Vitalik: 이더 L2와 실행 분할의 실제 차이점은 무엇인가요?

저자: 비탈릭, 이더리움 창립자, 번역자: 0xjs@골든파이낸스

2년 반 전, 저는 '이더리움 엔드게임'에 관한 글에서 블록체인의 미래를 향한 여러 경로가 기술적 관점에서 매우 유사하다고 지적한 바 있습니다. 두 경우 모두 체인에 많은 트랜잭션이 존재하며, 이를 처리하려면 (i) 많은 연산과 (ii) 많은 데이터 대역폭이 필요합니다. 이 글을 쓰는 데 사용하고 있는 노트북에서 실행 중인 2TB 레스 아카이브 노드와 같은 일반 이더 노드는 훌륭한 소프트웨어 엔지니어링 작업과 버클 트리가 있더라도 이러한 방대한 양의 데이터와 연산을 직접 검증하기에 충분하지 않습니다.

'L1 샤딩'과 롤업 중심 세계 모두에서 계산을 검증하는 데는 ZK-SNARK가 사용되고 데이터 가용성을 검증하는 데는 DAS(데이터 가용성 샘플링)가 사용됩니다. DAS는 두 경우 모두 동일합니다. ZK-SNARKs 기술도 두 경우 모두 동일하지만, 하나는 스마트 컨트랙트 코드이고 다른 하나는 프로토콜에 내장된 기능이라는 차이점이 있습니다. 기술적 관점에서 볼 때 이더는 실제로 샤딩되고 있으며 롤업은 샤딩의 일부입니다.

이미지 src="https://img.jinse.cn/7230359_watermarknone.png" title="7230359" alt="vuLuni2aXTMo8jjZmfkg6eHp2miULAM92d83EvGt.png">이것은 는 이 두 세계의 차이점이 무엇인가라는 자연스러운 질문을 던집니다. 한 가지 대답은 코드 오류의 결과가 다르다는 것입니다. 롤업 세계에서는 토큰이 손실되는 반면, 프랙셔널 체인 세계에서는 합의 실패가 발생한다는 것입니다. 하지만 프로토콜이 견고해지고 공식적인 검증 기술이 개선됨에 따라 오류의 중요성은 줄어들 것으로 예상합니다. 그렇다면 이 두 가지 비전 사이에서 장기적으로 어떤 차이를 기대할 수 있을까요?

실행 환경의 다양성

2019년에 이더리움에서 잠시 시도했던 아이디어 중 하나는 실행 환경이었습니다. 기본적으로 Ether에는 계정 작동 방식(UTXO와 같은 완전히 다른 방식 포함), 가상 머신 작동 방식 및 기타 기능에 대해 서로 다른 규칙을 가질 수 있는 다양한 "영역"이 있습니다. 이를 통해 이더리움이 모든 것을 자체적으로 수행한다면 달성하기 어려운 몇 가지 방법을 사용할 수 있습니다.

• 아비트럼 스타일러스, EVM 외에 WASM 기반의 두 번째 VM을 추가합니다.

• 비트코인과 유사한(그러나 더 완전한) UTXO 아키텍처를 사용하는 Fuel.

• ZK-SNARK를 위한 개인정보 보호 스마트 컨트랙트를 중심으로 설계된 새로운 언어와 프로그래밍 패러다임을 도입한 Aztec.

Fuel의 UTXO 아키텍처

내 우리는 EVM을 가능한 모든 패러다임을 포괄하는 하이퍼 가상 머신으로 전환하려고 시도할 수 있지만, 이렇게 하면 각각의 영역에 집중하는 플랫폼보다 각 개념을 훨씬 덜 효과적으로 구현할 수 있습니다.

보안 트레이드오프: 규모와 속도

이더 L1은 매우 강력한 보안을 제공합니다. 특정 데이터가 L1에서 검증되는 블록에 있는 경우, 이 전체 합의(극단적인 경우 사회적 합의 포함)는 데이터가 애플리케이션 규칙을 위반하는 방식으로 편집되지 않고, 데이터에 의해 트리거된 실행이 취소되지 않으며, 데이터에 계속 액세스할 수 있도록 보장합니다. 이러한 보장을 이행하기 위해 EtherL1은 높은 비용을 기꺼이 받아들입니다. 현재 트랜잭션 비용은 상대적으로 낮습니다. L2 네트워크에서는 트랜잭션당 1퍼센트 미만, L1에서는 기본적인 이더리움 전송의 경우에도 1달러 미만입니다. 기술이 충분히 빠르게 발전하여 사용 가능한 블록 공간의 증가가 수요를 따라잡을 수 있다면 이러한 비용은 낮게 유지될 수도 있지만, 그렇지 않을 수도 있습니다. 그리고 소셜 미디어나 게임과 같은 많은 비금융 애플리케이션에서는 트랜잭션당 0.01달러도 너무 높습니다.

