DeFi, NFT 및 게이밍의 성장은 이더리움 (ETH) 네트워크를 혼잡하게 했으며, 현재 보안을 손상시키지 않으면서 수요를 충족시키기 위한 확장 솔루션을 개발하고 있습니다. 이 기사에서는 layer 2 solutions인 Sidechains, Plasma, State Channels, Validium 등을 탐구합니다.
그 전에, 레이어 1과 레이어 2 솔루션이 무엇인지 이해해봅시다.
레이어 2 확장 솔루션이란 무엇인가요?
레이어 1은 모든 블록체인의 기본 네트워크 인프라인 반면, 레이어 2는 거래 및 데이터를 확장하는 데 도움을 주기 위해 기본 네트워크 위에 구축됩니다.
주요 네트워크는 다른 네트워크에 의존하지 않고 모든 온체인 거래를 검증하고 완료하지만, 레이어 2는 주요 네트워크의 확장 혹은 세컨더리 프레임워크입니다.
모든 기본 네트워크는 작업 증명(PoW) 또는 지분 증명(PoS) 중 하나의 노드 메커니즘을 가지고 있습니다. 또한, 레이어 1 프로토콜에는 종종 가스 수수료 또는 거래 수수료에 사용되는 고유 토큰이 있습니다.
이제 이더리움이 PoS로 전환되면서, 새로운 체인들이 부하를 나누고 혼잡을 줄이기 때문에 레이어 1의 부담을 덜게 됩니다. 그러나 이를 완전히 배포하는 데에는 몇 년이 걸릴 것이며, 그 사이에 레이어 2 솔루션은 블록체인을 확장하고 있습니다.
sidechains, optimistic rollups 등과 같은 레이어 2 솔루션은 이더리움 확장을 위한 특정한 혜택을 제공하며, 여기서 논의될 것입니다. 그러나 그 전에 레이어 2가 어떻게 작동하는지, 즉 "오프체인 호출"이라는 프로세스를 통해 대규모 거래 묶음을 처리하여 기본 레이어에 대한 거래 증명을 제출하기 전에 부하를 덜어주는 방식에 대해 배워봅시다.
따라서 L1이 데이터 가용성, 보안 및 분산화에 집중하는 동안, L2는 확장성에 중점을 둡니다.
사이드체인
레이어 2의 경우, 사이드체인은 메인체인과 평행하여 실행되는 독립 이더리움 가상 머신(EVM) 블록체인입니다. 이들은 거래를 확인 및 처리하고 블록을 추가하며, 보다 효율적인 거래를 위해 자체적으로 Proof-of-Stake 또는 권위 증명(Proof-of-Authority)과 같은 합의 규칙을 유지하는 검증자 노드를 가지고 있습니다.
사이드체인이 EVM 호환성을 통해 복잡한 거래를 더 많이 지원할 수 있지만, 그들은 분산되지 않고 자체 합의 메커니즘을 가지고 있어 레이어 1 또는 레이어 2 솔루션에 의존하지 않습니다.
xDai chain 및 POA Network와 같은 암호화 프로젝트가 사이드체인을 제공합니다.
상태 채널 및 지불 채널
이것은 이더리움 확장을 위한 가장 중요한 레이어 2 솔루션일 수 있으며, 참가자들이 자주 오프체인으로 거래를 신속하고 빈번하게 할 수 있도록 하는 다중 서명 계약입니다. 필요에 따라 레이어 1로 반환하여 최종성을 확보합니다.
이는 상태 채널이 게임과 같은 더 복잡한 상호작용을 처리할 수 있게 하고, 지불 채널은 두 참가자가 하는 지불을 관리하게 합니다. 전자는 저비용으로 고처리량 거래를 가능하게 하며 미세 결제에 이상적입니다.
Raiden, Perun 및 Celer와 같은 프로젝트는 이더리움에서 상태 채널을 사용합니다.
플라즈마
플라즈마 체인 또는 차일드 체인은 ETH 메인넷의 더 작은 사본으로 작동하기 위해 이더리움 블록체인에 고정된 더 작은 체인입니다. 이들은 암호화 검증과 스마트 계약을 결합하여 주 네트워크로 거래를 오프로드합니다.
