[이더리움의 미래] #2. 이더리움 업그레이드와 미래

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24 min readApr 4, 2023

이화여자대학교 블록체인학회 이화체인 기초리서치 2팀에서 이더리움 기초와 업그레이드까지 시리즈 아티클을 연재합니다.

Author: 11기 방현수, 원서빈, 정지수, 조민

Reviewer: 7기 이주원

본 글은 시리즈의 2편으로 이더리움 업그레이드에 대해 다룹니다. 다른 편을 읽고 싶으시다면 아래의 리스트를 확인해주십시오.

1편: 이더리움 기초부터 톺아보기

2편: 이더리움 업그레이드와 미래

1. 이더리움

2015년에 정식으로 런칭된 이더리움은 ‘2세대 블록체인’으로서의 입지를 다지며 큰 성공을 거두어왔지만, 다음과 같은 문제가 지속적으로 제기되어왔다.

네트워크 혼잡 문제
높은 거래 수수료 문제
디스크 공간 부족 문제
작업증명(PoW) 방식으로 인한 환경 문제

이더리움 커뮤니티는 이러한 문제를 인지하고 있었고, 이더리움의 잠재력을 최대한으로 발휘하기 위해 몇 가지 핵심 업그레이드가 필요할 것으로 예상했다.

이더리움은 문제를 해결하기 위한 연구개발을 2014년부터 활발하게 진행해오고 있다. 이더리움은 기존 사용자를 위해 환경을 개선하고, 새로운 사용자를 유입하기 위한 일련의 업그레이드를 계획하였으며, 이를 ‘이더리움 로드맵’이라고 한다.

이더리움 업그레이드와 이더리움 로드맵은 대중적으로 ‘이더리움 2.0 (Eth2)’ 혹은 ‘Serenity’로 더 잘 알려져 있다. 하지만, 현재 이더리움은 공식적으로 ‘Eth2’ 용어를 더 이상 사용하지 않고 있다. 이더리움 2.0 용어와 관련하여 지속적으로 혼란과 오개념이 발생하였기 때문이다. 이더리움은 ‘Eth2’ 용어를 사용하지 않는 이유에 대해 다음과 같이 설명하고 있다.

‘이더리움 1.0이 먼저, 이더리움 2.0이 나중’, ‘이더리움 2.0이 존재하므로 더이상 이더리움 1.0은 존재하지 않는다’는 등 이더리움 업그레이드에 있어 혼란을 야기한다.
이더리움 로드맵이 진화하며 ‘Eth2’가 부정확한 표현이 되었다.
‘Eth2’에 대한 사람들의 오해를 이용하여 ‘토큰 ETH를 ETH2로 바꿔야 한다’ 또는 ‘Eth2 업그레이드 전에 ETH를 마이그레이션 해야 한다’ 등의 사기 시도가 있었다.
잠재적인 혼란을 야기하기 때문에 명확성을 확보할 필요가 있다.

2. 이더리움 로드맵의 비전

‘이더리움 로드맵’은 이더리움의 핵심 가치인 탈중앙화(decentralization)를 보존하면서 이더리움을 확장 가능하고, 안전하며, 지속가능하도록 재설계하기 위한 일련의 이더리움 업그레이드 계획이다.

이더리움의 비전은 더 확장 가능하고, 안전한 동시에 분산된 상태를 유지하는 것, 즉 ‘블록체인 트릴레마’를 해결하는 것이다. 블록체인 트릴레마란 확장성, 탈중앙화, 보안성의 세 가지 문제를 동시에 모두 해결하는 것은 불가능하다는 블록체인의 난제를 말한다. 이더리움은 이를 해결하기 위한 연구와 노력을 이어오고 있다. 앞서 언급한 이더리움 로드맵 또한 이더리움의 비전 달성을 향한 노력의 일환이라고 할 수 있다.