그러나 소셜 미디어와 게임에는 L1과 동일한 보안 모델이 필요하지 않습니다. 누군가 백만 달러를 지불하고 자신이 진 체스 게임의 기록을 취소하거나 트윗이 실제로 게시된 지 3일 후에 게시된 것처럼 보이게 하는 것은 허용될 수 있습니다. 따라서 이러한 애플리케이션은 동일한 보안 비용을 지불할 필요가 없어야 합니다. L2 중심 접근 방식은 롤업에서 플라즈마, 밸리디움에 이르기까지 다양한 데이터 가용성 방법을 지원함으로써 이를 가능하게 합니다.

다양한 사용 사례, 다양한 L2 유형

자산을 L2에서 L2로 전달할 때 또 다른 보안 트레이드오프가 발생합니다. 5~10년 후에는 모든 롤업이 ZK 롤업이 될 것으로 예상되며, 룩업 및 증명 집계 레이어와 결합된 비니우스 및 서클 스타크와 같은 매우 효율적인 증명 시스템을 통해 L2가 각 슬롯에서 최종 상태 루트를 제공할 수 있게 될 것입니다. 현재 저희는 다양한 증명 시간 창을 가진 복잡한 하이브리드 옵티미스틱 롤업과 ZK 롤업을 사용하고 있습니다. 2021년에 실행 샤딩을 구현하면 샤딩을 정직하게 유지하기 위한 보안 모델은 ZK가 아닌 낙관적 롤업이 될 것이므로 L1은 시스템의 복잡한 부정 증명 로직을 관리하고 자산이 슬라이스에서 슬라이스로 이동할 때까지 1주일의 대기 기간을 가져야 할 것입니다. 하지만 이 문제는 궁극적으로 일시적인 문제라고 생각합니다.

보안 트레이드 오프의 세 번째이자 똑같이 지속적인 측면은 트랜잭션 속도입니다. 이더는 12초마다 블록을 생성하며, 네트워크가 과도하게 중앙 집중화될 수 있기 때문에 더 빠른 속도를 꺼려합니다. 그러나 많은 L2는 수백 밀리초 단위의 블록 시간을 연구하고 있습니다. 평균적으로 트랜잭션을 제출하는 사용자는 트랜잭션이 블록에 포함되기까지 약 6~7초를 기다려야 합니다(다음 블록에 포함되지 않을 가능성이 있으므로 6초가 아니라 6초만 기다려야 함). 이는 신용카드로 결제할 때와 거의 같은 대기 시간입니다. 하지만 많은 애플리케이션은 더 빠른 속도를 필요로 하며, L2는 이를 제공합니다.

더 빠른 속도를 제공하기 위해 L2는 사전 확인 메커니즘에 의존합니다. L2의 자체 검증자 디지털 서명은 특정 시간에 거래를 포함할 것을 약속하고, 거래가 포함되지 않을 경우 불이익을 받을 수 있습니다. 스테이크슈어라는 메커니즘이 이를 더욱 캡슐화합니다.

L2 사전 확인

이 모든 작업을 L1에서 시도해 볼 수 있습니다. L1은 '빠른 사전 확인' 및 '느린 최종 확인' 시스템과 결합할 수 있습니다. 보안 수준이 다른 슬라이스를 결합할 수 있습니다. 하지만 이렇게 하면 프로토콜에 많은 복잡성이 추가됩니다. 또한, 규모가 크거나 처리량이 빠른 많은 접근 방식은 중앙화 위험이 높거나 더 강력한 형태의 '거버넌스'를 요구하기 때문에 L1에서 모든 작업을 수행하면 합의에 과부하가 걸릴 위험이 있으며, 이러한 강력한 요구사항의 영향이 나머지 프로토콜에 파급될 수 있습니다. 이더넷은 L2를 통해 이러한 절충안을 제공함으로써 이러한 위험을 상당 부분 피할 수 있습니다.

L2의 조직적, 문화적 이점

한 나라가 반으로 나뉘어 반은 자본주의 사회가 되고 나머지 반은 고도로 정부가 지배하는 사회가 되었다고 상상해 보세요(현실에서는 이 시나리오와는 반대로, 이 사고 실험에서는 어떤 충격적인 전쟁의 결과가 아니라 어느 날 마술처럼 국경이 나타나서 그렇게 되었다고 가정해 보겠습니다). 자본주의 세계에서는 레스토랑이 모든 종류의 분산된 소유권, 체인점 및 프랜차이즈에 의해 운영됩니다. 정부가 지배하는 지역에서는 경찰서와 같은 정부 기관이 식당을 운영합니다. 첫날에는 많은 것이 바뀌지 않을 것입니다. 사람들은 대체로 기존의 습관을 따르고, 무엇이 효과가 있고 무엇이 그렇지 않은지는 노동력과 인프라 같은 기술적 현실에 따라 달라집니다. 1년이 지나면 다양한 인센티브와 통제 구조로 인해 누가 오고, 누가 머물고, 누가 떠나고, 무엇이 건설되고, 무엇이 유지되고, 무엇이 남겨지는지에 영향을 미치는 행동에 큰 변화가 생기면서 큰 변화를 기대할 수 있을 것입니다.

