유동성 스테이킹(Liquid Staking)

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Decipher Media ｜디사이퍼 미디어

37 min readAug 6, 2022

본 아티클에서는 유동성 스테이킹과 Lido 및 기타 유동성 스테이킹 솔루션에 대해 다룹니다. 글에 들어가기 앞서, 필자는 글에 등장하는 프로젝트들과 아무런 연관이 없음을 밝히며, 본문은 정보 제공을 목적으로 작성된 글로 투자 의사 결정에 대한 근거로 사용될 수 없습니다.

Author

Dean(@0xdeankim)
Seoul Nat’l Univ. Blockchain Academy Decipher(@decipher-media)
Researcher, ZEP(@hellozep)
Reviewed By 정재환(트위터)

Shout Out to Lido weekly team 홍성수, 하헌

1. PoW 에서 PoS로

현재 대다수의 퍼블릭 블록체인 합의 알고리즘으로 지분 증명(PoS)을 채택하고 있는 추세입니다. 지분 증명이란 블록체인 합의 알고리즘의 일종으로 검증인에게 해당 체인의 암호화폐를 보유하고 있는 경제적 지분에 따라 블록 생성 권한을 주는 방식입니다. 지분 증명은 작업 증명(PoW)에 비하여 경쟁적인 채굴로 인한 막대한 에너지 소모를 방지할 수 있기 때문에 환경친화적이며 검증인이 강제적으로 암호화폐를 보유하게 만듦으로써 투자자와 검증인 간의 이해관계를 일치시킨다는 점에 있어 이점을 가집니다. 특히 코인 채굴과 관련한 여러가지 환경 이슈가 대두되고 있는 현재, 블록체인 합의 알고리즘으로서 작업 증명보다는 지분 증명 방식이 주목을 받고 있는 상황입니다.

이더리움이 합의 알고리즘을 작업 증명에서 지분 증명으로 전환하고 있다는 것은 이러한 상황을 단적으로 보여주는 사례입니다. 현재 비트코인에 이어 암호화폐 시장의 시가총액 2위를 차지하고 있는 이더리움은 합의 알고리즘을 지분 증명 방식으로 전환하는 ‘The Merge’ 업데이트를 앞두고 있습니다. 해당 업데이트가 완료되면 PoS 기반 체인의 시가총액이 레이어1 전체 시가총액의 절반 가량을 차지하게 됩니다. The Merge 업데이트는 본 글에서 다루고자 하는 Liquid Staking 프로토콜과 밀접한 연관이 있으니 뒤에서 자세히 다루겠습니다.

지분 증명 방식의 특징은 검증인(Validator)이 되기 위해 자신의 암호화폐를 스테이킹 해야한다는 점입니다. 스테이킹이란 암호화폐를 블록체인 운영에 활용할 수 있도록 일정량의 지분을 고정하는 행위를 말합니다. 검증인은 해당 체인에 스테이킹 되어 있는 자신의 스테이킹 비율에 따라 블록 생성 권한을 가지게 되고 이에 따른 보상을 지급받을 수 있습니다.

지분 증명 방식은 작업 증명 방식에 비해 검증인이 되기 위한 경제적 허들이 낮은 편입니다. 지분 증명 방식을 활용하는 블록체인 네트워크의 검증인이 되기 위해선 노드를 운영하는데 필요한 최소 스테이킹 양과 메모리, 저장공간 등 연산능력에 대한 요구사항을 충족하면 됩니다. 사람들은 암호화폐 채굴을 위해 GPU나 ASIC 등과 같은 고사양, 고비용 장비를 갖추지 않더라도 각 블록체인 네트워크에서 요구하는 최소한의 요구사항만 만족하면 비교적 손쉽게 검증인이 되어 블록 생성에 대한 보상을 받을 수 있게 되었습니다.

2. Staking as a Service (SaaS) 의 개념

그러나 대부분의 사람들은 여전히 직접 검증인이 되어 블록 생성에 대한 보상을 받는 과정에 익숙하지 않습니다. 이것은 실제로 노드를 운영함에 있어 두 가지 어려움이 존재하기 때문입니다.

먼저, 검증인은 기술적인 이해를 바탕으로 블록체인 네트워크에 기여할 수 있어야 합니다. 노드를 운영한다는 것은 해당 블록체인 생태계를 구축하는데 핵심적인 역할을 수행한다는 뜻입니다. 따라서 노드 운영을 통해 블록 생성에 대한 보상을 받고자 하는 검증인은 네트워크 내에서 온라인을 유지함과 동시에 지속적으로 올바른 행동을 하여 네트워크에 기여해야 합니다. 만약 검증인이 잘못된 블록을 생성하거나 장시간 블록을 생성하지 못하는 등 해당 네트워크에 기여하지 못한다고 판단되면, 이는 블록체인의 안정성을 저해하는 행위에 해당하기 때문에 해당 체인에 스테이킹 한 자신의 지분을 삭감당할 수 있습니다. 이러한 방식의 페널티를 슬래싱이라고 하는데, 전문적인 지식 없이 노드를 운영하는 검증자가 된다는 것은 해당 페널티를 부여받을 수 있는 위험을 떠안게 되는 일입니다.

https://www.galaxy.com/post/ready-layer-1-ethereum-other-smart-contract-platforms/