확장성

이더리움은 확장을 위해 네트워크에서 노드의 크기를 늘리지 않고 초당 더 많은 트랜잭션을 처리해야 한다.

‘샤딩 업그레이드’는 데이터 스토리지 요구사항을 전체 네트워크에 분산시켜 모든 노드가 더 이상 데이터의 100%를 보유할 필요가 없게 한다. 이는 데이터를 저장하는 이더리움의 수용력을 확장하고, L2와 함께 작용하여 처리량을 확장하며, 네트워크의 사용료를 감소시킨다.

보안

이더리움은 공격으로부터 검증자를 보호하고, 익명성을 강화하여야 한다.

‘지분증명(Proof-of-Stake)’은 서비스 거부 공격으로부터 검증자를 보호하고, 익명성을 강화한다. 또한 지분을 보유한다는 것은 합의에 참여하기 위해 하드웨어에 많은 투자를 할 필요가 없다는 것을 의미한다. 이는 더 많은 사람들이 검증자가 되어 네트워크의 분산을 증가시키고, 공격자가 공격할 수 있는 범위를 감소시킨다.

지속가능성

이더리움은 녹색 블록체인(Green Blockchain)을 구축해야 한다.

‘작업증명(Proof-of-Work)의 지분증명(Proof-of-Stake)으로 전환’은 에너지 소비를 최대 99.95% 감소시킨다. 또한, 지분증명 방식을 통한 지속가능성 향상은 체인을 보호하는 비용이 더 저렴하다는 보안의 이점을 제공한다.

이더리움 로드맵은 비탈릭 부테린의 트위터를 통해 공개되었다. 다음은 2022년 11월 5일에 공개된 로드맵 다이어그램의 업데이트 버전이다. 타임라인은 왼쪽에서 오른쪽으로 진행된다.

위 다이어그램의 항목인 ‘The Merge’, ‘The Surge’, ‘The Scourge’, ‘The Verge’, ‘The Purge’, ‘The Splurge’는 이더리움 로드맵을 구성하는 핵심적인 업데이트 요소로 볼 수 있다. 이전 버전인 2021년 12월 다이어그램과 비교하면 ‘The Surge’와 ‘The Verge’ 사이에 ‘The Scourge’ 요소가 추가되었음을 확인할 수 있다. 이더리움에 따르면, 각 요소의 개발 및 업그레이드는 병렬적으로, 각기 다른 속도로 이루어진다. 이더리움 로드맵은 고정된 것이 아니며, 필요에 따라 얼마든지 수정 가능하기 때문에 각 업그레이드의 정확한 시기나 이더리움 로드맵의 최종 완료 시기를 예측하는 것은 매우 어렵다.

지금부터는 이러한 업그레이드의 핵심 요소와 세부적인 업그레이드들에 대해 살펴볼 것이다.

이전에, ‘Eth2’ 용어 폐지 결정과 같이 이더리움은 ‘The Merge’부터 ‘The Splurge’까지의 용어를 사용하지 않기로 결정했다. 더 간단하고, 사용자가 이해하기 쉽도록 하기 위함이다. 다만, 아직까지 ‘The Merge’ ~ ‘The Splurge’의 용어가 대중적으로 사용되고 있기 때문에 이 아티클에서는 독자의 원활한 이해를 돕고자 해당 용어를 사용하지만, 이더리움 재단에서는 공식적으로 사용하지 않고 있음을 참고하기를 바란다.

3. The Merge

The Merge에 대해 살펴보려면 이더리움이 확장성 문제에 대한 솔루션으로 제시한 Proof-of-Stake, 그리고 샤딩에 대해 살펴볼 필요가 있다. 이 PoS와 샤딩 기술은 비콘체인을 통해 구현된다.

