[NEAR] Sharding (3) Nightshade를 통한 생태계 확장 로드맵

Irene Lee
EWHA-CHAIN
Published in
9 min readJun 26, 2023

NEAR의 샤딩 기술에 대한 시리즈 아티클을 연재합니다. 본 글은 시리즈의 3편으로 Nightshade 구현 로드맵과 이를 통한 NEAR의 생태계 확장 계획에 대해 다룹니다. 다른 편을 읽고 싶으시다면 아래의 리스트를 확인해주십시오.

본 글은 저자가 속하고 연계된 어떠한 단체나 개인의 의사와 연관되지 않았으며, 투자 권유, 자문 등의 다른 목적 없이 단순한 정보 전달을 위해 작성되었음을 밝힙니다. 모든 판단과 결정들은 스스로 충분한 근거를 가진 후 결정하시길 바랍니다. DYOR!

TL;DR

  1. NEAR의 샤딩은 현재 (2023월 6월) Phase 1인 Chunk-Only Producers까지 구현되었으며, Phase 2 Nightshade와 Phase 3 Dynamic Resharding까지 단계별로 구현될 시 검증인이 되는 것에 대한 난이도가 낮아지고 네트워크 사용량 급증 시 유연한 샤드 분할이 가능해져 NEAR의 확장성과 보안을 높일 수 있을 것이다.
  2. NEAR 프로토콜의 샤딩 로드맵 외에도 프라이빗 샤드 구축을 가능하게 하는 Calimero, EVM 기반 자체 체인을 NEAR 위에 구축할 수 있게 하는 Aurora Cloud 프로젝트들을 통해 NEAR 사용자들은 높은 확장성을 누릴 수 있다.
  3. NEAR는 프로토콜 설계 시부터 샤딩을 주요 업그레이드로 고려하여 안전한 방식으로 보안과 확장성을 제공하여, DApp들이 엔드유저에게 최상의 UX를 제공할 수 있게 하며 체인의 중단과 스마트 컨트랙트에 대한 업데이트 없이 프로토콜의 퍼포먼스를 높일 수 있다.

NEAR 샤딩 로드맵

NEAR는 Nightshade를 단계적으로 구현하는 계획을 가지고 있으며, 각 단계마다 더 많은 기능이 도입되어 NEAR는 최종적으로 ‘완전히 샤딩된’ 네트워크로 구현될 것이다.

Phase 0: Simple Nightshade

첫 번째 단계는 NEAR가 “Simple Nightshade”라고 부르는 단계이다. Simple Nightshade는 블록체인의 상태(State)는 샤딩하지만 처리(Processing)는 샤딩하지 않는다. 이는 검증자가 여전히 개별적으로 모든 트랜잭션을 처리하지만, 네트워크 자체가 네 개의 별도의 샤드로 분할되는 것을 의미한다.

이는 여러 개의 결제창을 가진 상점을 생각하면 이해하기 쉽다. 초기의 NEAR은 처음에는 하나의 결제창만 열려있었으나, Simple Nightshade라는 다중 결제창을 열게 된 것이다. 이는 트랜잭션이 이동할 수 있는 길이 많아지므로 혼잡도가 감소하고 처리량이 증가하는 효과를 일으킬 수 있다.

Phase 1: Chunk-Only Producers

Phase 1 : Chunk-Only Producers

Phase 0인 Simple Nightshade 이후, NEAR은 ‘Chunk-Only Producers’를 도입했다. Chunk-Only Producers는 샤딩 방식과 결합되어 더욱더 많은 사람들이 NEAR의 합의 과정에 참여하고 검증자가 되는 것을 더욱 쉽게 할 수 있는 방법을 제공한다. 즉 검증인이 되기 위한 장벽을 낮춰 더 NEAR 프로토콜의 검증인 수를 늘려 네트워크의 탈중앙화, 보안, 확장성을 모두 높인 것이다.

Chunk-Only Producers 업그레이드를 통해, 검증자 노드를 운영하기에 필요한 NEAR 토큰의 양을 보유하지 않거나 기존 검증자들에게 요구되는 하드웨어를 갖추지 못한 사용자들도 샤드의 일부인 청크 (Chunk)를 생성할 수 있게 되었다.

Phase 1은 2022년 9월에 런치가 되었다. Phase 1의 런치로 네트워크를 보호하기 위해 훨씬 더 다양한 검증자들이 참여하고 검증인이 많아진 만큼 NEAR 토큰의 스테이킹 양도 많아져 NEAR의 네트워크의 탈중앙화, 보안성 향상과 토큰 가치 유지에 도움이 될 것으로 예상된다.

Phase 2: Nightshade

다음 단계에서 NEAR은 Nightshade를 도입하여 상태 (State)와 처리 (Processing)가 모두 샤딩된 완전한 샤딩 네트워크를 구현할 예정이다. 기존 Phase 0인 Simple Nightshade를 통해 상태만 샤딩이 된 상태라면, 이번엔 처리까지 샤딩을 이용해서 진행하는 것이다. 이는 검증자들이 더 이상 네트워크의 모든 샤드를 추적할 필요가 없게 하여, NEAR에서 블록 생성기를 실행하기 위한 하드웨어 요구 사항을 더욱 낮추게 한다.