다음으로 작업 증명 방식에 비해 경제적인 허들이 낮아지긴 했지만, 검증인으로 참여하기 위한 최소 자본 수준도 상당한 수준입니다. 이더리움 2.0의 경우 검증인이 되기 위해 최소 32ETH 를 스테이킹 해야하는데 이는 글 작성일 기준 5만달러 이상의 자본이 필요하다는 뜻입니다. 여기에 블록체인 노드를 운영할 하드웨어 구매 비용까지 고려한다면 이는 결코 일반 투자자에게 저렴한 비용은 아닐 것 입니다. 다른 체인의 사례를 살펴보면, BSC 는 260만 달러에 가까운 최소 스테이킹 양을 요구하고 있으며 Solana의 경우에는 독특하게 검증인이 되기 위한 최소 SOL 스테이킹 양을 정하진 않았지만 다른 블록체인보다 높은 수준의 연산을 수행할 수 있는 컴퓨터를 요구하고 있습니다. 즉, 지분 증명 방식을 택하더라도 블록체인 시스템의 안정성을 위해 검증인에게 일정 수준 이상의 자본을 요구하는 것입니다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 등장한 것이 바로 Staking-as-a-service, SaaS 입니다. SaaS는 투자자들이 블록체인 네트워크 상에서 직접 노드를 운영하는 검증인이 되지 않더라도 스테이킹을 통해 일정한 수익을 얻을 수 있도록 하는 서비스를 말합니다. 만약 스테이킹을 통해 이자를 얻고 싶어하는 투자자가 있다면 이들은 SaaS 를 제공하는 제3자에게 토큰을 맡김으로써 지속적인 수익을 얻을 수 있고, SaaS 제공자는 투자자와 블록체인 네트워크 사이에서 스테이킹을 진행하고 일정 수수료를 지급받는 구조입니다. 이는 마치 은행에 돈을 예치하면 이자 수익을 얻을 수 있는 것과 유사한 과정이라고 볼 수 있습니다.

Ethereum 2.0 Beaconchain Explorer — Ethereum 2.0 Staking Services Overview — beaconcha.in — 2022

3. Staking as a Service (SaaS) 의 분류

Saas 는 스테이커가 서비스를 제공받는 방식에 따라 여러 가지로 분류될 수 있습니다. 밸리데이터에게 위임(Delegation)하는 방식, CEX에서 직접 스테이킹하는 방식, 유동화 스테이킹 (Liquid Staking)을 활용하는 방식 등 SaaS를 제공하는 다양한 방식이 존재하지만 본 글은 유동화 스테이킹에 대한 글이므로 나머지는 간략하게 소개하고 넘어가도록 하겠습니다.

밸리데이터에게 위임(Delegation)하는 방식

먼저 밸리데이터로 위임하는 방식은 Cosmos hub, Osmosis, NEAR, Avalanche 등 dPoS(delegated Proof of Stake) 합의 알고리즘을 채택하는 체인에서 노드 운영에 대한 인프라를 대신 제공해주는 검증인을 선택하여 암호화폐를 위임하는 방법입니다. SaaS 위임자(Delegator)는 사람들로부터 암호화폐를 예치받은 후 직접 검증인이 되어 블록의 생성과 검증을 대신합니다.

CEX 스테이킹 서비스

CEX에서도 스테이킹 서비스를 지원하고 있습니다. Binance Locked Staking 서비스가 대표적인 예시로, Binance 웹사이트에서 100개 이상의 암호화폐에 대한 스테이킹 서비스를 제공받을 수 있습니다. 투자자들은 기간을 선택해 Lock 을 걸어 스테이킹을 할 수 있으며 Lock 기간이 길수록 더 큰 보상을 획득할 수 있습니다. 다른 CEX인 Kraken 의 경우엔, 일주일에 두 번 자동으로 스테이킹 보상을 분배하며 투자자들이 원할 때면 언제든지 언스테이킹을 할 수 있는 기능을 제공하고 있습니다. 이렇게 모금한 자금은 거래소가 운영하는 검증인 노드에 위임됩니다.

유동화 스테이킹(Liquid Staking)

마지막으로 유동화 스테이킹(Liquid Staking)이 있습니다. 유동화 스테이킹은 스테이킹의 고질적인 문제인 유동성 부족을 해결하기 위해 등장했습니다. PoS 체인의 거버넌스 토큰을 스테이킹하는 것은 네트워크에 기여하는 동시에 지분 가치를 유지할 수 있는 중요한 활동입니다. 그러나 스테이킹을 하면 Staking 기간과 Unstaking 기간동안 유동성이 묶이기 때문에, 암호화폐 시장의 높은 변동성으로 인해 원하는 시점에 현금화를 하기 어렵다는 점이 투자자들이 스테이킹을 기피하게 만들었습니다.

더불어 2018년부터 Defi가 대두되며 거버넌스 토큰을 이용해 DEX에서 유동성을 공급해 부가 수익을 올리거나, Lending protocol에서 담보로 활용해 레버리지를 활용하는 등의 활동이 가능해지며 투자자의 입장에서 거버넌스 토큰의 유동성의 중요성은 더욱 부각되기 시작했습니다.

유동성 스테이킹 프로토콜은 암호화폐를 제공하는 사용자와 검증인들을 연결해줍니다. 또한 스테이킹의 증표로서 스테이킹한 암호화폐와 1:1로 대응하는 담보 토큰을 발행해줍니다. 사용자는 이 담보 토큰을 이용해 Defi에 활용하거나, 원하는 시점에 매도하면서 유동성을 획득합니다. 또한 프로토콜에 담보 토큰을 돌려주면 스테이킹한 암호화폐와 스테이킹 보상을 함께 인출할 수 있습니다.

이러한 유동성 스테이킹은 Lido, Rocketpool, Marinade, pSTAKE 등 다양한 dApp들과 바이낸스 등의 CEX에서 제공하고 있습니다. 그 중에서 담보 토큰의 사용처가 가장 많고 높은 TVL을 가지고 있는 프로토콜인 Lido 를 살펴보겠습니다.

4. Lido

이더리움 메인넷이 PoW에서 PoS로 전환하는 업그레이드인 Merge가 9월로 예측되며 점점 가까이 다가오고 있습니다. 더불어 유동성 스테이킹 프로토콜인 Lido에 대한 관심도도 함께 증가하고 있습니다. Merge를 통해서 이더리움은 병렬적으로 실행되던 합의 레이어(consensus layer)인 Beacon Chain과 실행 레이어(execution layer)인 기존의 이더리움 메인넷이 통합되어, 하나의 Executable PoS 체인으로 전환되게 됩니다.

