김인근 | CURG | ingeun92@naver.com
Warming-Up with Ethereum
이더리움 덴쿤 업그레이드를 알아봄에 앞서 이 글을 찾아들어온 독자들은 이미 잘 알고 있을 내용이겠지만 이더리움에 대해 워밍업을 하는 시간을 먼저 가져보도록 하겠다.
이더리움(Ethereum)은 2015년 7월 30일 비탈릭 부테린(Vitalik Buterin)이 만든 분산 컴퓨팅 플랫폼이자 플랫폼의 자체 통화명이다. 이더리움이 제공하는 이더(Ether)는 비트코인과 마찬가지로 암호화폐의 일종으로 거래되고 있다. 비트코인 이후에 등장한 알트코인 중 시가 총액이 가장 높은 대표적인 알트코인이다.
이더리움의 사전적 정의는 위와 같다. 현재 이더리움은 덴쿤 업그레이드를 마치고 로드맵 상 두 번째 단계인 “The Surge”에 들어와 있는데 이 내용은 뒤에서 더 자세하게 다룰 예정이다.
TMI로 이더리움의 창시자 비탈릭 부테린은 ETH Seoul 행사 차 서울에 들려서 이렇게 꽃 구경도 다니곤 했다. (필자는 우연히 이 때 저 근처를 거닐다가 비탈릭 부테린을 실제로 마주쳤다!)
참고로 글을 작성하는 현 시점(2024. 05. 20)에서 이더리움은 약 $3,000에 가격이 형성되어 있다. 이더리움의 덴쿤 업그레이드를 통해 어느정도 가격적 탄력을 받을지도 귀추가 주목된다.
덴쿤 | Dencun
별의 이름 그리고 도시의 이름
이번 이더리움 업그레이드의 공식 명칭은 덴쿤(Dencun)이다. 덴쿤은 데네브(Deneb)와 칸쿤(Cancun)이 합쳐진 단어이다.
자고로 예전부터 이더리움은 업그레이드에 이름을 붙여오곤 했었다. 이 이름들에 대한 명명 규칙을 간략히 소개 하자면, merge 이전과 merge 이후의 이름 체계가 조금 다르게 되어 있다.
먼저, merge 이전에는 도시의 이름이 붙여졌다. 예를 들면, 베를린 업그레이드 혹은 런던 업그레이드 등 처럼 말이다.
그러나 merge 이후 consensus layer와 execution layer로 분리가 되며 각각의 업그레이드 항목이 나눠짐과 함께 업그레이드 이름도 따로 붙게 되었다. 이름을 붙여주는 방식은 도시 이름을 execution layer 업그레이드에 그리고 별의 이름을 consensus layer 업그레이드에 붙여 주는 방식이다. 예를 들면, 이전 업그레이드인 Shapella 업그레이드인 경우 execution layer 업그레이드의 Shanghai와 consensus layer 업그레이드의 Capella가 합쳐져서 Shapella 업그레이드로 명명 되었다. 참고로 이와 같은 명명 규칙을 가진 이더리움의 다음 업그레이드 명칭은 Petra(Prague + Electra)이다.
덴쿤으로 명명된 이번 이더리움 업그레이드에는 여러 가지 개선 사항 및 수정 사항이 포함되어 있다. 그 중에서 가장 중요한 EIP-4844를 중심으로 알아보고 적용된 나머지 EIP들에 대해서도 살펴보도록 하겠다.
EIP-4844: Shard Blob Transactions
이번에 도입된 EIP-4844는 Shard Blob Transactions이라는 타이틀을 가지고 있으며 프로토-댕크샤딩(Proto-Danksharding)으로도 불린다. 이것이 왜 필요했는지 그리고 어떠한 내용을 가지고 있는지 살펴보도록 하자.
Ethereum Roadmap — The Surge
EIP-4844를 알아봄에 앞서 이더리움의 로드맵 중 현재 덴쿤 업그레이드가 어디에 위치하는지 살펴보자. 우선, 이번 덴쿤 업그레이드는 “The Surge”의 한 단계이다. “The Surge”는 이더리움의 효율성 및 확장성을 목표로 하는 여러 가지 개선안이 포함된 단계로 그 중 샤딩(Sharding)에 대한 내용이 주를 이룬다. 이 단계의 정량적 목표는 100,000 tps 이상을 달성하는 것이다.
샤딩 | Sharding
“The Surge”에서 샤딩에 대한 내용이 주를 이룬다고 위에서 언급했었다. 그렇다면 샤딩이 무엇일까?
이더리움 샤딩은 블록체인 네트워크를 여러 개의 작은 “샤드”로 분할하여 트랜잭션 처리량을 크게 향상시키는 확장성 솔루션이다. 마치 여러 컴퓨터가 동시에 작업을 처리하듯, 샤딩을 통해 이더리움 네트워크는 더 많은 트랜잭션을 빠르고 효율적으로 처리할 수 있게 된다.
샤딩을 도입하게 되면 아래와 같은 기대 효과를 가질 수 있다.
- TPS 향상: 현재 이더리움 네트워크의 TPS는 약 15건으로 매우 낮지만 샤딩을 통해 이를 수백 배, 수천 배 이상으로 늘릴 수 있다.