이러한 방식으로 검증 과정에 대한 난이도를 낮추며 NEAR는 네트워크에 더 많은 참여자들을 끌어올 수 있도록 하고 있다. Phase 2를 통해 검증인에게 요구되는 하드웨어 요구사항을 낮춰 검증인이 되는 것에 대한 장벽을 낮출 수 있으며, 더 다양한 검증인들을 네트워크에 온보딩 시켜 탈중앙화와 보안, 확장성을 동시에 추구할 수 있을 것으로 예상된다.

Phase 3: Dynamic Resharding

Nightshade의 Phase 3인 ‘Dynamic Resharding’은 샤드를 동적으로 분할하고 병합할 수 있게 하는 업데이트다. 이러한 유연한 샤딩 기능을 통해 NEAR은 필요에 따라 거의 네트워크 사용량의 급증에 대응하여 더욱 무한한 확장성을 구현할 수 있다.

샤딩 로드맵 외 NEAR의 확장성 프로젝트들

NEAR는 현재 Phase 3인 Dynamic Resharding 까지를 발표했지만 NEAR는 앞으로도 더 많은 사용자들이 생태계에 들어올 수 있게 지속적으로 혁신적인 기술들을 개발하고 지원하고 있다. 다음은 NEAR의 대표적인 확장성 관련 프로젝트들이다.

1. Calimero

Calimero

Calimero는 기업이 프라이빗 샤드를 구축하면서 퍼블릭 블록체인에 연결할 수 있는 기능을 제공한다. 프라이빗 샤드는 개인의 병원기록을 생각하면 이해하기 쉽다. 한 병원에 있던 개인의 진료 기록을 다른 병원에서 확인해야 할 때는 개인 정보 등 민감할 수 있는 정보들이 있어 프라이버시 이슈가 발생하기 쉽다.

하지만 Calimero는 공개적으로 검증 가능한 다른 병원의 의사가 해당 파일에 대한 접근을 간편하고 안전하게 프라이빗 샤드에 요청할 수 있도록 하는 것이다. 보안이 필요한 정보를 관리하면서 퍼블릭 블록체인인 NEAR의 강점을 활용할 수 있어 혁신적인 솔루션이다.

2. Aurora Cloud

Aurora Cloud

Aurora는 Aurora Labs의 NEAR의 EVM 호환성 계층 프로젝트이다. Aurora Cloud는 Aurora 프로젝트의 일종으로 프로젝트들이 EVM Engine 구조를 통해 EVM 호환 가능한 자체적인 체인을 구축하여 NEAR 프로토콜에 배포, 동작할 수 있게 한다.

이는 기업들이 별도로 EVM Engine Contract, Relayer과 Explorer 등 인프라 등을 직접 구현하지 않고 수수료 토큰 설정과 조건부 Free Transaction 등 커스터마이징도 가능하게 하여 각 프로젝트의 용도에 맞는 체인을 만들면서도 NEAR의 높은 확장성과 보안을 사용할 수 있어 큰 이점을 가진다.

샤딩 (Nightshade)을 통한 NEAR 생태계 발전

현대인들은 흔히 Impulse Generation라고 불린다. 평균적인 인간의 집중 가능 시간은 무한 스크롤과 점점 빨라지는 인터넷 속도, 쇼츠 컨텐츠 등올 인해 줄어들고 있고 이는 크립토 사용자들에게도 해당될 것이다. 더 이상 느린 속도의 무언가는 시장에서 경쟁력을 가질 수 없다.

하지만 샤딩 메커니즘을 통해 수백만 개의 TPS 처리를 할 것으로 기대되는 NEAR 프로토콜은 사용자들에게 느껴지는 (즉, UX) 블록체인의 확장성 문제를 크게 해결할 것이다. 프로토콜의 퍼포먼스를 높여 사용자들뿐만 아니라 다양한 에코시스템의 이해관계자들에게 이점을 가져다줄 것으로 예상된다.

일단 NEAR의 개발자들과 앤드 유저들은 Nightshade를 통해 자신들의 프로덕트의 속도와 성능이 향상되는 것을 경험할 것이다. 네트워크의 최대 용량은 네 배로 증가하여 안정성과 퍼포먼스가 향상되고, 안전한 샤딩 방식의 설계로 보안과 안전성도 그대로 유지할 수 있을 것이다.

이런 높아진 속도감은 게이밍과 같이 즉각적인 거래와 처리를 요구하는 분야에 큰 도움을 안겨줄 것이다. 예를 들어 NEAR 기반의 OP Games와 같은 NEAR 게임 DApp들은 계속해서 많은 플레이어들이 온보딩되고 트랜잭션들이 많아져도 그들이 사용하는 NFT 스마트 컨트렉트 상의 트랜잭션들을 딜레이 없이 처리할 수 있을 것이다.

또한 NEAR는 체인 아키텍처와 로드맵의 초기 단계부터 샤딩을 주요 업그레이드로 포함하여 설계했다. 즉 Nightshade의 업그레이드 등으로 사용하던 스마트 컨트렉트를 업그레이드하거나 업데이트로 인한 체인의 중단 없이 체인의 확장성이 지속적으로 향상되는 것을 이용할 수 있다.

이번 시리즈를 통해 NEAR의 고유한 샤딩 기술인 Nightshade의 개념과 원리를 알아보았고 NEAR 생태계가 이로 인해 어떠한 이점들을 레버리지 할 수 있을지 알아보았다. NEAR는 샤딩을 포함한 다양한 방식으로 블록체인 퍼포먼스와 사용자/개발자 경험을 향상시키고 있어 더욱 많은 사용자들과 프로젝트들이 온보딩될 것으로 예측된다.

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