Beacon chain에는 PoS가 가동되고 있으며, ETH 보상이 쌓이고 있는 상황입니다. Merge를 통해 메인넷에 비콘 체인이 통합되면, 이 보상은 다시 인출 가능하게 됩니다. 그러나 이더리움의 스테이킹에는 몇 가지 문제점이 있습니다.

첫째, 위에서 언급했듯 스테이킹이 어렵습니다. 비용적인 측면만 고려해도 최소 스테이킹 단위가 32ETH로 글을 작성하는 현재 시간 기준 7000만원 이상이 필요하며, 32ETH보다 많은 이더리움을 예치하여도 블록 보상을 더 제공하지 않기 때문에 스테이킹 보상을 최대화하고 싶다면 32ETH씩을 나누어 따로 노드를 운영해야 합니다.

둘째, 자산 인출이 가능하지 않습니다. Beacon chain이 이더리움과 병렬로 존재하던 시절, 스테이킹 기능은 있었지만 인출은 가능하지 않았습니다. 이는 The Merge 이후에도 마찬가지로, Merge 이후의 Shanghai 업그레이드 이후에야 구체적인 인출 기능이 생길 것으로 추측됩니다. 현재 이더리움 포럼의 논의 상황은 아직 Merge에 초점이 맞춰져 있으므로, 인출 기능의 보안 문제와 구체적인 방법이 논의되고 결정되기까진 시간이 더 필요할 것으로 전망됩니다.

셋째, 슬래싱의 위험이 있습니다. 검증인으로 참여하기 위해 필요한 조건과 하드웨어 성능, 지속적인 업데이트와 관리 등의 장벽을 감안하면 이더리움 스테이킹의 난이도는 dPoS 체인들과는 비교되지 않을 정도로 높습니다. 또한 Beacon Chain의 보상과 슬래싱 메커니즘은 검증인에게 높은 수준의 성실함을 요구합니다. 성실한 검증인에 대한 보상으로는 기본적으로 분배되는 보상인 Base reward 이외에도 다수의 검증인들이 동의하는 증명이나 투표에 대한 보상인 Attester reward, 내부고발자나 지속적인 활동으로 얻을 수 있는 Proposer rewards 등이 있습니다. 반대로 만약 검증을 하지 않거나 완료되지 않은 불록을 인증하는 경우, 혹은 내부 고발을 통해 악의적인 행동이 적발된 경우, 오프라인 상태로 전환되는 등 다양한 조건에서 블록 생성 보상은 커녕 예치한 ETH를 잃는 슬래싱의 타겟이 될 수 있습니다. 개인의 입장에서 이러한 활동을 제대로 해내 ETH의 보상량을 극대화하는 것은 매우 어려운 일입니다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 이더리움 검증인 그룹과 다수의 개발자들이 모여 출시한 서비스가 바로 Lido입니다. Lido는 이더리움에서 시작해 현재 Solana, Terra, Kusama, Polkadot 등 다양한 체인에서 유동성 스테이킹을 제공하는 멀티체인 유동성 스테이킹 프로토콜입니다. 유동성 스테이킹의 개념은 앞에서 설명하였기에 간단하게만 부가 설명하겠습니다.

Lido를 사용하면 사용자에게는 위의 세 가지 문제점이 해결됩니다. 먼저 32ETH를 모을 필요 없이 작은 단위로도 마음껏 스테이킹하면서도 최적화된 스테이킹 이자를 누릴 수 있고, ETH의 인출이 불가한 대신, 자신의 지분에 대한 증표인 stETH 토큰을 받아 디파이에 사용하거나 매도하는 식으로 유동성을 확보할 수도 있습니다. 더불어 검증 인프라는 전문 노드 운영 업체에 대리하므로 슬래싱 등의 걱정에서 자유롭습니다.

Lido의 기본적인 구조는 다음과 같습니다. Lido Staking Contract는 ETH의 예치, stETH의 발행과 소각, 노드를 운영하는 등록된 검증인들에게로의 자금 위임, 수수료와 예치 보상의 관리라는 네 가지 축을 관리합니다.

유저가 Staking Contract에 전송한 ETH는 32ETH 단위로 분할되어 등록된 검증인에게 배분됩니다. 이후 ETH Deposit Contract에 예치되면 검증인이 검증을 시작하게 됩니다. 해당 컨트랙트는 Valiation key와 보상의 분배 로직이 있습니다.

검증인들이 받는 보상과 슬래싱으로 인한 ETH 잔고는 Oracle을 통해서 지속적으로 컨트랙트가 감시하게 됩니다. 그리고 이 잔고의 총합에 따라서 stETH의 발행량이 변화하게 됩니다. 증가한 stETH의 10%는 수수료로 수취되어 검증인에게 5%, LidoDAO의 Treasury로 5%가 배분되며, 90%는 유저에게 분배되어 잔고를 변화시키게 됩니다.

Lido가 분배하는 stETH 토큰은 인출이 활성화되는 경우 ETH와 1:1로 대응하여 교환될 수 있는 토큰입니다. LidoDAO는 stETH를 다양한 곳에서 활용할 수 있게 만들기 위해 자체 거버넌스 토큰인 LDO 보상을 분배하는 등 다방면으로 힘을 썼습니다. 현재 stETH는 FTX, Gate.io, Huobi 등의 중앙화 거래소에서 거래가 가능하며, 더 나아가 Curve, Uniswap, AAVE, Maker DAO 등 유수의 디파이 프로토콜에서 담보나 LP로 사용해 자본효율성을 높일 수 있습니다.

