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모듈러 블록체인과 모놀리틱 블록체인블록체인/이더리움 2024. 5. 15. 14:34
24.03.13 덴쿤 업그레이드의 핵심은 '롤업'이다.
스마트 컨트랙트를 처리하는 블록체인의 검증 과정에 블록체인 기능들은 네 가지로 분류할 수 있다. 이들이 한꺼번에 몰려있는지, 나눠져 있는지를 기준으로 '모놀리틱' 과 '모듈러' 로 구분된다.
현재 이더리움은 블록체인 기능들을 모듈화하여, 특화되고 분업화 된 블록체인들이 서로 소통하고 상호작용하는 양상으로 나아가고 있다. 이것이 레이어2 이다.
다양한 레이어2 중에서 롤업은 하나의 분류이다.
롤업도 크게 두 가지 방식으로 나누어질 수 있다. 그리고 이 방식에 근거해서 새로운 방식의 롤업 체인이 나타날 수 있다.
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모듈러와 모놀리틱은 블록체인을 분류하는 하나의 방법론이다.
블록체인들이 가지고 있는 여러 기능을 네 가지로 단순화시켜 나눈다. 이 기능들을 2개 이상 블록체인들이 분업화해서 나누어서 담당을 하는지, 아니면 하나의 블록체인에 다 집중되어 있는지를 기준으로한다.
2개 이상의 블록체인들이 서로 소통하며 각각의 기능에 특화되어서 움직이는 블록체인들을 '모듈러'라 부른다.
(모듈러란, 영역에 따라서 다른 역할을 한다는 것을 의미한다.)
하나의 블록체인에서 모두 다 움직이는 것을 '모놀리틱'이라 부른다.
(모놀리틱이란, 거대한 하나로 된 덩어리를 뜻한다.)
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먼저, '이더리움 스마트 컨트랙트'에 의해서 변하는 각 지갑들의 상태가 어떤 방식으로 기록, 검증, 인정 되는지 알아야한다.
- 방송 -> 거래기록 -> 검증 -> 유효한 거래내역으로 인정
1) 지갑에서 트랜잭션(= tx, 거래)을 방송(Broadcast) 하면,
2) 트랜잭션이 멤풀(Memory pool)이라는 대기열에 대기 상태로 모여있다.
이더리움은 블록체인과 거래 검증 과정 구조 자체가 다르다.
블록체인은 수학 문제를 푼 채굴자가 블록을 생성할 수 있는 권한을 그제서야 받는 반면, 이더리움의 경우엔 알고리즘의 선택을 받는 블록제안자들이 따로 있다.
이더리움은 하나의 에포크가 있고, 32개의 슬롯이 있다.
3) '슬롯'은 블록을 생성할 수 있는 하나의 기회 또는 권한을 가지게 되는데 12초에 하나의 슬록씩 넘어간다.
4) 알고리즘의 선택을 받은 블록 제안자가 거래들 중 원하는 트랜잭션을 블록에 넣고,
5)슬롯이 32개가 모인 1 에포크가 됐을때 나머지 검증자들이 이 내용이 실제로 참인지를 검증한다.
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검증자, 블록 빌더, 제안자 이러한 주체의 측면에서 이더리움을 이해하였는데, 이것을 블록체인의 입장으로 들어가서 블록체인이 어떤 기능을 하는지를 다시 한번 살펴보자.
거래가 방송되어서 블록에 담기고, 유효한 거래 내역으로 인정받아서, 그 상태의 변화가 확정되는 이 과정을 기능으로 나눠서 접근해보면 네 가지로 단순화 해볼 수 있다.
1) Consensus (합의 기능)
2) Execution (실행 기능)
- 트랜잭션을 실행해서 변동된 네트워크의 상태 자체를 계산하는 역할
3) Settlement (확정)
- 블록의 검증 그리고 확정성의 부여)
4) Data Availability (데이터 가용성)
- 연산된 모든 데이터들에 대해서 접근이 가능하도록 트랜잭션과 관련된 데이터들을 저장하는 역할
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1) Consensus Layer
인터넷의 경우 TCP/IP 같은 근본 레이어가 있고 그 규칙 위에서 웹 페이지를 구성해주는 https 레이어가 있다. 비트코인 혹은 이더리움도 근본 레이어가 있고, 어떤 기능들에 특화된 레이어들이 존재한다. 이를 레이어2 라고 부른다.
Consensus Layer 는 블록에 포함될 트랜잭션들의 '선별', 트랜잭션들 간의 '순서'를 결정한다.
순서를 결정한다는 것은 큰 영향력이 있다.
주식시장에서는 이를 Front running (선행 매매) 이라 규정하고 정보를 미리 접해 매수/매도하여 차익을 얻는 행위 자체를 불법으로 규정하고 있다.
블록체인은 장부와 거래내역 데이터가 전부 공개되어 있다는 투명성을 가지고 있다. 그리고 누구나 열람 가능하다는 개방성을 가지고 있다. 그래서 거래와 관련한 미공개 정보라는 것이 없다.