- 거래 수수료 감소: 트랜잭션 처리량이 늘어나면 거래 수요가 감소하고, 이는 자연스럽게 거래 수수료 감소로 이어질 것이다.
- 네트워크 혼잡 완화: 네트워크 혼잡은 사용자들에게 지연 및 높은 수수료를 초래하는데, 샤딩은 네트워크 혼잡을 완화하여 사용자 경험을 향상시킬 것이다.
그러나 이러한 좋은 기대 효과에도 불구하고 이더리움 측은 중앙 집중화 가능성에 대한 걱정과 기술적 어려움으로 인한 개발 지연이 지속되면서 직접적 샤딩이 아닌 간접적 샤딩인 Layer2 방향으로 노선을 선회 하였다.
이더리움 측은 Layer2로 방향성을 수정하며 Layer2 생태계에 도움이 되는 댕크샤딩(Danksharding) 방식을 고려하게 되었다. 간접적 샤딩의 효율성과 확장성을 극대화 시키는 이 방식이 “The Surge”의 중심 토픽이 되었다.
댕크샤딩 | Danksharding
댕크샤딩은 롤업(Rollup) 기술과 밀접하게 결합된 새로운 샤딩 기술이다. 롤업은 이더리움 메인체인 밖에서 트랜잭션을 처리한 후, 묶어서 메인체인에 기록하는 기술인데, 댕크샤딩은 롤업에서 발생하는 데이터를 효율적으로 저장하고 처리하기 위해 설계되었다.
댕크샤딩은 롤업 데이터를 Binary Large Objects(blob) 데이터 저장 공간에 저장한다. 이는 롤업 데이터 저장 공간 확보 문제를 해결하고, 샤딩과 롤업의 효율성을 동시에 높일 수 있도록 한다.
EIP-4844 a.k.a Proto-Danksharding
EIP-4844 일명 프로토-댕크샤딩(Proto-Danksharding)은 전체 댕크샤딩을 향한 초기 단계로써 Layer2 쪽의 효율성과 확장성을 위한 초석 역할을 한다. Layer2 생태계가 점점 확장됨에 따라 많은 주목을 받았던 EIP-4844의 핵심적인 내용은 다음과 같다.
블록 크기 확장
EIP-4844는 블록에 포함될 수 있는 데이터 양을 늘려 더 많은 트랜잭션을 처리할 수 있도록 한다. 이는 블록 크기를 1MB에서 약 2MB로 확장하는 방식으로 이루어진다.
BLOB 도입
프로토 댕크샤딩은 블록에 새로운 데이터 구조인 “blob”을 도입한다. blob은 트랜잭션과 관련된 추가 데이터를 저장하는 공간으로, 롤업(Rollup) 기술에서 발생하는 데이터를 효율적으로 저장하는 데 활용된다. 특히, blob 저장 공간에 포함된 정보는 일정 기간(약 18일)이 지나면 자동으로 삭제된다. 이는 영구적으로 저장되는 calldata 저장 공간과의 차별점이며 이로 인해 blob을 사용하면 롤업 데이터 등을 더 낮은 비용으로 이더리움 메인넷에 전송할 수 있다.
blob 저장 공간이 새로 생기며 이더리움 블록에는 블록 당 최대 0.75MB의 추가 공간이 할당되었으며 블록 당 해당 저장 공간 점유 목표는 최대값의 절반인 0.375MB이다. 이를 조절하기 위해 EIP-1559에 적용되었던 BaseFee 계산 방식을 똑같이 적용하여 관리한다.
Gas 비용 개선
EIP-4844는 Gas 비용 계산 방식을 개선하여 트랜잭션 처리 효율성을 높인다. 이는 사용자들이 트랜잭션 수수료를 절감하는 데 도움을 준다.
Other EIPs
EIP-4844가 덴쿤 업그레이드의 주인공이었지만 여타 다른 개선 사항들도 포함이 되었다. 위의 EIP-4844만큼 자세하게 살펴보진 않겠지만 조연들을 비춰주는 것도 이더리움 코어 개발진들을 위한 일이라 생각하여 간단하게 소개해 보겠다.
결론
이더리움은 현재 낮은 처리 속도와 상대적으로 저렴하지 않은 수수료 때문에 효율성 및 확장성 개선에 어려움을 겪고 있다. 이를 타개하기 위해 이더리움 측은 댕크샤딩(Danksharding) 방식을 택했고 이번 이더리움 덴쿤 업그레이드는 앞으로 댕크샤딩이 가르키는 미래로 나아가기 위한 전초전 역할을 충분히 수행하기 위해 진행되었다.
이후에 이더리움의 추가적인 업그레이드를 통해 댕크샤딩이 제 궤도를 찾고 원활히 동작한다면 현재 존재하는 많은 Layer2 플랫폼들과 함께 더 큰 이더리움 생태계를 만들고 효율성과 확장성이 보장된 Layer1으로써 활약할 수 있을 것이다.
물론 댕크샤딩이 궁극적으로 목표하는 Layer2 기반 간접적 샤딩의 행보는 일부에서 근본적인 해결책이 아니며 미봉책에 불과하다는 의견들도 있다. 그러나 필자는 현재 직면한 어려움을 헤쳐나가기 위해 많은 고민과 시도를 하고 있는 이더리움 코어 개발진들을 응원하며 추후 이더리움의 행보를 지켜보도록 하겠다.