출처 : https://dune.com/ratedw3b/Eth2-Liquid-Staking

Lido는 stETH의 다양한 사용처와 first-mover advantage를 통해 유동성 스테이킹 프로토콜에서 Lido의 지위를 공고하게 만들었습니다. 현재 Lido의 TVL은 대략 $8B로, stETH 토큰만으로 시가총액 13위에 달하는 공급량을 가지고 있으며, Curve.fi 의 stETH/ETH pool의 TVL은 $1.5B로 Curve.fi의 모든 유동성 풀 중에 가장 깊은 유동성을 자랑하고 있습니다. 특히 Curve, Uniswap 등 주요 DEX의 깊은 유동성은 유동성 스테이킹의 장점을 극대화해 Rocketpool 등의 경쟁자가 쉽게 시장 지배력을 높일 수 없게 만들었고, 결국 이더리움의 유동화 스테이킹 프로토콜 시장에서 90%에 달하는 점유율을 갖게 되면서, 스테이킹된 이더리움의 33.49%가 Lido를 통하게 되었습니다.

5. Lido : 사건 사고

중앙화 이슈

Beacon chain에서 Lido의 검증인들이 차지하는 비중이 무시할 수 없을 정도로 높아지면서, 탈중앙화를 핵심 기치로 거는 이더리움 커뮤니티에게 Lido로 인한 중앙화 이슈는 큰 문제로 대두되었습니다.

첫 번째 주장은 검증인의 중앙화로 인해 발생하는 문제들입니다. 첫째로는 MEV 독과점의 문제가 있습니다. 블록 생성 권한이 Lido DAO에 등록된 몇몇 대형 검증인들에게 중앙화되어 있으므로, 그들이 대부분의 MEV를 독점하게 될 확률이 있다는 주장입니다. 둘째는 Lido DAO가 관리하는 검증인들에게 스테이킹된 ETH의 비율이 1/3, 1/2, 2/3 등 블록체인에 있어 중요한 몇몇 tipping point (현재 단계에서는 1/3) 를 넘어서는 경우, Lido DAO가 거버넌스를 통해서나, 검증인들이 담합하여 이더리움 전체의 보안을 훼손하게 될 위험성이 생기기 때문입니다.

두 번째 주장은 검증인에 대한 거버넌스의 문제입니다. Lido는 LDO 토큰을 활용하여 거버넌스를 진행하는데, LDO 토큰 홀더들의 이득을 위해 검열이나 MEV 등의 카르텔 활동을 강제할 가능성을 배제할 수 없습니다. Lido DAO는 등록된 검증인들의 리스트를 주기적으로 투표를 통해서 정하며, 이들을 얼마든지 내보내거나 들여보낼 수 있기 때문입니다. 더불어 이러한 거버넌스는 증권성 시비에 걸리거나, 다른 이유로 규제를 받게 될 확률도 배제할 수 없습니다. 근본적으로 LDO 홀더들의 개인의 이익을 위한 선택이 이더리움 전체에 영향을 미칠 수 있다는 점은 이더리움 커뮤니티에게는 큰 두려움이었습니다.

https://twitter.com/VitalikButerin/status/1525301234516652032?s=20&t=DvHzzWYb3VC6zeAEEuluWQ

이에 따라 검증인 풀의 중앙화도를 직접적으로 조정하려는 제안들도 몇 가지 제안된 상황입니다. 대표적으로 이더리움의 창시자인 비탈릭 부테린은 한 검증인 집단이 15%의 비중을 넘게 되면수수료율을 높임으로써 이를 15% 밑으로 제한하는 것이 어떻겠냐는 제안을 한 바 있고, 이외에도 다양한 우려의 목소리와 제안이 이더리움 커뮤니티에서 등장했습니다.

그러나 이러한 지적에 대한 반대의 목소리도 있습니다. 먼저 LidoDAO의 거버넌스는 포럼에서 충분한 논의를 거쳐 Proposal로 넘어가고, 이후 Snapshot에서 7일간 5% 이상의 득표를 거친 후, 중요한 기능에 대해서는 72시간동안 Aragon에서 50% 이상의 득표를 어어야 비로소 결정이 나게 됩니다. 또한 실제 실행은 결국 LidoDAO의 개발자들과 검증인들의 동의가 있어야 가능할 것입니다.

ETH의 가치와 본인들의 인센티브가 일치하는 Lido의 커뮤니티 구성원이 검증인들에게 악의적인 행동을 강제하거나 이더리움에 해를 끼치는 방향으로 의사 결정을 할 확률도 적다는 것을 차치하고, 만에 하나 거버넌스 공격이 이뤄진다고 하더라도 이러한 다양한 절차와 buffer로 인해 이더리움 커뮤니티는 Lido Contract와 상호작용하는 검증인에 대한 조취를 취할 수 있습니다. 더불어 Lido는 점점 더 많은 검증인 풀을 구축하여 한 검증인에게 너무 많은 토큰이 종속되지 못하도록 노력하고 있습니다. 여전히 CEX의 검증인에게 너무 많은 ETH가 예치됨으로 인해 중앙화 이슈가 발생하는 것보다는 나은 상황입니다.

https://messari.io/report/governor-note-3?utm_source=twitter_messaricrypto&utm_medium=organic_social&utm_campaign=governor_note_ldo

거기에다 LidoDAO는 거버넌스 공격에 대한 우려를 일축시키기 위해 LDO 토큰과 stETH 공동으로 거버넌스를 구축하자는 proposal을 제안한 바 있으며, 조만간 적용될 확률이 매우 높습니다. 이는 거버넌스의 최종 투표 단계인 Aragon voting의 단계에서 stETH 홀더들에게 timelock과 veto를 할 권한을 부여하는 것을 골자로 합니다. 이러한 제안이 통과된다면, Lido의 검증인 중앙화에 대한 대부분의 이슈는 어느 정도 개선될 것으로 전망됩니다.

