'가스비 전쟁을 끝내기 위해 왔다' 확장성 100배 올려줄 옵티미스틱 롤업이란?

△출처: 옵티미즘 블로그

이더리움(ETH)의 확장성을 향상시켜 고질적인 가스비 문제를 해결할 것으로 기대받는 프로젝트인 옵티미스틱 롤업이 내달 정식 출시될 예정이다. 롤업이란 블록체인 바깥에 데이터를 처리하는 별도의 레이어를 두고 연산을 분담하는 오프체인 기술을 말한다. 옵티미스틱 롤업은 복잡한 디앱이나 탈중앙화금융(디파이) 서비스에도 안정적으로 탑재될 수 있어 비탈릭 부테린 이더리움 창시자의 ‘최애’ 확장성 솔루션으로도 꼽힌다. 업계에선 블록체인 서비스의 데이터 전송 속도를 향상시키고 데이터 처리량을 개선하는 맞춤형 롤업 서비스도 한창 개발 중에 있다.

옵티미스틱 롤업, 이더리움 확장성 최대 100배 개선 가능

이더리움은 초당 15건 정도에 불과한 트랜잭션 처리량을 더욱 끌어올리기 위한 목표의 일환으로 이더리움2.0을 작년 말 런칭했다. 반면 이더리움2.0이 등장했지만 비콘체인에선 빈 블록만 생성하고 검증하고 있는 상황으로 실질적인 확장이 아직 이뤄지진 않았다. 이더리움 네트워크를 여럿으로 쪼개 블록을 생성하는 작업을 여러 주체가 분담하는 샤딩 기술이 탑재돼야 실질적인 개선이 이뤄질 수 있지만 여기엔 최소 몇 년이 더 소요될 예정이기 때문이다. 이에 비탈릭 부테린도 “이더리움의 확장성이 실질적으로 개선되려면 시간이 더 소요될 예정”이라며 “롤업을 먼저 적극적으로 활용해 확장성을 100배 이상 개선할 것”이라고 최근 밝힌 바 있다. 롤업은 현 시점에서 이더리움의 확장성을 개선하는 현실적인 대안이라는 설명이다. 비탈릭은 “롤업을 사용하면 15~45TPS 수준의 현 이더리움의 처리 속도를 최대 4000TPS까지 끌어올릴 수 있다. 이후에 등장할 샤딩과 롤업을 결합하면 이론적으로 10만TPS도 가능하다. 다만 롤업 기술이 이더리움에 범용적으로 통합되려면 개선해야 할 부분이 아직 많다”고 덧붙였다.

*샤딩: (네트워크, 데이터베이스에서) 거래 속도를 끌어올리는 분산 데이터베이스 기술. 샤딩을 적용하면 블록체인에 사용자가 여럿이 동시에 참여해 거래 내역을 쓸 수 있도록 개선된다. 이더리움2.0에선 샤드 체인을 64개 도입해 처리 속도를 높일 계획이다.

옵티미스틱 롤업이 업계에서 크게 주목받고 있는 이유를 더 잘 이해하기 위해선 옵티미스틱 롤업이 작동하는 방식을 먼저 이해할 필요가 있다. 옵티미스틱 롤업은 블록체인 네트워크 외부에 탑재돼 블록체인 앱이나 서비스의 속도를 향상시키는 레이어2 솔루션 중 하나다. 이더리움의 네트워크를 본체라고 한다면 옵티미스틱 롤업은 본체에 조립해 사용할 수 있는 확장 부품인 셈이다. 블록체인에서 초당 처리할 수 있는 작업의 수는 한계가 있기 때문에 데이터를 바깥에서 이같이 처리하도록 돕는 레이어2 솔루션은 현재 많이 사용된다.

특히 옵티미스틱 롤업은 이더리움 본체에서 실행되는 트랜잭션의 개수를 최소화해 처리 속도를 향상시키는 데 목표를 둔다. 블록체인의 저장 공간을 절약하는 효과는 상대적으로 크지 않다. 만약 블록체인 서비스를 운영하는 사업자가 옵티미스틱 롤업을 자사 제품에 탑재하면 서비스에서 발생한 여러 트랜잭션은 옵티미스틱 롤업으로 옮겨 별도로 처리되게 된다. 또 사용자의 트랜잭션은 롤업의 처리 공간인 ‘마이크로블록’에 하나씩 담겨 즉각 승인된다. 롤업에선 블록 생성 시간을 끝까지 기다려야 하는 이더리움 메인넷보다 상대적으로 빠른 속도로 거래가 진행되고 사용자는 이더리움 수수료도 상당 부분 절감할 수 있다. 실제로 블록체인 바깥에서 거래를 처리하고 결과값을 블록체인에 기록하면 이더리움 네트워크 자체도 더욱 쾌적해지는 효과가 생기기 때문에 블록체인 업계에서도 레이어2 기술 연구가 활발한 편이다.

하지만 레이어2 솔루션에선 이같은 마이크로블록을 생성하는 주체가 거래 내용을 감추거나 조작하는 경우 문제가 된다. 이를 데이터 가용성 문제(DA)라고 부른다. DA문제는 옵티미스틱 롤업 뿐만 아니라 여러 확장성 솔루션에서 발생하는 난제 중 하나다. 플라즈마 등 데이터 처리량을 상대적으로 높게 달성하는 솔루션도 DA 문제를 쉽게 풀지 못하는 한계점이 종종 발생한다.

반면 옵티미스틱 롤업은 비교적 간단한 방식으로 이를 풀어내고 있다. 옵티미스틱 롤업은 진위 확인을 위해 모든 거래 내역을 이더리움에 전송하는 방식을 택했다. 만약 의심가는 거래가 발생하면 사용자나 네트워크 검증자가 이더리움에서 트랜잭션을 재실행하며 값을 하나하나 대조하는 식으로 여러 단계에 걸쳐 검사를 진행하게 된다. 이를 ‘사기 증명’ 절차라고 부른다. 사기 증명을 밝혀낸 검증자나 참여자에겐 보상이 주어진다.