The Merge는 지분 증명 방식으로의 전환에 대비해 생성된 비콘 체인(Beacon Chain)으로부터 시작된다. 비콘 체인은 지분 증명(PoS: Proof-of-Stake) 방식의 합의 과정을 채택하여 운영되었고 이더리움 메인넷 (Ethereum Mainnet)과는 별개의 네트워크로 존재하였다. 그러다가 2022년 9월 15일, 이더리움 메인넷과 비콘 체인을 병합하는 방식으로 머지 업그레이드가 진행되었다. 이로써 이더리움 블록체인의 합의 알고리즘은 작업 증명(PoW)에서 지분 증명(PoS) 방식으로 전환되었다.

Beacon Chain

비콘 체인(Beacon Chain)은 PoS 합의 메커니즘을 사용하고 샤딩 기술을 사용하는 이더리움과 별도로 구분된 체인이었다. 2020년 12월 생성되었고, 약 18개월 동안 PoW 합의 메커니즘의 채굴 방식을 사용하는 기존의 이더리움 메인넷과는 별개로 운영되었다. 그러다가 이더리움의 합의 메커니즘을 기존의 PoW 방식에서 PoS 방식으로 변경하기 위해 별개의 체인으로 운영되던 이더리움 메인넷과 비콘 체인을 병합(merge)시켰다.

블록체인 시스템이 일을 분담하여 병렬적으로 처리하는 모듈러 블록체인(modular blockchain)은 이더리움의 트릴레마를 해결하기 위해 반드시 실현되어야 할 블록체인 구조로 여겨진다. 그 목표를 구현하기 위해 이더리움이 제시한 샤딩(Sharding)은 확장성 문제를 해결하기 위한 솔루션 중 하나로, PoS로 전환하는 것을 전제로 제안되었다. 즉 머지 업그레이드를 기반으로 실행할 수 있다.

샤딩은 이더리움 블록체인을 여러 개의 분산된 데이터베이스로 나누는 기술이다. 이는 데이터베이스를 수평으로 분할하고 여러 노드에 데이터 저장에 대한 책임을 부여하는 기존의 데이터베이스 관리 시스템(DBMS)을 차용하였고, 이 기술을 블록체인에 적용하면 더 많은 트랜잭션을 빠르게 처리할 수 있기 때문에 확장성을 크게 개선할 수 있다. 샤드 체인은 이더리움 네트워크의 합의 레이어에 속해있다.

샤드 체인은 각각의 작은 블록체인인 샤드로 이뤄져 있는데 트랜잭션이 생성되면 이더리움 클라이언트는 트랜잭션을 샤드에 할당한다. 노드들에 의해 샤드에 할당된 트랜잭션이 검증되고, 블록에 그 내용이 기록된다. 그렇게 블록이 생성되면 각각의 해당 블록은 비콘 체인에 제출된다. 비콘 체인은 샤드 체인에서 생성된 블록들을 모아서 하나의 블록으로 만들고, 이를 전체 네트워크에 브로드캐스트한다.

머지 이후의 이더리움 네트워크

머지 업그레이드 이후 이더리움 네트워크의 계층을 도식화하면 위와 같은 구조를 볼 수 있다.

이더리움 재단은 최근 지금까지 사용되던 eth1, eth2를 변경하여 각각 실행 레이어, 합의 레이어로 명칭을 바꾼다고 발표했다.

실행 레이어(execution layer)는 스마트 컨트랙트을 사용하여 트랜잭션을 처리하고 실행하는 작업을 담당한다. 실행 레이어에서 중요한 역할을 하는 것이 EVM(Ethereum Virtual Machine)인데 EVM은 프로그래밍 언어로 작성된 스마트 컨트랙트 코드를 바이트 코드로 컴파일하는 장치이다. EVM은 또한 이더리움 네트워크의 계산 단위인 가스(Gas)를 관리하여 스마트 컨트랙트 실행에 대한 비용을 지불한다. 실행 레이어에서는 EVM을 통해 디앱을 이더리움에서 실행할 수 있는 것이다.

