엑셀라 네트워크 소개 : 미래 지향적 상호운용성
엑셀라 네트워크는 크로스체인 상호작용을 위한 완벽한 보안성을 자랑하지만, 더 많은 프로젝트가 연결됨에 더 전문화 된 보안적 접근이 필요합니다.
인터넷은 핵 공격과 같은 재난에도 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 수십 년에 걸쳐 과학자와 엔지니어들이 다양한 기술을 발전시키며 TCP/IP 프레임워크를 개발했고, 이는 상업적으로 활용되기 전에 이미 널리 사용되고 있었습니다.
하지만 블록체인 생태계는 이와 반대로 진행되고 있습니다. 크로스체인 커뮤니케이션에 대한 수요가 증가하고 있고, 이에 따라 제품이 개발되고 출시되고 있습니다. 그러나 지금까지의 크로스체인 커뮤니케이션은 주로 중앙집중식으로 운영되어 왔으며, 이로 인해 수십억 달러가 손실되는 사태도 발생했습니다.
이러한 문제를 해결하고 웹3 생태계를 성장시키기 위해서는 탈중앙화되고 확장 가능한 상호운용성 프로토콜을 구축할 필요가 있습니다.
수요와 발전하는 기술을 고려할 때 개발자들은 인터체인 디앱을 어떻게 구축해야 할까요?
인터체인 디앱의 구조를 한번 살펴보면, 크로스체인 토큰 전송이 많이 필요한 애플리케이션은 경로 의존성이 강할 수 밖에 없습니다. 애플리케이션이 발행/소각/잠금/잠금 해제 작업을 승인 하기 위해 특정 게이트웨이에 의존해야 하기 때문에 A → B 경로를 따라 이동하는 자산이 A → C → B 경로를 따라 이동하는 경우 아예 다른 자산으로 인식되는 경우가 많습니다. 따라서 애플리케이션의 보안성은 게이트웨이에 달려 있으며, 올바른 ‘게이트웨이’를 선택하는 것이 중요합니다. (반면, TCP/IP는 기본적으로 보안 기능을 제공하지 않습니다. 따라서 메시지는 어떤 게이트웨이에서든 도착할 수 있고, 안전한 통신 채널을 구축하기 위해서는 HTTPS와 같은 상위 애플리케이션 수준의 프로토콜이 암호화 방법을 사용해야 합니다.)
블록체인 상호운용성의 3가지 레이어
상호운용성을 고도화하기 위해 메시지 시맨틱(Semantics), 유효성 검사(Validation), 전송(Transport)의 구분을 이해하는 것이 중요합니다.
- 메세지 시맨틱 : 애플리케이션이 한 네트워크에서 다른 네트워크로 메시지를 전송할 때 사용하는 구조, 즉 API나 패킷을 말합니다. 이 구조는 보통 소스 체인, 소스 주소, 대상 체인, 대상 주소, 페이로드 등을 포함합니다. 애플리케이션은 이러한 시맨틱을 따라 메시지를 주고받습니다.
- 유효성 검사 : 유효성 검사는 신뢰를 보장하는 계층으로, 라이트 클라이언트 기반 연결, 외부 검사 또는 다른 기술을 통해 구현될 수 있습니다. 이 계층이 유지되는 한 애플리케이션의 보안도 보장됩니다.
- 전송 : 전송 계층은 정보가 소스에서 목적지까지 어떻게 이동할지를 결정하고 이 과정을 관리합니다. 이는 단일 또는 다중 라우팅 속성, 허가형 또는 비허가형 중계 메커니즘에 따라 다르며, 온체인 라우팅 테이블이나 오프체인 레지스트리에 의존할 수 있습니다.
이 처럼 상호운용성 레이어를 명확하게 분리하면 미래 지향적인 상호운용성의 개념을 정의할 수 있습니다. 개발자는 특정 메시지 시맨틱을 기반으로 디앱을 구축할 수 있으며, 유효성 검증 및 전송 계층은 시간이 지나면서 조정 및 개선될 수 있습니다. 기술과 요구 사항이 발전함에 따라 하위 레이어의 개선 점을 활용하기 위해 애플리케이션 로직을 변경할 필요가 없습니다.
