올해 10월부터 이더리움 공동 창업자인 비탈릭 부테린(Vitalik Buterin)은 이더리움 개발 로드맵의 6개 부분(The Merge, The Surge, The Scourge, The Verge, The Purge 및 The Verge)을 다루는 이더리움 프로토콜의 미래 가능성에 대한 일련의 기사를 발표했습니다. 과시.
우리는 이전에 로드맵의 첫 번째 부분(The Merge)을 해석했으며 , 이 기사에서는 시리즈의 두 번째 부분인 The Surge를 계속해서 해석할 것입니다. 이 기사에서 Vitalik은 Ethereum의 확장성과 장기적인 개발에 중점을 둡니다. 기술 로드맵의 이 단계에서 우리는 이더리움이 어떻게 분산화되고 안전한 상태를 유지하면서 엄청난 수요(100,000+ TPS)를 처리할 수 있는 프로토콜로 변환될 것인지에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다.
이더리움의 핵심 비전
본질적으로 이더리움은 분산형 인터넷의 기본 계층이 되는 것을 목표로 합니다. Ethereum은 자체 실행 스마트 계약 코드를 통해 복잡한 분산 애플리케이션을 지원합니다. 이러한 유연성으로 인해 DeFi, NFT 등을 포함한 분산 애플리케이션을 구축하는 개발자가 선택할 수 있는 블록체인이 되었습니다.
그러나 이더리움은 확장성에 한계가 있습니다. Ethereum L1은 초당 약 15~30건의 거래만 처리할 수 있는데, 이는 여전히 Visa와 같은 기존 결제 네트워크에 비해 훨씬 뒤떨어져 있습니다. 이로 인해 네트워크 정체 기간 동안 높은 가스 요금이 발생하고 이더리움이 글로벌 규모의 인프라가 되는 능력이 제한됩니다. 이것이 바로 The Surge가 해결하는 데 중점을 둔 문제입니다.
The Surge의 주요 목표는 다음과 같습니다.
-이더리움 L1+L2는 100,000+ TPS에 도달합니다.
-L1의 분산화와 견고성을 유지합니다.
-적어도 일부 L2는 이더리움의 핵심 속성(무신뢰, 개방성, 검열 저항성)을 완전히 상속합니다.
- L2 간 상호 운용성 극대화: 이더리움은 수십 개의 서로 다른 블록체인이 아닌 생태계와 같아야 합니다.
롤업이 중심이 되는 미래
The Surge는 주로 L2 솔루션을 통해 확장성을 크게 높이려는 Ethereum의 계획을 나타냅니다. 롤업은 이 전략의 핵심 구성 요소입니다. 롤업 중심 로드맵은 단순한 노동 분업을 제안합니다. Ethereum L1은 강력하고 분산된 기본 계층에 초점을 맞추고 L2는 생태계 확장을 돕는 임무를 맡습니다.
롤업은 오프체인 트랜잭션을 패키지화한 다음 이더리움 메인넷에 다시 제출하여 보안과 분산화를 유지하면서 처리량을 크게 늘립니다. Vitalik의 말에 따르면 롤업은 Ethereum의 확장성을 100,000TPS 이상으로 늘릴 수 있습니다. 이는 이더리움이 분산화 정신을 훼손하지 않고 글로벌 규모의 애플리케이션을 처리할 수 있게 해주기 때문에 혁신적인 확장이 될 것입니다.
Vitalik은 롤업이 단지 일시적인 솔루션이 아니라 장기적인 확장 솔루션임을 강조했습니다. Ethereum 2.0은 The Merge를 통해 PoW에서 PoS로 전환하여 에너지 소비를 줄이며, 롤업은 장기적인 확장 솔루션으로서 다음으로 중요한 이정표로 간주됩니다.
올해 롤업 중심 로드맵은 중요한 결과를 달성했습니다. EIP-4844 Blob 출시로 Ethereum L1 데이터 대역폭이 크게 증가했으며 여러 EVM(Ethereum Virtual Machine) 롤업이 첫 번째 단계에 진입했습니다. 각 L2는 고유한 내부 규칙과 논리를 가진 샤드로 존재하며, 샤딩 구현의 다양성과 다양화가 이제 현실이 되었습니다.
데이터 가용성 샘플링(DAS) 추가 개발
The Surge의 또 다른 주요 측면은 데이터 가용성 문제를 해결하기 위해 설계된 기술인 DAS(데이터 가용성 샘플링)입니다. 이더리움과 같은 분산형 네트워크에서는 모든 것을 저장하거나 다운로드할 필요 없이 모든 노드가 데이터를 확인할 수 있는 것이 중요합니다.
DAS를 사용하면 노드가 전체 데이터 세트에 액세스하지 않고도 데이터를 확인할 수 있어 확장성과 효율성이 향상됩니다.