합의 레이어(consensus layer)는 합의 메커니즘을 담당하는 비콘 체인을 유지하고, 새로운 블록을 추가하는 과정을 담당한다. 머지 업그레이드 이후에는 PoS 방식을 구현하기 위하여 비콘 체인과 샤드 체인을 도입하였다. 비콘 체인에서는 블록의 상태를 저장하고, 노드들의 합의 과정이 이루어진다. 샤드 체인은 네트워크를 분산시켜서 더 많은 트랜잭션을 처리하고자, 즉 확장성을 높이기 위해 도입되었다.

그렇다면 실행 레이어와 합의 레이어는 어떤 방식으로 상호작용하는지 살펴보자. 각각의 레이어는 병렬적으로 실행된다. 합의 레이어로부터 정보를 제공받은 컴퓨터(이하 합의 클라이언트)가 실행 클라이언트에 지침을 제공하면 실행 클라이언트가 합의 클라이언트에 트랜잭션을 전달하여 비콘 체인이 생성하는 블록에 포함시킬 수 있도록 한다. 이 두 클라이언트 간의 통신은 로컬 RPC 연결을 사용하여 수행한다. 실행 레이어와 합의 레이어는 Engine API라는 커뮤니티 인터페이스를 통해 통신하면서 블록을 생성하고 상태를 유지한다. Engine API는 오직 합의 레이어에서 call 할 수 있고 3개의 메소드만이 존재하는 API이다. 이더리움 재단은 이더리움 네트워크의 제어를 두 가지 경우: 합의 클라이언트가 블록 생산자가 아닌 경우와 블록 생산자인 경우로 구분한다.

합의 클라이언트가 블록 생산자가 아닌 경우에 해당 클라이언트는 새로운 블록에 대한 정보를 전파하는 block gossip protocol을 통해 블록을 수신한다. 이후 유효한 블록이 도착했는지 검증한다. 블록의 트랜잭션은 로컬 RPC를 통해 실행 레이어로 전송된다. 실행 레이어는 전송된 트랜잭션을 실행하고 블록 헤더에서 해시를 확인한다. 실행 레이어는 이렇게 검증한 데이터를 합의 레이어에 로컬 RPC를 통해 전송된다. 합의 레이어는 자체 블록체인 헤드에 블록을 추가하고, 네트워크에 브로드캐스트 하여 다른 노드들에게 해당 사실을 전달한다.

합의 클라이언트가 블록 생산자일 경우에 해당 클라이언트는 합의 p2p를 통해 다음 블록 생산자라는 것을 전달받는다. 그리고 합의 레이어는 로컬 RPC를 통해 실행 클라이언트에서 ‘create block’ 메서드를 생성한다. 실행 레이어는 트랜잭션을 전파하는 transaction gossip protocol에 의해 트랜잭션 mempool에 접근한다. 이후 실행 클라이언트는 해당 트랜잭션을 실행하여 블록 해시를 생성한다. 합의 클라이언트는 실행 클라이언트로부터 트랜잭션 및 블록 해시를 전달받아 비콘 블록에 추가한다. 합의 클라이언트는 그다음 block gossip protocol을 통해 블록을 브로드캐스트한다. 그러면 블록 생성자가 아닌 다른 클라이언트들은 위 단락과 같은 방법으로 블록을 검증한다.

