예를 들면 사이드체인은 우리가 두번째로 다룰 롤업(roll-ups)과 달리  베이스레이어의 보안을 활용할 수 없다. 사이드체인 보안은 사이드체인 그 자체적으로 해결될 필요가 있다.  블록체인이 보다 대중화될수록 더 많은 밸리데이터 노드들을 갖게 된다. 그리고 따러서 체인은 더 안전해진다. 이것은 사이드체인이 보안 위협일수 있을지에 대한 논의로 이어진다.

사이드체인의 미래는?

사이드체인에 대해 요약하자. 사이드체인은 놀라운 확장성 잠재력은 네트워크 혼잡을 해소하는 것을 넘어선다. 사이드체인은 다양한 체인들 사이에서 브릿지로 행동할 수 있고 전체 암호화폐 상태를 하나로 묶어 준다. 사이드체인이 악용된 사례들이 있어왔다는 것은 사이드체인이 블록체인 트릴레마-탈중앙화, 확장성, 그리고 보안-을 위한 해결책이 아직 아니라는 것을 의미한다. 그러나 사이드체인들은 확실히 받아들여지고 있다.

롤업은 무엇인가?

롤업은 레이어2 확장성 솔루션이다. 베이스 레이어 기반으로 개발됐다. 롤업들은 여러 거래들을 말아서 하나의 대형 거래로 만들어, 베이스 레이어에서 처리하도록 보낸다.  이같은 접근은 가스비 뿐만 아니라 거리를 처리하는데 요구되는 시간도 크게 줄여준다.

롤업은 어떻게 작동하나?

우리가, 블록체인에서 거래를 간단한 데이터 조각으로 여긴다면, 50개 거래를 하나의 데이터 덩어리에 포함할 수 있다면 어떨까? 이것이 정확하게 롤업이 작동하는 방식이다. 처리를 위해 보내기 전에 여러 거래들을 하나로 결합하는 한다는 사실은 롤업이 베이스 레이어를 따라 효율적으로 확장된다는 것을 의미한다. 따라서 베이스 레이어가 효율적일수록, 롤업도 더욱 효율적이다.

현재 두가지 롤업 수행 방식들이 있다

올티미스틱 롤업은 단일 롤업에 있는 모든 거래 데이터가 유효하고, 롤업 내에서 어떤 것을 숨기려고 시도하는 나쁜 행위자들이 없다는 가정 아래 작동한다. 이런 가정된 타당성 때문에, 옵티미스틱 롤업 속도는 올라간다.

사기성 거래로부터 보호하기 위해 옵티미스틱 롤업 프로토콜들은 참가자들이 거짓 거래들에 대해 이의를 제기할 수 있게 한다. 사기성 거래는 바로 이더리움 네트워크에 정당한 것인지, 그리고 분쟁을 해소하기 위해 체크되도록 제출된다.

영지식 롤업(Zero-knowledge rollups: zk-롤업)은 영지식증명(zero-knowledge proof)으로 불리는 암호 조각에 의존해 작동한다. 영지식증명은 누군가가 진술에 대한 추가 정보를 제공하지 않고도 진술이 사실이라는 것을 수학적으로 증명할 수 있게 한다.

ZK롤업은 수천 개 거래를 메인체인 밖에서 번들링해서, 암호학적인 증명으로 내놓는다. 이것은 유효성 증명(validity proof) 또는 SNARK(SNARK (succinct non-interactive argument of knowledge)로 알려져 있다. 암호학적인 증명은 이후 메인체인에 승인을 위해 포스팅된다.

ZK롤업은 옵티미스틱 롤업과 비교해 악용에 덜 노출되면서도 추가된 혜택 또는 거의 실시간성의 거래를 지원한다.

롤업의 미래는?

요약하면 롤업은 기존 온체인 보안을 활용하는 뛰어난 확장성 솔루션이다. 이것은 롤업은 매우 필수적으로 만든다.

사이드체인과 롤업 사이에서 직접적인 경쟁은 없다. 이들은 평화롭게 공존할 수 있다. 각각의 솔루션은 각자 강점과 극복해야 할 과제들이 있다.

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