Vitalik은 DAS의 두 가지 형태인 PeerDAS와 2D DAS를 강조했습니다.
PeerDAS는 롤업에 대한 신뢰 가정을 강화하여 더욱 안전하게 만들 것으로 예상됩니다. 2D DAS는 블롭 내뿐만 아니라 블롭 간에도 무작위로 샘플링합니다. KZG 약속의 선형성 속성을 활용하여 블록의 blob 집합은 동일한 중복 정보를 인코딩하는 새로운 가상 blob 집합으로 확장됩니다.
DAS를 통해 이더리움은 더 많은 양의 데이터를 처리할 수 있으므로 분산화를 손상시키지 않으면서 더 빠르고 저렴한 롤업이 가능합니다.
향후 추가 단계에서는 이상적인 2D DAS 버전을 식별하고 보안 속성을 입증하기 위해 더 많은 작업이 수행되어야 합니다.
Vitalik의 장기적인 현실적인 경로는 다음과 같습니다.
(1) 이상적인 2D DAS를 구현합니다.
(2) 1D DAS를 고수하고 샘플링 대역폭 효율성을 희생하며 단순성과 건전성을 위해 더 낮은 데이터 상한을 수용합니다.
(3) DA를 포기하고 플라즈마를 주요 레이어 2 아키텍처로 완전히 받아들입니다.
L1 계층에서 직접 실행을 확장하기로 결정한 경우에도 이 옵션이 존재한다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 이는 L1 계층이 많은 수의 TPS를 처리해야 하는 경우 L1 블록이 매우 커지고 클라이언트는 정확성을 검증할 효율적인 방법을 원하므로 롤업(예: ZK-EVM)을 사용해야 하기 때문입니다. L1 레이어와 DAS) 동일한 기술입니다.
플라즈마 및 기타 솔루션
Rollup 외에도 초기에 제안된 오프체인 스케일링 솔루션 중 하나인 Plasma도 또 다른 L2 솔루션입니다.
플라즈마는 메인 이더리움 체인과 독립적으로 거래를 처리하는 하위 체인을 생성하여 정기적으로 메인넷에 다이제스트를 제출합니다. 각 블록에 대해 운영자는 각 사용자에게 Merkle 분기를 보내 사용자 자산의 변경된 상태를 증명합니다. 사용자는 Merkle 포크를 제공하여 자산을 출금할 수 있습니다. 중요한 점은 이 분기가 최신 상태에 뿌리를 둘 필요가 없다는 것입니다.
따라서 데이터 가용성에 문제가 있더라도 사용자는 사용 가능한 최신 상태를 가져와 자산을 복구할 수 있습니다. 사용자가 유효하지 않은 분기를 제출하는 경우(예: 다른 사람에게 전송된 자산을 철회하거나 운영자가 직접 자산을 생성하는 경우) 체인의 챌린지 메커니즘을 통해 자산의 법적 소유권을 결정할 수 있습니다. .
플라즈마 개발은 롤업보다 다소 뒤처져 있지만 Vitalik은 여전히 이를 Ethereum의 더 광범위한 확장성 툴킷의 일부로 보고 있습니다.
또한 Vitalik은 롤업 및 기타 L2 솔루션의 효율성을 더욱 향상시키기 위해 기사에서 데이터 압축 기술 및 암호화 증명 개선에 대해서도 논의했습니다. 아이디어는 가능한 한 많은 데이터를 압축하는 동시에 Ethereum 노드에서 확인하는 데 필요한 모든 정보를 계속 사용할 수 있도록 하는 것입니다. 이러한 기술적 개선은 Ethereum이 더 높은 처리량을 달성하는 데 핵심적인 역할을 할 가능성이 높습니다.
위 그림은 플라즈마 캐시 체인이며, 코인 i를 비용으로 하는 트랜잭션이 트리의 i번째 위치에 배치됩니다. 이 예에서 이전의 모든 트리가 유효하다고 가정하면 Eve는 현재 코인 1을 소유하고 David는 코인 4를 소유하고 George는 코인 6을 소유하고 있음을 알 수 있습니다.
초기 플라즈마 버전은 결제 사용 사례만 처리할 수 있었고 더 이상 효과적으로 홍보할 수 없었습니다. 그러나 각 루트를 SNARK로 검증해야 하면 플라즈마는 훨씬 더 강력해집니다. 운영자가 부정 행위를 할 수 있는 경로가 대부분 제거되므로 프로세스가 크게 단순화될 수 있습니다. 동시에 새로운 길도 열렸습니다. 즉, 운영자가 부정 행위를 하지 않으면 사용자는 1주일의 도전 기간을 기다리지 않고 즉시 자금을 인출할 수 있습니다.