머지로 인한 기대 효과

에너지 비용 절감

이더리움이 지분 증명 방식의 합의 메커니즘으로 변경하고자 했던 이유에 대해 알아보려면 비용과 확장성의 문제를 살펴봐야 한다. 2015년부터 머지 이전까지 이더리움은 PoW 방식을 사용해왔는데 PoW 방식에서 핵심을 이루는 것이 채굴이다. 블록체인 네트워크는 컴퓨터의 연산 능력에 의존해서 운영되기 때문에 필요한 비용을 지불해야 한다. PoW 방식의 경우에는 채굴자들이 어려운 문제를 풀기 위해 서로 경쟁하면서 블록을 생성하고, 그 대가로 코인을 얻을 수 있다. 이 과정에서 발생하는 에너지 소모량이 막대하다는 것이다. 머지 이전에 이더리움은 1년에 113TWh의 전력량을 사용하였고 이는 국가 규모의 전력을 사용하는 셈이다. PoW 방식은 이렇게 에너지 소모가 크고 블록을 생성하는 속도가 느려서 트랜잭션을 처리할 때 시간이 오래 걸린다. 더욱이 채굴 경쟁이 과열되면 난이도는 점점 높아져 속도가 더 느려지고 채굴에 들어가는 전력량은 더 많아지기 때문에 PoS로의 전환이 절실한 상황이었다. 반면 PoS 방식을 사용한다면 블록을 채굴하는 개념이 없어진다. 그 대신 ‘검증’의 개념이 등장하는데, 검증자가 되려면 32ETH 이상을 스테이킹해야 한다. 지분이 클수록 블록을 검증하여 코인을 받을 수 있는 가능성이 높아진다. 즉, PoS는 전력을 소비하는 컴퓨터 대신 블록체인 상의 ETH에 투자하기 때문에 적은 전력량을 사용할 수 있는 것이다. 머지 이후 이더리움 네트워크의 에너지 소비는 이전과 비교해서 약 99.9%까지 줄일 것으로 예상되고 있다. 따라서 그저 노드를 실행하는 데 필요한 에너지 비용과 같아지는 것이다.

확장성 개선

블록체인의 확장성이란 블록체인이 트랜잭션을 얼마나 많이, 빠르게 처리할 수 있는지에 대해 얘기한다. 블록 하나에 포함될 수 있는 트랜잭션 수에는 제한이 있다. 이더리움을 포함한 일부 체인은 가스비가 높은 순으로 트랜잭션을 처리하기 때문에 머지 이전에는 가스비를 높이는 경쟁이 발생했었다. 이로 인해 트랜잭션 처리의 병목현상을 발생시켰고 블록체인의 속도가 느려지는 확장성의 문제가 생기게 되었다. 이더리움이 처한 문제를 해결하려면 네트워크의 노드 사이즈를 키우지 않고도 시간 당 처리할 수 있는 트랜잭션의 수인 TPS(Transaction per Second)를 증가시킬 수 있어야 한다. 여기서 이더리움은 더 많은 노드와 결합되어 증가된 TPS가 필요하다고 설명한다. 다양한 확장성 솔루션이 제시되었는데 머지와 관련되어 비콘 체인과 샤드 체인이 대표적이다. 두 체인 모두 이더리움 네트워크를 분산시켜서 더 많은 트랜잭션 처리를 가능하게 하는 것이다. 결과적으로 머지 이후 이더리움의 블록 타임은 평균 13.6초에서 12초로 줄어들어 트랜잭션 용량이 12% 증가하고 가스 비용은 12% 감소한다고 발표되었다.

4. 상하이 하드포크

2023년 4월로 예상되는 EIP-4895라고도 불리는 “상하이 하드포크”는 이더리움 2.0 업그레이드의 최종 단계라고 볼 수 있다.

EIP는 ‘Ethereum Improvement Proposal”의 약자로 이더리움 개선안이라는 뜻이다. EIP는 이더리움 네트워크에 기능을 추가하고 새로운 표준을 만들기 위해 제시된 제안이다. 즉, 상하이 하드포크는 이전 버전에서 발생한 보안 문제를 해결하고 이더리움의 성능을 향상시키기 위해 수행되었다.

상하이에 포함된 4개의 EIP

EIP-3855 : 개발자의 가스 비용을 낮추는 “Push0”라는 코드 생성
EIP-3860 : ‘initcode’(개발자가 스마트 계약에 사용하는 코드)와 상호 작용 할 때 개발자의 가스 비용에 상한선 설정
EIP-6049 : 개발자에게 가스비 절감과 관련된 “SELFDESTRUCT” 코드의 감가상각을 알림

상하이 하드포크의 핵심은 비콘 체인에 스테이킹 되어 있는 이더리움의 보관을 해제하는 작업이다.