조금 더 구체적으로 살펴보겠습니다 :
- 애플리케이션은 고정된 메시지 시맨틱에 따라 인스턴스화되어야 합니다. 크로스 체인 통신을 위한 메시지 시맨틱은 웬만해서 변경되지 않아야 합니다.
- 기본 상호운용성 프로토콜은 유효성 검사(예: 외부 유효성 검사를 라이트 클라이언트 유효성 검사로 대체) 또는 전송(예: 더 나은 라우팅 경로 발견)을 개선하도록 업그레이드할 수 있으며, 애플리케이션은 자동으로 해당 업그레이드를 적용할 수 있습니다.
다중 경로 배포(Hub and Spoke Model)
대부분의 상호운용성 프로토콜은 쌍으로 연결되는 것에 비해, 엑셀라 네트워크는 다대다 상호운용 레이어를 지원합니다. 즉, 엑셀라 네트워크에 한번 연결 하기만하면, 상호 연결된 다른 모든 블록체인과 상호작용 할 수 있습니다. 따라서 프로토콜 개발자는 엑셀라에 대한 한 번의 통합 비용으로 N개의 메인넷에 액세스 할 수 있습니다.(현재 60개)
애플리케이션 개발자는 애플리케이션 로직을 변경하지 않고도 요구사항과 발전하는 기술에 따라 경로를 선택할 수 있습니다. 프로그래밍이 가능한 블록체인인 엑셀라는 다양한 연결 방식 쉽게 지원합니다. (현재, 이미 검증자 간 RPC 기반 합의와 EVM 체인의 라이트 클라이언트 배포를 통해 IBC와 EVM을 지원합니다.)
새로운 검증 방법이 등장하거나 원하는 경우, 대상 체인에 추가 엑셀라 게이트웨이를 배포하여 간단하게 다양한 경로를 인스턴스화할 수 있습니다. 이에 엑셀라를 기반으로 상호운용성을 달성한 디앱은 보안성을 위한 단일 검증자 세트 혹은 토큰에 의지하지 않아도 되는 장점이 있습니다.
블록체인 기술을 이용한 애플리케이션들은 다양한 방법으로 자신들의 보안 검증 방법을 설정할 수 있습니다. 예를 들어, 어떤 애플리케이션들은 특정한 요구 사항에 따라 메시지를 받아들일 수 있도록 조정할 수 있습니다. 만약 세 개 중 두 개의 경로가 메시지의 안전성을 확인해 준다면, 그 메시지를 신뢰하고 받아들일 수 있습니다. 반면에, 더 높은 가치의 정보를 전달할 때는 여러 경로를 통해 메시지가 승인되어야만 그 메시지를 받아들일 수 있습니다.
이러한 연결 경로는 새로운 보안 규칙을 설정하고, 더 좋은 보안을 제공할 수 있는 새로운 검증 방법을 도입함으로써 개발자들에게 이점을 제공합니다. 또한, 기본적인 메시지 전송 시스템(GMP)을 활용하여 다른 체인들과의 통신을 용이하게 합니다. 엑셀라 블록체인은 특별한 프로그래밍 기능을 통해 개발자들이 자신만의 검증 경로를 맞춤 설정할 수 있게 하며, 이를 통해 더 유연하고 안전한 네트워크 연결을 가능하게 합니다.
인터체인 토큰(Interchain Token)
자산 이동하는 경로를 예로 들어 다중 경로 구현을 살펴보겠습니다. 자산 이동에서, 경로 의존성 문제는 유동성의 파편화와 최악의 사용자 경험을 야기했습니다. 즉, 사용자가 자산 X를 A에서 B로 이동시킬 때 종종 A에서 C를 거쳐 B로 이동하는 경우가 있습니다. 이는 IBC 및 대부분의 다른 쌍별 상호운용 프로토콜에서 발생하는 문제입니다 . 하지만 엑셀라와 같은 상호운용성 허브는 모든 체인에서 자산의 표준 표현을 가지고 있어 해당 문제를 해결합니다.
한 단계 더 나아가, 자산 이동 애플리케이션 설계 방법을 확인해 보세요 :
- 경로 무관성(Path-agnostic) : 애플리케이션이 신뢰하는 모든 경로와 모든 체인을 따라 이루어지는 모든 전송은 목적지 체인에서 동일한 자산 X로 받을 수 있습니다.