위 그림은 EVM 플라즈마 체인을 만드는 한 가지 방법(유일한 방법은 아님)을 보여줍니다. ZK-SNARK를 사용하여 EVM에 의한 잔액 변경을 반영하고 서로 다른 기간에 동일 코인의 고유성을 정의하는 병렬 UTXO 트리를 구축합니다. 역사상. 그런 다음 플라즈마 구조를 그 위에 구축할 수 있습니다.
플라즈마의 성능은 상당히 우수합니다. 이는 플라즈마의 안전 단점을 극복하기 위해 기술 구조를 설계해야 하는 주요 이유입니다.
L2 간 상호 운용성 개선
오늘날 L2 생태계가 직면한 주요 과제는 약한 L2 간 상호 운용성입니다. L2 생태계를 통합된 이더리움 생태계를 사용하는 것처럼 느끼게 만드는 방법은 개선이 시급합니다.
L2 간 상호 운용성 개선에는 여러 범주가 있습니다. 이론적으로 롤업 중심 Ethereum은 샤드 L1을 실행하는 것과 유사합니다. 현재 이더리움 L2 생태계는 실제로 이상적인 상태와는 거리가 멀고 다음과 같은 문제를 안고 있습니다.
특정 체인의 주소: 주소에는 체인 정보(L1, Optimism, Arbitrum...)가 포함되어야 합니다. 이것이 달성되면 주소를 전송 필드에 입력하여 교차 L2 전송 프로세스를 구현할 수 있으며, 이 시점에서 지갑은 백그라운드에서 자체적으로 전송하는 방법(크로스 체인 프로토콜 사용 포함)을 처리할 수 있습니다.
체인별 결제 요청: 체인 Z에서 Y 유형의 X 토큰을 나에게 보내주세요 형식의 메시지를 생성하는 것이 쉽고 표준화되어야 합니다. 여기에는 두 가지 주요 애플리케이션 시나리오가 있습니다. 사람 간 결제 또는 사람과 판매자 서비스 간의 결제입니다.
크로스체인 교환 및 가스 지불: 크로스체인 작업을 표현하려면 표준화된 개방형 프로토콜이 있어야 합니다. ERC-7683 및 RIP-7755는 이 영역을 시도하지만 둘 다 이러한 특정 사용 사례보다 더 광범위하게 적용됩니다.
라이트 클라이언트: 사용자는 단순히 RPC 공급자를 신뢰하는 것이 아니라 상호 작용하는 체인을 실제로 확인할 수 있어야 합니다. 예를 들어, a16z 암호화폐의 Helios는 이더리움 자체에 대해 이를 수행할 수 있지만 이러한 무신뢰성은 L2로 확장되어야 합니다. ERC-3668(CCIP-read)은 이 목표를 달성하기 위한 하나의 전략입니다.
공유 토큰 브릿지 개념: 모든 L2가 유효성 증명 롤업이고 각 슬롯이 이더리움에 제출되는 세상에서 기본 상태에서 한 L2의 자산을 다른 L2로 전송하려면 여전히 돈을 인출해야 합니다. 많은 L1 가스 수수료가 필요한 예금.
이 문제를 해결하는 한 가지 방법은 어떤 L2가 각 토큰 유형을 소유하고 각각의 잔액을 유지하고 이러한 잔액이 일련의 L2에서 발행되도록 허용하는 유일한 기능을 가진 공유 미니멀리스트 롤업을 만드는 것입니다 . 일괄 업데이트를 위한 작업을 보냅니다. 이를 통해 각 전송에 대해 L1 가스 수수료를 지불할 필요 없이, ERC-7683과 같은 유동성 공급자 기반 기술을 사용하지 않고도 L2 간 전송이 가능해집니다.
동기 구성성: 특정 L2와 L1 사이 또는 여러 L2 사이에서 동기 호출이 발생하도록 허용합니다. 이는 DeFi 프로토콜의 재정적 효율성을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 전자는 L2 간 조정 없이 구현할 수 있으며 후자는 공유 순서가 필요합니다. 롤업 기반 기술은 이러한 모든 기술과 자동으로 작동합니다.
위의 많은 예는 언제 표준화해야 하는지, 어떤 레이어를 표준화해야 하는지에 대한 표준 딜레마에 직면해 있습니다. 너무 일찍 표준화하면 형편없는 솔루션이 굳어질 위험이 있습니다. 너무 늦게 표준화하면 불필요한 조각화가 발생할 수 있습니다.