앞서 언급한 바와 같이 이더리움은 작업증명(PoW)방식에서 지분증명(PoS)방식으로 바뀌게 되었다. 따라서, 채굴자들이 경쟁하여 비효율적으로 복잡한 문제를 푸는 대신에 32ETH(이더리움 2.0에서 검증인이 스테이킹 해야하는 최소 암호화폐 금액)를 걸 수 있다. 하지만, 이더리움 2.0에서 PoS 합의 알고리즘을 구현한 별도의 블록체인인 “비콘 체인”이 새롭게 등장하게 된다. 비콘 체인(Beacon Chain)은 노드들이 서로 믿을 수 있게 하는 작업이자 병렬로 운영되는 각 샤드체인들을 연결시켜주는 체인이라고 볼 수 있다. 이더리움 2.0에서 스테이킹한 이더리움이 이 비콘 체인에 예치되게 된다. 이 때, 네트워크 보안 문제로 스테이킹한 이더리움은 일정 기간 동안 예치되어야 하며, 그 기간 동안은 이더리움을 인출할 수 없게 된다.

이처럼 기존에는 스테이킹 한 이더리움을 인출 할 수 있는 기능은 존재하지 않았지만 이번 업그레이드를 통해 인출기능이 추가되어 스테이킹 사이클이 완성되었다. 스테이킹 된 1,600만 ETH가 마침내 네트워크에 의해 인출할 수 있게 되었다.

이더리움 2.0에서 ETH을 인출하기 위해서는 이더리움 1.0 체인에서 ETH을 비콘체인으로 전송해야 한다. 이 과정을 “디파짓(Deposit)”이라고 부르는데, 이는 이더리움 1.0의 스마트 컨트랙트를 통해 수행된다. 이를 위해 인출하고자 하는 이더리움의 양과 함께, 비콘 체인의 주소와 계정 정보가 필요하다.

이더리움 2.0의 상하이 하드포크는 이전 버전에 비해 안정적인 블록체인을 구현하고, 빠르고 안전한 스테이킹 및 인출 프로세스를 제공한다. 상하이 하드포크는 스테이커가 암호화폐를 현금화 할 수 있는 상황과 암호화폐 시장의 불확실성을 비추어 볼 때 자금을 더 쉽게 통제 할 수 있다는 점에서 주목을 받는다. 또한, 이더리움의 가격과 순환에 대한 인위적 통제가 줄기 때문에 보다 분산된 네트워크로 자리잡고, 더 많은 사용자를 이끌 것으로 기대된다.

5. 서지, 버지, 퍼지, 스플러지

The Surge

또 주요 업그레이드로 불리는 서지에서는 앞서 언급했던 샤딩(sharding)을 도입한다. 다시 말하자면,샤딩이란 거래 데이터를 여러 개의 샤드체인에 분할해 병렬 처리가 가능하게 하는 기술로 이더리움 내부에 초당 수만 건의 트랜잭션을 처리할 수 있는 미니 체인을 만드는 것이다. 이를 통해 블록 생성 속도와 초당 트랜잭션 처리량이 상승해 처리할 수 있는 거래 데이터의 양이 늘어날 것으로 전망된다. 부테린은 샤딩은 물론, 블록에 담을 수 있는 용량을 늘리는 ‘당크샤딩’까지 완전하게 적용하면 TPS가 10만까지 늘어날 것으로 봤다. 또 거래 처리속도가 늘면서 이더리움 블록체인의 성능이 개선되면, 거래를 처리시키기 위해 기하급수적으로 증가했던 수수료도 크게 떨어질 것으로 예측했다.