투명하게 공개된 데이터들을 '누가 더 먼저 파악해서 그 차익을 가져가느냐, 그걸 어떻게 활용하느냐'의 문제이다.
그렇기에 내부 정보라는 것이 없다. 블록체인에서는 '투명한 데이터들을 어떻게 자신의 수익구조 극대화에 이용하느냐'가 블록체인 산업, 그리고 블록체인이 발전할수록 더 커질 수밖에 없는 하나의 산업으로 자리 잡고 있다.
다만, 순서를 정하는 권한 자체에 대해서도 중앙화가 되면 안된다. 순서를 정하는 권한 자체도 탈중앙화 되어야 한다는 것 이것이 요즘 가장 중요한 논의이기도 하다.
Consensus 는 합의의 순서를 결정하는 레이어다.
예를들면, MEV (거래 순서를 조정해서 얻게 되는 검증자들의 추가적인 이더리움 소득) 도 내부 정보였다면 Front running 과 비슷한 개념이다. 하지만, 투명성을 기반으로 '더 빨리 가져가는 사람이 차익을 먹게 되는 구조'로, 시장 경제 논리에 따라서 운영되고 있는 하나의 산업이다.
만약, 멤풀에 4개의 트랜잭션 이 쌓여있다고 가정해보자.
tx1 )1 eth 4,000 달러에 매수
tx2) 1 eth 3,800 달러에 매도
tx3) ...
tx4) ...
front running 은 누군가는 4,000 달러에 1 eth 를 사고 싶고, 누군가는 3,800 달러에 1 eth 를 팔고 싶다면 이 사이의 거래 차이는 200달러가 나게 된다. 이 때, 이것을 먼저 발견한 블록체인 내의 행위자가 front runnig 을 할 수 있는 기회가 마련된다.tx4 까지 제출된 거래들이 전부 블록에 담기기 전에, 남들보다 이 거래들을 빨리 포착하여 아래와 같이 새로운 거래를 날린다.
tx5) 1 eth 3,800 달러에 매수
tx6) 1 eth 4,000 달러에 매도
만약, 이 사람이 거래 순서까지도 정할 수 있는 권한이 있다면,
tx1 과 tx5 가 매칭되고, tx2 와 tx6이 매칭될 것이다. 그리고 tx5와 tx6 은 한 사람이 만든 트랜잭션이기에 200달러의 차익을 가져가게 된다. tx1, tx2 정보만 보고 트랜잭션을 새로 만들어 200달러를 얻을 수 있는 기회를 가져간 것이다.
이런 경우가 '블록에 담기는 순서에 영향을 주게 되었을 때' 추가적인 소득을 얻을 수 있는 가장 단순화된 예시이다.
이와 같이 '합의 레이어' 에서는 블록에 포함될 거래들을 멤풀에서 선별하고 순서를 정한다.
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2) Execution(실행) Layer
스마트 컨트랙트를 실행해서 변화된 결과값과 상태값을 계산해 주는 레이어이다.
예를들어, '1 eth를 3,800 달러에 매도' 라는 트랜잭션을 실행하면 이 트랜잭션을 날린 지갑에서 1 eth 가 빠지고 3,800 달러의 스테이블 코인이 내 지갑에 들어가 있게 된다.
트랜잭션 전과 후에 변경된 상태로 지갑의 상태 값을 연산해주는 것을 실행 레이어에서 하게 된다.
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3) Settlement(확정) Layer
- Settlement 는 '거래의 확정'이다. 거래를 검증하고 최종성을 부여하는 레이어이다.
- '유효한 거래 내역임'을 인정해주는 기능 해당 레이어에서 하게 된다.
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4) Data Availability (데이터 가용성) Layer
- 데이터를 저장하는 레이어이다.
- 데이터를 실행하고 검증하는 과정 속에서 '사용된 거래 데이터에 접근이 가능하도록 트랜잭션과 관련된 모든 데이터를 저장하는 기능'을 데이터 가용성이라 표현한다.
- 이렇게 돼야지만, 투명한 분산장부에서 다음 합의를 할 때 그 데이터들을 기반으로 대조해서 비교까지 할 수 있게 된다.
- 데이터 저장까지 블록체인의 중요한 기능 중 하나이다.
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위 네 가지 기능을 하나의 블록체인에서 진행되는 것이 '모놀리틱 블록체인'이다.
초기의 비트코인과 이더리움은 모놀리틱 블록체인에 해당했었다.
솔라나, 트론, 수이, 앱토스 등은 확장성에 대한 이슈가 없기 때문에 모놀리틱 블록체인을 채택하고 있다.
다른 블록체인과 분업하지 않더라도 빠른 데이터 연산과 검증, 저장 모든 것들이 가능한 것이 모놀리틱 블록체인이다.
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이더리움 초기엔 모놀리틱으로 나왔지만 확장성 문제를 해결하기 위해 기능들을 분업하기 시작한다. 이것이 레이어2 이다.
스택스도 모듈러 블록체인으로써의 비트코인 위에서 스마트 컨트랙트를 할 수 있는 레이어2 로서의 역할을 하려고 한다.