이를 해결하는 다른 방안으로는 Rocket pool 등 다른 검증인 풀을 성장시키는 방법과, Lido 자체적으로 점유율을 제한하는 방식 등이 거론된 바 있습니다. 하지만 구조적으로 이뤄진 Lido의 해자로 인해 다른 검증인 풀들의 성장은 더딘 상태이며, 오히려 이러한 제한이 CEX의 검증인 풀을 성장시키는 계기가 될 수 있다는 지적도 나오고 있는 상황입니다. (1위 Lido 33.4%, 2위 Kraken 8.5%)

stETH depegging issue

본격적으로 해당 내용을 다루기 전에, 일반적으로 해당 이슈를 표현할 때 사용되는 depegging이라는 표현은 stETH와 ETH의 가치가 1:1로 동등해야 한다는 일반적인 인식을 전제한 표현입니다. 엄밀히는 stETH는 현재 Beacon chain에서 withdrawal 기능이 활성화되지 않은 상태로, 현재는 공급만이 가능한 상태로 수요 공급의 차원에서 ETH보다 낮거나 같은 가치를 가지는 것이 합당하고 pegging 상태가 중립이 아니므로 정확한 표현일 수는 없습니다. 그러나 편의 상 해당 이슈를 다루는 일반적인 표현을 사용하도록 하겠습니다.

stETH의 depegging 이슈를 다루기 위해서는, 가장 먼저 Aave와 Maker DAO 등 stETH를 담보로 대출이 가능한 프로젝트들을 알아야 합니다. 글을 쓰는 시점인 2022년 8월 기준, 두 프로토콜은 defillama 기준 전체 디파이 프로토콜 중 TVL 3위, 1위를 다투는 거대한 프로토콜입니다. Aave는 암호화폐를 담보로 다른 암호화폐를 대출할 수 있는 프로토콜이고, Maker DAO는 암호화폐를 담보로 DAI라는 스테이블 코인을 대출할 수 있는 프로토콜입니다. 해당 프로토콜들은 각각 2022년 3월, 2021년 11월에 stETH를 담보로 다른 자산을 빌릴 수 있게 하였습니다.

7월 12일 기준 Aave에서 ETH를 대출하기 위해 담보로 사용된 stETH는 $2.9B에 육박했고, 청산 비율은 75%였습니다. 많은 사람들이 stETH와 ETH는 가치가 유사할 것이라고 생각했고, 청산 비율을 한계치까지 stETH를 담보로 ETH를 대출하고, 이렇게 대출한 ETH를 Lido에 예치하여 stETH로 바꾸고, 다시 이를 담보로 ETH를 대출하고…. 이것을 반복하는 소위 “풍차 돌리기”를 통해서 더 높은 이자를 누리는 것이 안전한 투자라고 생각했습니다. 이를 통해서 stETH 담보 대출에는 심각한 수준의 부채가 쌓이게 되었습니다.

https://dune.com/LidoAnalytical/Curve-ETHstETH

stETH와 ETH가 교환되는 가장 주된 창구는 Curve의 stETH/ETH pool이었습니다. Terra에서도 UST-3crv pool에서의 depegging이 몰락을 촉발했듯, stETH/ETH의 depegging도 Curve에서 시작되었습니다. 사실 그간 이 이슈가 불거지지 않았을 뿐, 구조적으로 stETH는 ETH와 1:1로 재교환될 수 없는 상황이었기에 단기 변동성이 큰 상황에서는 ETH보다 얼마든지 떨어질 수 있는 상태였습니다. 하지만 이 하락을 본격적으로 야기한 것은 Terra의 붕괴였습니다. Dune analytics의 그래프를 보면, 테라 생태계가 무너지기 시작한 시점과 Curve의 stETH/ETH 비율이 깨지기 시작한 시점이 대략 5월 8일 경으로 일치하는 것을 확인할 수 있습니다.

어떻게 된 일이었을까요? Terra의 핵심 디파이인 Anchor Protocol에서는 담보로 bETH를 사용할 수 있었고, 이는 Lido에서 stETH를 Terra로 브릿지한 자산이었습니다. 때문에 Terra의 붕괴가 시작되자 bETH의 보안 이슈로 인해 stETH에 대한 심리가 크게 악화된 것이 주 원인일 것으로 추론되고 있습니다.

이후 5/21에도 페깅이 크게 무너졌는데, 이는 Lido가 브릿지를 통해 bETH를 stETH로 바꿀 수 있도록 허용했기 때문입니다. 이 때문에 Terra에서 탈출한 사람들이 무더기로 stETH를 Curve에서 매도하기 시작했고, 결국 lp의 불균형은 점차 심해졌습니다.

stETH 디페깅을 정점으로 몰고 간 것은 Celsius라는 21년 10월 기준 AUM 260억 달러의 가상자산 담보대출 업체였습니다. Celsius가 대출해준 고객은 170만명 가량으로, 시장에 빌려준 여신의 규모도 80억 달러 정도가 되었습니다. 이 업체는 고객들에게 18% 가량의 높은 이자율을 제공하며 운용 자산 규모를 공격적으로 늘려가고 있었습니다.

사건 당시 Celsius의 ETH 관련 부채의 규모는 총 100만 ETH 규모로, 이 중 445,000개의 ETH는 stETH로 변환되어 총 41만개의 stETH를 Aave에서 스테이블 코인에 대한 담보물로 사용하고 있었습니다. 더불어 Beacon chain에 직접 staking을 하거나 ETH 형태로 이뤄진 대출의 규모도 있었기 때문에, 실제로 고객이 인출을 요구했을 경우 응할 수 있는 ETH는 많지 않았습니다. 이외에도 Celsius에 대한 다양한 의혹이 제기되면서, Celsius에 ETH의 반환을 요구하는 행렬이 줄을 잇게 되었고, 사람들은 Celsius가 엄청난 양의 stETH를 매도할 지도 모른다는 두려움에 depegging은 더욱 가속화되었습니다. 해당 시점에 ETH 가격도 $1500에서 $1200까지 폭락하게 됩니다.