어떤 경우에는 속성이 약하지만 구현하기 쉬운 [단기 솔루션]이 있고 궁극적으로 정확하지만 구현하는 데 수년이 걸리는 [장기 솔루션]이 있다는 합의가 있습니다. 이러한 작업은 기술적 문제일 뿐만 아니라 L1뿐만 아니라 L2와 지갑 간의 협력이 필요한 (아마도 주로) 사회적 문제이기도 합니다.
계속해서 Ethereum L1을 확장하세요.
Vitalik은 Ethereum L1 자체를 확장하고 점점 더 많은 사용 사례를 계속 수용할 수 있도록 보장하는 데 큰 가치가 있다고 믿습니다.
L1 확장에는 개별적으로 또는 동시에 수행할 수 있는 세 가지 전략이 있습니다.
(1) L1을 더 쉽게 확인할 수 있도록 기술(클라이언트 코드, 무상태 클라이언트, 기록 만료 등)을 개선한 다음 가스 한도를 늘립니다.
(2) 최악의 위험을 증가시키지 않고 특정 운영 비용을 줄이고 평균 용량을 늘립니다.
(3) 기본 롤업(즉, EVM의 N 병렬 복사본 생성).
이러한 서로 다른 기술은 각각 서로 다른 장단점을 가지고 있습니다. 예를 들어 기본 롤업은 일반 롤업과 동일한 구성성 약점을 가지고 있습니다. 즉, 여러 롤업에 걸쳐 작업을 동기적으로 수행하기 위해 단일 트랜잭션을 보낼 수 없습니다. 가스 한도를 늘리면 검증 노드를 실행하는 사용자 비율을 늘리고 솔로 스테이커 수를 늘리는 등 L1 검증을 단순화하여 얻을 수 있는 다른 이점이 약화됩니다. 구현에 따라 EVM의 특정 작업을 더 저렴하게 만드는 것은 EVM의 전반적인 복잡성을 증가시킬 수 있습니다.
탈중앙화와 보안
확장성과 분산화 사이의 균형은 Vitalik의 반복되는 주제 중 하나입니다. 많은 블록체인 프로젝트는 더 높은 처리량을 위해 분산화를 희생하는 것을 선택합니다. 예를 들어 솔라나는 초당 수천 건의 트랜잭션을 처리할 수 있지만 노드를 실행하고 네트워크를 중앙 집중화하려면 강력한 하드웨어가 필요합니다. Vitalik은 이더리움이 계속해서 규모를 확장하더라도 분산화에 대한 약속을 유지해야 한다고 주장합니다.
롤업과 DAS는 이더리움의 분산된 특성을 유지하면서 이더리움의 용량을 늘리는 방법으로 간주됩니다. 솔라나나 다른 고성능 블록체인과 달리 이더리움의 확장 전략은 누구나 노드를 실행할 수 있도록 보장하여 진정한 분산 방식으로 네트워크를 보호합니다. 이는 글로벌 무허가 금융 시스템을 지원할 수 있는 블록체인을 구축하려는 이더리움의 비전에 매우 중요합니다.
확장성이 높을수록 보안에 대한 책임도 커집니다. Ethereum이 롤업 중심의 미래로 나아가면서 이러한 시스템을 신뢰할 수 없도록 보장하는 것이 중요해질 것입니다. 롤업은 이더리움에 다시 제출될 때 오프체인 거래가 합법적임을 보장하기 위해 암호화 증명을 사용합니다. 이러한 시스템은 효과적인 것으로 입증되었지만 위험이 없는 것은 아닙니다. Vitalik은 이러한 기술이 성숙해지기 위해서는 특히 기술이 널리 채택됨에 따라 엄격한 테스트와 반복이 필요하다는 점을 인정했습니다.
더 서지의 미래
The Surge의 여파로 Vitalik은 Ethereum을 확장하는 것뿐만 아니라 완전히 분산되고 안전하며 지속 가능한 상태를 유지하는 것을 구상했습니다. 이 비전에는 롤업 및 DAS를 통해 레이어 1을 확장하는 것뿐만 아니라 보다 효율적인 합의 알고리즘을 구축하고 개발자 도구를 개선하며 번성하는 dApp 생태계를 육성하는 것이 포함됩니다.
이더리움의 로드맵은 낙관적이지만 많은 과제도 있습니다. 대규모 롤업 구현, L2 솔루션 보안, 양자 미래 준비는 복잡한 작업입니다. 그러나 이더리움이 이러한 장애물을 성공적으로 극복할 수 있다면 분산화되고 사용자가 제어하는 인터넷인 Web3의 핵심으로서의 입지를 확고히 할 것입니다.
빠르게 성장하는 블록체인 공간에서 이더리움은 분산화를 희생하지 않고 확장성에 초점을 맞춘다는 점에서 독특합니다. The Surge가 성공한다면 향후 몇 년 안에 블록체인 기술의 환경이 다시 바뀔 수 있습니다.