칼 플로리시 옵티미즘 최고기술책임자(CTO)는 “옵티미스틱 롤업이 현재 주목받는 이유는 연산 데이터가 틀렸는지 제대로 이뤄졌는지 여부를 즉각 알 수 있는 안정성 때문”이라며 “사용자가 거래 영수증으로 받은 거래 내역을 이더리움 블록체인에 존재하는 검증 컨트랙트에 보내면 작업이 올바르게 처리됐는지 바로 확인할 수 있다”고 강조했다. 옵티미즘에 따르면 이같은 증명서와 실제 내역을 대조해 사기를 적발하는 참여자가 옵티미스틱 롤업 네트워크에 1명이라도 존재한다면 옵티미스틱 롤업은 제대로 작동할 수 있다는 설명이다. 다만 해당 데이터가 사기라는 증명을 제출할 수 있는 ‘논쟁 기간’은 정해져 있고 트랜잭션이 확실하게 확정되기까지는 시간이 필요하다.

“결합성 높아 디파이 등 여러 영역에 적용 손쉬울 것”

옵티미스틱 롤업은 단순히 토큰만 주고받을 수 있는 다른 레이어2 솔루션과 달리 내부에 스마트 컨트랙트를 구동할 수 있는 특징이 있다. 디앱이나 블록체인 서비스를 옵티미스틱 롤업에 통째로 배포하면 상대적으로 쾌적한 환경에서 서비스를 운영할 수 있고 다양한 기능 추가도 손쉬울 전망이다. 옵티미스틱 롤업은 스마트 컨트랙트를 구동하기 위해 이더리움 메인체인과 거의 유사한 독자적인 체인을 내부적으로 운영한다. 독자적인 체인을 운영하다 보니 내부적으론 복잡한 구조를 갖추고 있다. 고이더리움(geth) 클라이언트를 변형한 레이어2고이더리움(L2geth) 클라이언트가 별도로 사용돼 사용자의 거래를 매개하고 이더리움에서 발생하는 내역을 추적하는 싱크 서비스가 항상 실행된다.

또 옵티미스틱 롤업은 스마트 컨트랙트에서 발생하는 트랜잭션을 처리하기 위해 가상머신(VM)인 옵티미스틱가상머신(OVM)을 별도로 구현하고 있다. 이더리움의 스마트 컨트랙트는 이더리움 가상머신(EVM)에서 구동되도록 개발되는 만큼 EVM에 기반한 기존 명령어를 옵티미스틱 전용 명령어로 변경해 주는 기능이 들어있다. 기존 이더리움 컨트랙트를 손쉽게 롤업과 연결하는 일종의 어댑터인 셈이다. 옵티미스틱 롤업은 이더리움의 기존 개발도구나 솔리디티 등 인프라를 그대로 활용돼 제작된 만큼 디파이 서비스 등 여러 이더리움 프로젝트에도 탑재하기 수월하다는 설명이다. 특히 OVM은 이더리움계열토큰(ERC-20) 프로젝트와 호환성이 높은 것으로 알려져 있다. 실제로 합성자산을 거래하는 신세틱스(SNX)의 탈중앙화 거래소인 퀀타에도 옵티미스틱 롤업이 최근 탑재된 바 있다.

플로리시 CTO는 이더리움 개발자 행사인 이드글로벌에 최근 참여해 “신세틱스(SNX)는 이더리움 온체인에서 단위 시간동안 200만 가스를 사용했는데 옵티미스틱 롤업을 활용하자 가스비가 5000가스 까지 크게 줄어든 바 있다”며 “옵티미즘의 레이어2 솔루션을 사용하는 사람들이 늘어날수록 수수료가 절감되는 효과가 더욱 커질 것”이라고 내다봤다. 그는 “이더리움2.0에서 확장성이 개선되면 롤업의 확장성은 몇 배 이상 더욱 발전할 수 있다”고 덧붙였다. 퀀타 거래소도 “옵티미스틱 롤업 솔루션을 적용하며 가스 비용이 143배 이상 감소했고 거래를 승인하는데 걸리는 시간도 0.3초대로 크게 줄었다”고 밝혔다.

한편 블록체인 업계에선 옵티미스틱 롤업에 기반해 독자적인 블록체인 네트워크를 구축하도록 지원하는 서비스도 성장하고 있다. 기존 디앱이나 디파이 서비스에 확장 솔루션을 맞춤형으로 제공해 데이터 처리량을 끌어올릴 수 있도록 지원하는 형태다. 이를 ‘트랜잭션 애그리게이터’ 서비스라고도 한다. 폴리곤(MATIC)과 토카막 네트워크(TON)를 비롯한 여러 확장성 개선 프로젝트는 자사가 제공하는 제품군으로 옵티미스틱 롤업 서비스를 최근 추가했다. 옵티미스틱 롤업을 활용해 사용자의 디앱에 꼭 맞는 확장성 솔루션을 맞춤형으로 제공하겠다는 설명이다. 특히 토카막 네트워크는 옵티미즘 개발 상황에 맞춰 추가적인 테스트넷과 함께 올 4분기까지 ‘토카막 옵티미즘 메인넷’을 공개할 예정이다. 정순형 토카막 네트워크 파운더는 “옵티미스틱 롤업 등 레이어 2를 활용한 꾸준한 사용 사례를 확보해 토카막 네트워크의 생태계를 더 단단하게 구축하겠다”고 말했다.

[강민승 디스트리트 기자]

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