- 네트워크 독립성(Network-independent) : 애플리케이션 개발자는 자신의 보안 요구에 맞게 여러 가지 신뢰할 수 있는 출처를 설정할 수 있습니다. 예를 들어, 애플리케이션에 “엑셀라 게이트웨이 I, II, III을 신뢰하지만, 이 중 두 개가 메시지를 승인했을 때만 그 메시지를 받아들이겠다”라고 정할 수 있습니다. 또한, 더 좋은 검증 방법이 개발되면, 기존의 게이트웨이 주소를 새로운 주소로 바꿀 수도 있습니다. 이를 통해, 개발자는 필요에 따라 보안을 자유롭게 조정할 수 있고, 더 안전하게 애플리케이션을 운영할 수 있게 됩니다.
위에서 설명한 두 가지 조건을 모두 충족하는 디자인은 다음과 같이 인스턴스화할 수 있습니다.
ITC는 ‘인증 컨트랙트’라 불리는 다른 프로그램에 연결됩니다. 이 인증 컨트랙트는 특정 규칙(예: 1/1 승인, 2/3 승인 등)에 따라 토큰 컨트랙트가 신뢰하는 게이트웨이를 지정합니다.
메시지는 다음 조건을 만족할 때만 신뢰됩니다:
- 메시지가 인증 컨트랙트에서 신뢰하는 게이트웨이 또는 게이트웨이 집합에서 발송되었을 때
- 발송자 주소가 수신자 컨트랙트와 동일할 때( 이는 토큰 링커가 기본적으로 자신의 코드를 신뢰한다는 의미이며, 추가적으로 신뢰할 수 있는 주소가 인증 컨트랙트에 포함될 수 있음)
비 EVM 체인(다른 유형의 블록체인)의 경우, 메시지가 올바른지 확인하기 위해 추가적인 조건이 필요할 수 있습니다. 즉, 대상 컨트랙트와 동일한 주소를 공유하지 않는 추가 정보가 필요할 수 있습니다. 새로운 연결이 사용 가능해지면, 인증 컨트랙트를 교체하거나 업데이트하여 이러한 새로운 연결을 승인할 수 있습니다.
메인넷에 구애받지 않는 디앱 배포
다양한 검증 경로와 라우팅 로직의 이점을 활용하여 인터체인 디앱을 배포할 수 있습니다. 이는 다중 게이트웨이를 사용하는 방식으로 실현되는데, 각 게이트웨이는 서로 다른 검증 로직을 기반으로 합니다.
인증 계약이라는 것을 만들어서, 이를 통해 검증 게이트웨이들을 승인하고 승인 정책을 설정할 수 있습니다. 예를 들어, 어떤 요청은 하나의 승인이 필요하고, 다른 요청은 최소 두 개의 승인이 필요할 수 있습니다.
새로운 연결 경로가 발견될 때마다, 애플리케이션은 새로운 연결을 승인하거나 문제가 있는 연결을 제거할 수 있습니다. 안전한 방법으로 이를 구현할 수 있는 방법에는 여러 가지가 있습니다:
- 거버넌스를 통해 토큰 소유자가 새로운 연결 경로를 추가하거나 제거할 수 있도록 합니다.
- 외부 써드-파티 위원회를 사용합니다.
- 악의적인 공격을 방지하기 위해 업그레이드 경로에 시간 기반 지연 장치를 활용합니다.
이러한 접근 방식을 통해 애플리케이션은 기본적인 메시지 규칙에 따라 운영되면서도, 애플리케이션 수준에서 지속적으로 혁신을 추구할 수 있습니다. 엑셀라 네트워크와 다른 네트워크 간의 새로운 연결은 다양한 검증 방법에 기반하여 설정될 수 있으며, 모든 거래는 자동으로 이러한 네트워크를 통해 이루어집니다.
마지막으로, 개발자들은 다양한 보안 방법에 기반한 여러 경로의 승인을 활용하여 애플리케이션의 보안을 강화할 수 있습니다. 이러한 유연한 설계는 전체 웹3 세계를 연결하는 데 필요한 장기적이고 확장 가능한 솔루션을 제공합니다.