샤딩은 전체 네트워크에서 롤업에 필요한 대량의 데이터를 처리하는 부담을 분할하여 레이어 2 롤업과 시너지 효과를 발휘한다. 롤업을 통해 dApp은 트랜잭션을 오프체인 단일 트랜잭션으로 결합하고 암호화 증명을 생성한 다음 메인 이더리움 체인으로 보낼 수 있다. 이를 통해 효율성이 향상되고 트랜잭션 데이터가 줄어들어 메인 네트워크의 부하가 줄어든다. 업데이트 된 로드맵은 거의 모든 실행을 L2로 이동하여 네트워크 확장성을 달성하며 동시에 데이터를 메인넷에 다시 게시하는 수수료를 낮춘다. 대부분 L2 거래 수수료는 데이터를 메인넷에 재게시하는 비용에 의해 결정되므로 이를 개선하는 것이 전체 트랜잭션 비용을 줄일 수 있는 방법이다.

현 이더리움의 샤딩 계획은 DankSharding이다. 그러나 완전한 ‘당크샤딩’ 도입은 매우 복잡하기에 Proto-Danksharding(PDS; EIP-4844)를 제공할 예정이다. PDS는 데이터를 ‘blob’에 게시하는 Blob 운반 트랜잭션이라는 신 유형을 도입한다. Blob 운반 트랜잭션은 프로토콜이 해당 데이터를 영구적으로 저장하지 않고도 데이터 가용성을 보장하기 때문에 실행 비용에서 데이터 가용성 비용을 분리하여 개별 요소에 따라 독립적으로 가격 책정이 가능하게 됨으로써 수수료 가격 안정을 불러올 수 있다. 또한 blob은 약 한 달 후에 노드에서 제거되어 노드 운영자의 부담을 줄일 수 있다.

샤딩은 일련의 업그레이드에 따라 2023년 또는 2024년에 작동 예정이다.

The Scourge

2022년 11월 5일, 비탈릭 부테린은 기존 업그레이드로 알려진 The Merge, The Surge, The Verge, The Purge, The Splurge에 ‘The Scourge’가 추가된 6단계 업그레이드 프로세스를 트위터에 업로드했다. 이 업그레이드는 이더리움 네트워크의 검열 저항성 및 분산화를 향상시키는 것을 목표로 진행된다. 또한 공개된 로드맵에 따르면 ‘믿을 수 있는 중립적인 거래’를 보장하고 MEV(Masimal Extractable Value, 블록 생산에서 획득 가능한 최대 가치)의 중앙화 및 기타 프로토콜 문제를 최소화 시킬 예정이다.

The Verge

버지에서는 ‘머클 트리’로 되어있는 검증을 ‘버클 트리’로 변경해 거래검증을 손쉽게 만들고 이더리움 상태 사본 유지를 위한 노드 검증 요구를 제거하는 stateless를 도입하여 블록 참여자의 진입 장벽을 낮추는 작업이다. 현재의 이더리움 state의 전체 데이터는 ‘머클 트리’로 압축되며 노드는 상태를 저장해 블록 검증 및 네트워크 전환을 마쳐야 한다. 버지에서는 2018년에 도입된 ‘버클 트리’로 이를 대체하여 네트워크의 상태 부담을 완화하고자 한다.

‘버클 트리’를 통해 vaildator는 이더리움의 상태를 유지하지 않고 블록을 검증하는 것이 가능하다. 이러한 stateless-client 를 도입하여 새 노드가 상태를 동기화하지 않아 로컬 복사본을 저장하지 않고도 즉시 블록 검증이 가능하기 때문이다.

이러한 기술 업그레이드를 통해 사용자는 컴퓨터에 방대한 양의 데이터를 저장하지 않고도 네트워크 검증자가 될 수 있다.

