블록체인 Layer컴퓨터 공학에서의 네트워크 Layer와 비교되고는 하는데 공통점으로부터 발견할 수 있는 간단한 특징을 뽑아보겠습니다.
하부로 갈수록 물리적이며 네트워크 근본(전기적 신호와 같은)에 가깝다.
상부로 갈수록 사용자에게 보여지는 것에 가깝다.
OSI 7 계층과 연결지어 생각하면
실제로 우리가 이용하는 인터넷과 관련지어 생각해보면 우리가 주로 마주하는 상부 영역에서 우리가 하는 작업은 단순히 와이파이를 켜고 끄는 일에 지나지 않습니다. 공유기 설치까지도 우리가 할 수 있는 영역이겠죠.
하지만 하부 영역으로 갈수록 전문가 없이는 다루기 힘든 영역입니다. 실제로 네트워크 설치시 Physical한 부분들은 기사님이 와서 설치해주시는 경우가 많고, 해저 광통신은 일반인으로써는 도저히 접근할 수 있는 영역이 아니니까요.
하지만 중요한 사실은 하부 영역이라고 더 복잡하고 상부 영역이라고 덜 복잡한 것은 아니라는 것입니다. 다만 상부 영역일수록 사용자 친화적인 것이 중요합니다.
이와 비슷하게 블록체인 Layer에서도 하부로 갈수록(숫자가 작을수록) 해당 기술의 근본 원리에 가까워지고 사용자가 고려할 사항이 너무 많아지고 따라서 복잡도가 증가한다는 것입니다.
이에 제가 가졌던 첫번째 의문은 해소됐습니다. 현재 블록체인 시스템만으로는 사용자에게 불편한 사항이 있고 이를 해소하기 위해 나온 게 Layer 2겠구나 예상하며 추가적으로 조사했습니다.
Layer 1
Layer 1은 기본 블록체인. Metamask에서 가장 먼저 마주하게 되는 “이더리움 메인넷”이 바로 Layer 1입니다.
- 1세대 비트코인
- 2세대 이더리움
- 3세대 이오스
Layer 2의 기반이 됩니다.
하지만 Layer 1은 아주 낮은 처리속도를 가집니다. 이유는 추측컨대, 전세계에 공유되는 하나의 컴퓨터와 같은 블록체인 네트워크에서 한 컴퓨터가 블록을 생성하면 즉, 계산을 시키면 네트워크에 속해 있는 모든 컴퓨터는 동일한 계산을 해야하고 이는 쉽지 않은 작업이기 때문일 것입니다. 물론 이는 전세계 어디에서든 즉시 결제가 가능하다는 장점을 가져옵니다.
비트코인 7 TPS(Transaction Per Seconds, 초당 거래 처리 속도), 이더리움이 20TPS 수준(1,800개의 DApp에서 1초에 하나의 거래가 일어난다고 하더라도 이 가운데 20개밖에 처리하지 못한다는 의미). 해외 결제 등에 사용하는 비자카드(VisaNet 전자 결제 네트워크)가 24,000TPS까지 가진다는 것을 생각해볼 때 터무니없이 낮은 처리속도입니다.
여기에서 블록체인 트릴레마가 나옵니다.
블록체인 트릴레마
- 확장성(Scalability)
- 탈중앙화(Decentralization)
- 보안성(Security)
이 세가지를 동시에 만족시키는 것은 물리적으로 불가능합니다. 최대 2개까지는 가능할지 몰라도
비트코인과 이더리움 역시 탈중앙화, 보안성을 만족시킨 대신 확장성을 포기했습니다. 이를 해결하기 위해 등장했다는 3세대 이오스는 소수의 노드만 보상 받을 수 있는 시스템으로 인해 탈중앙화를 포기했다는 평가를 받고 있습니다.
이하 보편적으로 사용되는 이더리움을 기준으로 이해해보겠습니다. 이더리움은 하루에만해도 100만건 이상의 결제 요청이 이루어진다고 합니다. 이를 TPS로 환산 했을 때 (1000000 / (24 * 3600) = 11.6TPS, 이더리움 20TPS)로 어느정도 방어가 가능하겠지만 최소 100만건이라 생각했을 때 현재로써도 아주 무리일 것입니다.
이런 상황 속에 기존의 탈중앙화, 보안성을 유지하면서 확장성의 문제를 해결하기 위해 Layer 2 프로토콜이 개발되었습니다.
Layer 2
Layer 1에서의 비트코인, 이더리움만 해도 다 다른 정책을 가지고 있는데 이들을 기반으로 파생된 Layer 2 네트워크들은 더 다양한 형태를 띱니다.
- Lightning Network(비트코인 기반)
- Rollups(이더리움 기반)
이더리움 공식 홈페이지에서는 Layer 2를 다음과 같이 소개합니다.
Layer 2는 이더리움을 확장하고 이더리움의 보안 보증을 이어받는 별도의 블록체인이다.
공식 홈페이지에 따르면 Layer 2는 Transaction Bundle(다량의 거래)의 증거를 Layer 1 네트워크에 제출함으로써 정기적으로 통신한다고 합니다. 계산으로부터 오는 부하를 Layer 2로 전가하는 것이죠. 이렇게 Layer 1의 혼잡도를 낮추고 확장성을 증가시킵니다.
Rollups의 경우는 수백개의 Transaction을 하나로 묶어 이더리움 입장에서는 한번의 거래만 일어나도록 한다고 합니다. 1회의 가스비가 수백명의 사용자에게 분배되므로 저렴해집니다. Transaction을 이더리움 밖인 Layer 2, Rollups에서 수행하지만 해당 데이터를 다시 Layer 1, 이더리움에 게시하기 때문에 이더리움의 보안을 그대로 상속 받는다고 합니다.
낙관적(Optimistic) 롤업, 영지식(Zero-knowledge) 롤업. 두 가지 방식으로 구분됩니다. 이는 추후 학습.
Layer 2에서는 어떤 코인이 대표 코인이 될지 아무도 모르기 때문에 주의 깊게 관찰할 필요가 있다고 합니다.(아마 투자와도 연결되겠죠?)
Layer 2에 등장하는 다양한 프로젝트들을 눈 여겨보며 아이디어를 얻어보도록 해야겠습니다.
References