이슈가 한창이던 때의 Curve 풀은 stETH가 70% 후반~80%대에 이를 정도로 불균형했습니다. 이때 더 큰 문제는 Curve의 LP는 기본적으로 유사한 교환비를 가진 자산들을 교환하는 데 최적화된 곡선을 사용하기 때문에, 균형비가 일정 수준을 넘어서면 급수적으로 가격 불균형이 악화된다는 점이었습니다. 이렇듯 특정 포인트에 도달하는 경우 stETH 가격을 대폭락시켜 Aave 등에서 조 단위의 대규모 청산을 야기할 수 있다는 점은 사람들을 더욱 더 공포에 떨게 만들었습니다.

더욱 많은 분석들이 행해졌지만, 이러한 이슈성 분석은 본 글의 핵심 사항은 아니므로 이정도로 마무리하도록 하겠습니다. 다만 stETH를 담보로 사용해 자행된 수많은 대출과, 그리고 크립토 업계에 만연했던 레버리지 구조의 문제로 인해 stETH의 매도 압력을 높여 시장을 공포로 몰아간 사건이 있었고, 이로 인해 Lido와 스테이킹 파생 토큰이 불러 일으킨 과도한 레버리지에 대한 비판이 쇄도한 바 있습니다.

그러나 이러한 비판은 Lido 자체의 문제라고 해석하기보다는, stETH를 매도 이외의 방법으로는 ETH로 다시 돌려놓을 수 없는 Beacon chain의 한계로 인해 일어난 일이었으며, 동시에 stETH와 ETH가 1:1로 페깅을 유지할 것이라는 믿음으로 과도한 레버리지를 사용한 개인과 업체, 그리고 과도한 레버리지를 허용한 프로토콜들의 결정이 함께 빚어낸 비극이었다고 해석하는 것이 더 바람직한 해석이라고 보여집니다.

여기까지 대표적인 이더리움의 유동성 스테이킹 프로토콜인 Lido의 탄생 배경과 구조, 그리고 관련된 다양한 이슈를 살펴보았습니다. 이후로는 Marinade Finance, 그리고 Cosmos의 Liquid Staking을 중심으로 살펴보며 Lido에서 제안되었던 문제점을 어떻게 개선할 수 있을지, 그리고 유동성 스테이킹의 미래는 어떻게 흘러갈 지 생각해보도록 하겠습니다.

6. Marinade Finance

이더리움의 경우에는 아직 Beacon Chain의 withdrawal 기능이 활성화되지 않은 상태이므로, 사실 아비트라지가 오직 stETH의 가격을 떨어뜨리는 방향으로만 작동할 수 있는 상태로, 이를 담보로 대출을 받거나 디파이에 사용하기에 리스크가 큰 상황입니다.

사실 유동성 스테이킹 담보 토큰을 받는 것의 장점은 다음과 같습니다.

Staking으로 얻은 Yield를 온전히 유지하면서
담보 토큰을 Defi나 Cefi에 활용하여 추가 수익을 얻거나
Unstaking에 필요한 락업 기간이 없이도 큰 손해없이 exit이 가능해야 합니다.

1,2번은 현재 Lido도 달성한 상태이지만, 3번이 달성되기 위해서는 손해를 보더라도 unstaking까지 필요한 시간을 줄이고 싶은 사람의 매도 물량을 해당 기간을 기다려 차익을 얻고자 하는 매수자가 지속적으로 받쳐주어 스테이킹 토큰과 담보 토큰의 가치가 유사해야 합니다. 그러나 현재 이더리움은 unstaking까지의 시간이 얼마나 걸릴지 전혀 알 수가 없는 상황이므로 매수자의 리스크가 비대칭적으로 큰 상황입니다.

그렇다면 이더리움에서 unstaking 기능이 활성화된 다음에는 어떤 식으로 진행될 수 있을지 비교해보기 위해 Solana의 Marinade Finance를 살펴보겠습니다.

Marinade는 Solana 체인에서 liquid staking 점유율 80% 이상을 차지하고 있는 유동성 스테이킹 프로토콜입니다. 작동 로직은 기본적으로 비슷하나, 한 가지 차이점이 있습니다. 더불어 생성되는 담보 토큰인 m토큰의 경우에는 Lido의 st토큰들과 차이점이 있어 이를 위주로 설명해보겠습니다.

https://github.com/marinade-finance/liquid-staking-program/blob/main/Docs/Backend-Design.md

먼저, Marinade의 m토큰의 경우에는 과거 Anchor Protocol의 aUST와 같은 yield bearing token으로, 개수를 유지하면서 추후 교환 비율이 늘어나는 방식으로 설계되어 있습니다. 때문에 현재 ETH에 비해서 디스카운트된 가격으로 거래되고 있는 stETH와는 달리, mSOL은 SOL에 비해 Depegging이 아니라 오히려 역으로 더 높은 가격으로 거래됩니다. 이는 비록 mSOL이 SOL에 비해서 유동화의 가능성의 측면에서는 더 불리하지만, 내재가치에 따른 차익거래가 언스테이킹 기간인 6일이라는 시간 안에 필연적으로 이뤄질 수 있음에 기인합니다.

또한 Marinade Finance의 특이점으로는 아비트라지의 용이성과 Pegging을 강화하기 위해 Unstaking Liquidity Pool이라는 유동성 버퍼를 갖고 있다는 점을 꼽을 수 있습니다.

Unstaking Liquidity Pool은 다음과 같은 방법으로 작동합니다.

유동성 제공자는 SOL-mSOL LP를 제공하고 swap fee의 75%를 보상으로 수취할 수 있습니다. 나머지 25%는 Marinade Treasury에 귀속됩니다.