The Purge

퍼지에서는 네트워크 효율화를 위해 오래된 네트워크 기록을 삭제하고 시간이 지남에 따라 네트워크를 단순화하는 작업이다. 이를 통해 이더리움 프로토콜을 더욱 단순화하고 노드 운영자의 필요한 하드 드라이브 공간의 양을 줄인다.

또한 기록 만료(History Prune: EIP-4444 )를 도입 예정이다. 즉, 모든 노드 운영자가 모든 이전 블록 데이터를 저장해야 할 필요가 없어지며 대신 클라이언트는 1년 이상 된 P2P 네트워크의 기록 데이터 제공을 중단한다. 뿐만 아니라 ****노드에 이 기록 데이터를 로컬에서 정리할 수 있는 옵션도 제공할 계획이다. 노드 클라이언트가 체인 끝을 동기화하면 JSON-RPC를 통해 명시적으로 요청하거나 피어가 체인을 동기화하려고 시도할 때만 기록 데이터가 검색된다. 이렇게 기록을 정리함으로써 사용자의 디스크 요구 사항을 줄일 수 있다.

The Splurge

스플러지는 네트워크의 기능과 효율성을 더욱 향상시킬 수 있는 각종 마무리 업그레이드로 이전의 네 가지 주요 업데이트에 따라 네트워크가 원활하게 실행되도록 하기 위한 일련의 소규모 업그레이드이다. 다른 업그레이드에 적합하지 않은 몇 가지 개선 제안을 결합하고 블록체인 개선을 위한 비전에 최종 수정을 추가할 예정이다.

마무리

이더리움은 스마트 컨트랙트 기술을 필두로 블록체인 생태계에서 독보적인 위치를 점하고 있는 플랫폼이다. 이더리움은 일련의 장기 업그레이드 계획인 ‘이더리움 로드맵’을 구현하며 지속적으로 제기되어 왔던 여러 문제를 해결하고, 새로운 이용자를 유입하고자 하고 있다. 동시에 이더리움은 이더리움 로드맵을 통해 ‘절대 해결할 수 없는 블록체인의 난제’, ‘블록체인 트릴레마’ 해결에 도전하고 있다.

이 아티클에서는 비탈릭 부테린의 백서로부터 시작된 이더리움의 개념과 역사, 작동방식을 살펴보고, 비트코인과의 비교를 통해 이더리움만이 가지고 있는 차별성에 대해 알아보았다. 이어서 이더리움의 업그레이드 원인, 개념을 차례로 살펴보고 이더리움 로드맵의 주요 업그레이드에 대해 구체적으로 알아보았다.

이더리움은 2022년 9월, 합의 알고리즘을 작업 증명(PoW)에서 지분 증명(PoS) 방식으로 변경하는 머지 업그레이드를 완료하였다. 이더리움은 이후 상하이 하드포크, 서지, 버지를 비롯한 추가적인 업그레이드를 진행할 예정이다.

지속적인 대규모 업그레이드를 거치며 변화해 나갈 이더리움의 미래는 구체적으로 전망하기 어렵다. 그러나 적어도 이더리움은 ‘변화’하기 때문에 계속해서 ‘발전’할 것이다.

이미선 빗썸경제연구소 리서치센터장은 “머지 성공은 이더리움뿐만 아니라 가상자산 시장 전반의 투자심리를 회복시키는 재료가 되고 비트코인 대비 이더리움의 상대적 강세를 이끄는 요인이 될 것”이라고 내다보았다.

앞으로 진행될 수 많은 업그레이드는 지속적으로 이더리움 네트워크의 환경을 개선하고, 더 많은 사람들을 블록체인 생태계로 끌어들일 것이다. 이더리움이 그리는 미래는 정말 실현될 수 있을까? 블록체인 생태계와 이더리움은 지금 이 순간에도 끊임없이 변화하고 있기 때문에 이 또한 예측하기 매우 어렵다.

다만, 언젠가 이더리움의 비전이 실현되었을 때 이더리움은 어느 무엇보다 강력한 플랫폼이 될 것이다.