자체 블록 검증 메커니즘을 가지고 있지만, 이더리움 메인 체인에 주기적으로 보고하여 보안을 사용해 분쟁을 해결합니다. 토큰 스냅 및 전송과 같은 거래를 고처리량 저비용으로 가능하게 합니다.
LeapDAO, OMG Network 등 여러 프로젝트가 dApp 통합을 위한 플라즈마 구현을 제공합니다.
옵티미스틱 롤업
이 레이어 2 솔루션은 이더리움 메인 체인과 평행하여 위치하며, 레이어 1 외부에서 거래가 저렴하고 확장 가능한 묶음으로 발생하도록 허용하는 반면, 기초 레이어의 보안을 거래 제출에 사용합니다.
옵티미스틱 롤업은 이더리움 블록체인의 매우 비용이 많이 드는 요소인 계산을 실행하지 않기 때문에 100배의 확장성을 제공합니다. 이더리움 샤딩이 도입되면 이 확장성 숫자는 더욱 높아질 것입니다.
옵티미스틱 롤업은 부정 증명을 통해 거래가 도전받을 때만 계산을 실행하며, 그렇지 않으면 유효한 것으로 가정합니다. 채권 시스템을 사용하며, 사기 거래가 입증되면 그에 따른 계정이 채권을 포기합니다. 일부 채권은 슬래싱되고 다른 것은 올바른 당사자에게 인센티브가 부여됩니다.
스마트 계약 및 단순 지불 모두를 지원하기 때문에, DeFi 애플리케이션에 적합합니다. 따라서 Cartesi, Arbitrum 및 Optimism과 같은 프로젝트가 이 레이어 2 솔루션을 사용합니다.
ZK-Rollups
제로 지식 롤업은 오프체인으로 거래를 묶어 SNARK라는 암호화 증명을 생성하는 것으로 알려져 있습니다. 이 롤업은 오프체인에서 계산을 실행하고, 유효성 증명을 레이어 1 체인에 제출합니다.
제로 지식 롤업의 스마트 계약은 레이어 2의 모든 거래를 유지하며, 유효성 증명과 함께 업데이트됩니다. 그러나, 유효성 증명만 필요로 하므로 거래 데이터를 필요로 하지 않아 블록 검증이 저렴하고 빠르며, 가스와 데이터를 덜 사용합니다.
제로 지식 롤업의 스마트 계약이 거래를 검증하기 때문에 레이어 2에서 레이어 1로의 전송이 지연되지 않습니다. 이는 보안 및 분산화와 함께 빠른 최종 시간을 제공합니다. 그러나 일부는 EVM 지원을 가지지 않으며, 집중 연산으로 인해 dApps에 부적합할 수 있습니다.
ZKSwap 및 zkSync와 같은 여러 프로젝트에 의해 구현됩니다. 첫 번째는 고거래량의 거래 처리량과 제로 가스 수수료를 가진 레이어 2 DEX이며, zkSync는 이더리움에서 확장 가능한 저비용 결제를 위한 신뢰할 수 없는 프로토콜이며, 이는 DeFi 지갑이 PayPal처럼 확장할 수 있도록 만듭니다.
이 두 롤업은 이더리움에서 레이어 2 확장에 이상적이어 보이지만, Harmony는 이더리움과 바이낸스 스마트 체인을 연결하는 Horizen 브리지 기능을 제공함으로써 더 넓은 DeFi 접근을 제공하기 때문에 더 좋습니다.
발리디움
이 유효성 증명 사용자 체인은 데이터를 이더리움 레이어 1에 저장하지 않아, 메인 체인과 함께 병렬로 실행되며, 발리디움 체인당 매초 10,000 거래를 처리할 수 있게 합니다.
고가치 dApps와 달리, 자본 효율성을 개선할 뿐 경제적 공격에 직면하지 않으며 인출 지연도 없습니다. 그러나 이 체인은 스마트 계약 기능이 제한적입니다.
StarkWare 및 Loopring과 같은 프로젝트는 이더리움 레이어 2 확장을 위해 발리디움 체인을 사용합니다. 하나의 예로는, 가스 요금 없이 매초 9,000 거래 속도로 Validium 및 ZK-rollup을 모두 가지고 있는 최초의 레이어 2 확장 솔루션인 Immutable X가 있습니다.