[KBW related Article] 모듈러 블록체인과 모놀리틱 블록체인, 그리고 롤업관련 이슈들
면책 조항: 본 글은 일반적인 정보 제공을 목적으로 작성되었으며, 법률, 사업, 투자 또는 세금 관련 조언을 제공하지 않습니다. 본 글을 기반으로 투자 결정을 내리거나 이를 회계, 법률, 세무
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추가 설명은 포필러스에서 발간한 아티클을 읽어보자.
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모듈러 블록체인으로서의 변화가 '롤업 중심의 이더리움 로드맵을 통해서 선언'되었다.
그리고 롤업의 등장으로 샤딩의 역할들이 축소되었다.
샤딩이 초기엔 데이터의 실행 (execution, 변화된 상태값을 연산하는 과정) , 저장 (availability, 트랜잭션과 관련된 데이터 저장) 이 둘을 하려고 만들었던 기술이었다.
하지만 롤업이 커뮤니티의 지지를 받기 시작하면서 댕크 샤딩부터 실행 기능은 제외되고 저장에만 특화된 하나의 역할을 맡게되었다.
실행 레이어를 담당하는 것이 롤업이다.
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이더리움은 끊임없이 기술 낙관주의적 시각을 근거로 한 탈중앙화 방식의 고민 방식을 거쳐서 현재는 모듈러 블록체인으로서 나아가고 있다.
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정리
1) 스마트 컨트랙트를 처리하는 블록체인의 검증 과정에 블록체인의 기능은 네 가지로 분류할 수 있다.
2) ‘모놀리틱 블록체인’은 하나의 블록체인에 네 가지 기능이 집중되어 있는 방법론이다.
3) ‘모듈러 블록체인’은 두 개 이상 블록체인들이 서로 소통하며 각각의 기능을 분업화한 방법론이다.
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4) 이더리움 스마트 컨트랙트에 의해서 각 지갑의 상태는 아래와 같이 동작한다.
- 방송 → 거래 기록 → 검증 → 유효한 거래 내역으로 인정
- 이더리움 동작을 다시 한번 복기해보자면,
4-1) 지갑에서 트랜잭션을 방송하면,
4-2) 트랜잭션이 멤풀에 대기 상태로 있고,
4-3) 슬롯은 12초마다 블록을 생성할 수 있는 권한을 갖게된다.
4-4) 알고리즘의 선택을 받은 블록 제안자가 거래들 중 원하는 트랜잭션을 블록에 넣고
4-5) 32개의 슬롯이 모인 1 에포크가 됐을 때 나머지 검증자 들이 참인지 검증한다.
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5) 이를 블록체인 입장에서 보자면 블록체인 기능은 결국 네가지로 단순화 해볼 수 있다.
- Consensus (합의)
- Execution (실행)
- tx 를 실행해서 변동된 네트워크의 상태 자체를 계산
- Settlement (확정)
- 블록의 검증, 확정성 부여
- Data Availability (데이터 가용성)
- 연산된 모든 데이터들에 대해 접근이 가능하도록 트랜잭션과 관련된 데이터들을 저장
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6) Consensus Layer (합의 레이어)
- 합의 레이어에서는 블록에 포함될 거래들을 멤풀에서 선별하고 순서를 정한다.
- 간단하게 합의의 순서를 결정하는 레이어다 라고도 표현한다.
7) Execution Layer (실행 레이어)
- 스마트 컨트랙트를 실행해서 변화된 결과값과 상태값을 계산해주는 레이어이다.
- 트랜잭션 전과 후에 변경된 상태로 지갑의 상태 값을 연산해주는 것을 실행 레이어에서 하게 된다.
8) Settlement Layer (확정 레이어)
- 거래를 검증하고 최종성을 부여하는 레이어이다.
- ‘유효한 거래 내역임’을 인정해주는 기능 해당 레이어에서 하게 된다.
9) Data Availability Layer (데이터 가용성 레이어)
- 데이터를 저장하는 레이어이다.
- 데이터를 실행하고 검증하는 과정 속에서 사용된 거래 데이터에 접근이 가능하도록 트랜잭션과 관련된 모든 데이터를 저장한다.
- 이는 다음 합의를 할 때 이 데이터를 기반으로 대조하여 비교까지 할 수 있게 된다.
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10) 솔라나, 수이, 앱토스, 트론 등은 모놀리틱 블록체인이다.
11) 이더리움 초기도 모놀리틱 블록체인이였지만, 확장성 해결을 위해 모듈러 블록체인 방식을 채택하였다. 이를 레이어2 라고 한다.
12) 스택스도 모듈러 블록체인으로써의 비트코인 위에서 스마트 컨트랙트를 할 수 있는 레이어2 로서의 역할을 하려고 한다.
13) 이더리움의 모듈러 블록체인으로의 변화의 중심에는 롤업이 있다.
14) 롤업의 등장으로 샤딩의 역할이 축소되었다.
15) 댕크 샤딩부터 샤딩은 execution layer 는 제외되고, Data Availability Layer 에만 특화된 역할을 맡게되었다.
16) execution layer 은 롤업이 맡는다.
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