2. 만약 mSOL을 보유하고 있는 사람이 있다면, unstaking을 위해서 언스테이킹 기간을 꼭 기다려야 하는 것이 아닌 swap의 형태로 슬리피지가 없는 고정 비율로 해당 유동성 풀에서 SOL과 즉각적으로 교환할 수 있습니다.

단, 이런 방식으로 swap을 하는 경우 기본 수수료, Pool이 목표한 SOL 토큰의 수량을 갖고 있지 않은 경우 최대 수수료의 swap fee가 청구됩니다. Docs에 언급된 parameter 값은 다음과 같습니다.

최대 수수료: 3%
최소 수수료: 0.3%
유동성 목표 100,000 SOL

3. Staking을 위해 SOL이 제공되면, mSOL과 swap을 통해 Pool에 예치된 mSOL을 지급합니다.

위의 과정을 그림으로 나타내면 다음과 같습니다.

이렇듯 언뜻 보면 리스크가 매우 커보이는 “슬리피지 없는 고정 비율의 Liquidity Pool”은 곧 다량의 mSOL이 LP에 유입되더라도, Unstaking을 통해서 최대 6일을 기다리면 과량의 SOL로 보상받을 수 있는 환경이 차익거래를 활발히 일으키기 때문에 조성이 가능합니다. 이를 통해서 유동성 스테이킹 프로토콜 단에서 직접 고정 비율로 mSOL 을 즉시 매도할 수 있는 환경을 조성해주는 동시에, 외부 DEX에 의존하지 않고도 유동성 풀을 확보하고, 이로서 원하는 가격과 pegging을 더 잘 유지할 수 있습니다.

사실 스테이킹 파생 토큰은 꼭 그 거버넌스 토큰과 pegging 상태여야 할 필요가 없습니다. 더욱이 그런 상태가 되는 것이 더 힘듭니다. mSOL의 경우도 SOL을 unstaking하는 기간동안 가격 변동성에 노출되어야 하는 리스크는 피할 수 없으므로, 그만큼 교환 가치보다 할인되는 것이 전혀 이상한 일은 아닙니다. 단, 스테이킹 파생 토큰은 결국 스테이킹된 토큰과 교환이 가능하고, 시장 참여자들은 그러한 사실을 고려해 전략을 수립합니다. 따라서 파생 토큰이 내재 가치와 비슷한 가격을 안정적으로 유지하는 것은 토큰을 활용하기 훨씬 용이하게 해주며, 따라서 시장의 비효율성을 줄이고 자본 효율성을 늘리는 유동화 스테이킹 프로토콜 본연의 목적을 더 잘 달성할 수 있게 해줄 수 있습니다. 때문에 인출이 되지 않는 문제점으로 인해 ETH 대비 7%에 육박하는 할인률을 보인 stETH의 경우에도, 추후 Shanghai 업그레이드 이후 인출이 개시된다면 Marinade Finance를 참고하여 고정 교환비 LP 등의 장치를 활용해 가격 안정성에 대한 버퍼를 마련하는 것은 좋은 참고 사항이 될 수 있을 것으로 보입니다.

7. Cosmos Liquid Staking Module

https://wallet.keplr.app/chains/cosmos-hub/proposals/72

6월 23일, Interchain Security를 도입한 체인들에 대해 liquid staking을 가능하게 만들자는 제안이 Cosmos hub에서 85.37%의 찬성 비율로 통과되었습니다. 코스모스 생태계의 리퀴드 스테이킹 모듈은 어떤 식으로 구현되는지 알아봅시다.

사실 유동성 스테이킹이 코스모스 생태계에서 생소한 개념은 아닙니다. Lido는 terra 생태계에서 LUNA의 리퀴드 스테이킹을 제공해 Anchor protocol의 담보로서 기능하게 하였고, 이외에도 Stader Labs, pSTAKE 등 다양한 유동성 스테이킹 솔루션들이 있었습니다.

앱체인 단위에서서도 cosmos hub의 dex였던 gravity dex팀이 나와 구성한 dex용 단독 앱체인인 Crescent에서는 체인 자체에서 $CRE 토큰을 스테이킹하면 bCRE를 주고, 이를 모든 LP의 기본적인 페어로서 활용하는 방식을 사용한 바 있습니다.

그렇다면 유동성 스테이킹 모듈은 어떤 차별점이 있을까요? 핵심적인 차이점은 궁극적으로는 Cosmos hub의 보안 수준을 리퀴드 스테이킹 모듈에서 레버리지 할 수 있도록 설계되었다는 점입니다.

코스모스의 유동성 스테이킹은 인터체인 어카운트와 인터체인 시큐리티, ibc v3의 유동성 스테이킹 모듈, 그리고 이를 활용하는 서드파티솔루션의 앱체인으로 설계되어 있습니다.

Cosmos 생태계에 유동성 스테이킹을 도입하려는 Stride의 Cosmos Hub의 ATOM 리퀴드 스테이킹의 구조를 보면서 더 자세히 알아보겠습니다.

위의 그림에서 좌측이 STRIDE의 Appchain, 우측 GAIA는 Cosmos Hub를 나타내며, 사각형으로 Account들이 표현되고 있습니다.

유저가 Cosmos Hub에서 유동성 스테이킹을 위해 자금을 예치하는 상황부터 차근차근 살펴보겠습니다. 먼저 유저가 IBC를 통해 본인의 Cosmos Hub Account에서 본인의 STRIDE Account로 ATOM을 전송한 이후, STRIDE의 Deposit Account로 ATOM이 전송하면 stATOM을 받을 수 있습니다.

단, 해당 과정에서 유저는 양쪽 체인 모두에 Account를 보유해야 하며, ATOM을 Cosmos Hub에서 Stride로 전송할 때, stATOM을 다시 Cosmos Hub로 인출할 때 총 2회의 트랜잭션을 직접 실행시켜야 합니다.

이후의 과정은 유저와 무관하게 ICA를 통해서 처리됩니다. STRIDE의 컨트롤러 계정은 예치된 ATOM을 Cosmos Hub의 Delegation ICA에 전송하고, 이 계정은 ATOM을 스테이킹하여 리워드의 10%는 프로토콜의 수익으로 분배하고 남은 90%는 재예치합니다.

유저가 stATOM을 반환하는 경우에는 유저가 반환한 stATOM을 받은 STRIDE의 컨트롤러 계정이 ibc를 통해 ICA와 소통해 unstaking 절차를 실행시켜, 궁극적으로 유저의 Account에 ATOM을 반환하게 됩니다.

요약하자면 Stride의 ICA를 활용한 유동성 스테이킹 서비스는 유저 입장에서

1. Stride의 Deposit/Module/Controller Account에 다른 체인의 거버넌스 토큰을 예치하여 해당 체인에서 st 토큰을 수령하며

2. 다시 Stride의 Deposit/Module/Controller Account에 st토큰을 제출하면 누적된 스테이킹 보상과 함께 거버넌스 토큰을 돌려받는 것

의 단 두 단계로 끝나게 되므로, 체인 간 자금 이동 시에 유저가 직접 트랜잭션을 실행해야 하는 것을 제외하면 이종 체인 간 유동성 스테이킹임에도 불구하고 크게 불편하지 않게 느낄 수 있습니다.

위에서 언급했듯, Cosmos의 리퀴드 스테이킹이 가지는 의의는 이를 통해서 어떤 체인이든 staking과 withdrawal 과정에서 Cosmos Hub의 보안을 레버리지할 수 있다는 점입니다. 익히 알려진 바와 같이 ibc의 문제는 서로 다른 두 CosmosSDK기반 체인들이 소통할 때 브릿징과 메세징의 보안이 더 약한 체인의 보안 수준과 같아진다는 것입니다. 이 때문에 Terra 사태가 일어난 시점에, Osmosis 등 Terra와 연결되어 있던 앱체인들은 보안적인 문제를 우려해 ibc channel을 셧다운시켜 브릿지된 자산들을 동결한 바 있습니다.

현재 Stride의 유동성 스테이킹 모듈에서도 Interchain Account를 통해staking, unstaking 트랜잭션의 발송, 검증을 타 체인에서 실행하는 구조이므로 여전히 같은 보안적인 허점이 존재합니다.

이를 잠재적으로 해결할 수 있는 방법이 바로 Interchain security입니다. 리퀴드 스테이킹이 이뤄지는 두 체인의 보안을 cosmos hub의 검증자들이 함께 검증한다면, 리퀴드 스테이킹의 모든 과정에서 Cosmos hub의 보안과 동등한 수준을 보장할 수 있습니다.

하지만 현재 수준에서 이 모든 것이 다 갖춰지지는 않습니다. Cosmos hub, Osmosis, Sommelier 이 세 가지 체인에만 우선적으로 interchain account가 도입됩니다. 또한 interchain security는 아직 기존의 앱체인들을 대상으로 활성화되지 않고, 몇몇 신규 앱체인들을 대상으로만 선택적으로 지원될 예정입니다. 때문에 현재 수준의 liquid staking 모듈은 아직 초기 단계라고 봐야합니다. 더불어 IBC에서 Interchain Account가 작동되는 복잡한 구조는 취약점을 야기할 수 있으므로, 정말 Cosmos 생태계의 리퀴드 스테이킹이 보안을 강화하는 훌륭한 방법이라고 이야기 할 수는 없을 지도 모릅니다.

그럼에도 불구하고 pSTAKE, Stride, Quicksilver 등 다양한 서드파티 솔루션들이 해당 기능을 이용해 경쟁적으로 유동성 스테이킹 상품을 준비하고 있습니다. 아직 본격적으로 시작되지 않았으나, Cosmos의 유동성 스테이킹은 상당히 중요한 의미를 지닐 것으로 보입니다.

먼저 이는 Lido에서 제기되었던 LDO 토큰 거버넌스나 컨트랙트의 문제가 체인의 보안을 침해할 수도 있다는 문제를 Interchain Security와 Interchain Account를 이용해 코스모스 허브의 보안을 레버리지하는 방식으로 해결할 것으로 기대됩니다. 또한 보안 문제의 해결을 위해 컨트랙트 수준의 dApp단에 보안을 맡기기 보다는 체인 자체의 규격으로 유동성 스테이킹 모듈을 제작하는 타 레이어1 블록체인들의 움직임을 볼 가능성도 있습니다.

더불어 IBC v3의 유동성 스테이킹 모듈은 많은 기대와 동시에 의심을 불러온 IBC 진영의 핵심 기술인 Interchain Security와 Interchain Account가 동시에 사용되는 첫 기술 검증의 장이 될 것으로 보여 흥미를 더합니다.

8. 마치며

긴 글을 통해 유동성 스테이킹 프로토콜 전반과 이더리움의 유동화 스테이킹 프로토콜인 Lido, 솔라나의 Marinade Finance, 마지막으로 Cosmos의 유동화 스테이킹까지 알아보며 유동화 스테이킹에 대해 알아 보았습니다. 유동화 스테이킹은 PoS 합의 알고리즘을 채택하는 블록체인에서 자본 효율성을 강화하고, 스테이킹에 대한 접근성을 개선하는 핵심적인 인프라로 자리매김하였고, 이러한 현상은 앞으로 점점 강화될 것으로 예상됩니다. 본 글이 유동화 스테이킹의 어제와 오늘을 이해해 내일을 상상할 수 있게 도움을 드렸다면 좋겠습니다.

Special Thanks to Lido weekly team 홍성수, 하헌