산업 조직 이론은 정부가 운영하는 경제와 자본주의 경제의 차이뿐만 아니라 대형 프랜차이즈가 지배하는 경제와 각 슈퍼마켓이 독립 기업가에 의해 운영되는 경제의 차이 등 이러한 많은 차이점을 다룹니다. L1 중심 생태계와 L2 중심 생태계의 차이도 비슷하다고 생각합니다.

'핵심 인력이 모든 것을 운영하는' 아키텍처는 매우 잘못될 수 있습니다

< p>L2 중심 생태계로서 이더의 주요 이점은 다음과 같이 표현할 수 있습니다.

이더는 L2 중심 생태계로, 자신만의 독특한 하위 생태계를 독립적으로 구축할 자유가 있는 동시에 훨씬 더 효율적인 생태계입니다. 더 큰 이더리움의 일부이면서도 고유한 특성을 가질 수 있습니다.

Ether 클라이언트만 구축하는 경우, 더 큰 Ether의 일부가 되며, 창의성을 발휘할 여지는 있지만 L2보다는 훨씬 적습니다. 완전히 분리된 체인을 구축하는 경우, 창의성을 발휘할 여지가 가장 많지만 공유 보안과 공유 네트워크 효과의 이점을 잃게 됩니다. L2는 행복한 매체를 형성합니다.

L2는 확장성, 유연성, 속도를 달성하기 위해 새로운 실행 환경과 보안 절충안을 실험할 수 있는 기술적 기회를 제공할 뿐만 아니라 개발자가 이를 구축하고 유지하며 커뮤니티를 형성하고 지원할 수 있는 인센티브를 창출합니다.

각 L2가 분리되어 있다는 것은 새로운 접근 방식을 배포하는 데 라이선스가 필요 없다는 것을 의미합니다. 모든 핵심 개발자에게 새로운 접근 방식이 나머지 체인에 대해 '안전'하다고 설득할 필요가 없습니다. L2가 실패하면 여러분의 책임입니다. 누구나 완전히 이상한 아이디어(예: Intmax의 플라즈마 접근 방식)를 작업할 수 있으며, EtherCore 개발자가 완전히 무시하더라도 계속해서 빌드하고 결국 배포할 수 있습니다. L1 기능 및 사전 컴파일은 그렇지 않으며, EtherCore에서도 L1 개발의 성공과 실패에 대한 결정은 종종 우리가 원하는 것보다 훨씬 많은 정치에 달려 있습니다. 이론적으로 무엇을 구축할 수 있든 간에, L1 중심 생태계와 L2 중심 생태계가 만들어내는 서로 다른 인센티브는 궁극적으로 실제로 구축되는 것의 품질과 질서에 큰 영향을 미칠 것입니다.

이더넷의 L2 중심 생태계를 위한 도전 과제

1티어 +  2티어 아키텍처도 잘못될 수 있습니다

이 L2 중심 접근 방식이 직면한 주요 과제 중 하나는 조정인데, 이는 L1 중심 생태계에서는 거의 다루지 않아도 되는 문제입니다. 다시 말해, 이더가 분화되더라도 여전히 '이더'로 느껴지고, N개의 개별 체인이 아닌 이더라는 네트워크 효과를 유지하는 것이 과제입니다. 오늘날의 상황은 여러 면에서 이상적이지 않습니다.

• 한 L2에서 다른 L2로 토큰을 이동하려면 일반적으로 중앙화된 브리징 플랫폼이 필요하며, 이는 복잡하기 때문에 일반 사용자에게는 복잡합니다. 옵티미즘에 토큰이 있다면, 다른 사람의 Arbitrum 주소를 지갑에 붙여넣고 자금을 송금할 수 없습니다.

• 개인 스마트 콘트랙트 지갑과 조직 지갑(DAO 포함) 모두 크로스체인 스마트 콘트랙트 지갑 지원은 좋지 않습니다. 하나의 L2에서 키를 변경하면 다른 모든 L2에서도 키를 변경해야 합니다.

• 탈중앙화 인증 인프라가 부족한 경우가 많습니다. 이더리움은 마침내 헬리오스와 같은 훌륭한 라이트 클라이언트를 확보하기 시작했습니다. 그러나 이는 자체 중앙화된 RPC가 필요한 L2에서 모든 활동이 일어나는 경우에는 의미가 없습니다. 원칙적으로 이더리움 헤더 체인만 있으면 L2용 라이트 클라이언트를 만드는 것은 어렵지 않지만, 사실 이를 강조하는 사람은 너무 적습니다.

이 세 가지를 모두 개선하려는 노력이 있습니다. 크로스체인 토큰 거래소의 경우, ERC-7683 표준은 기존의 '중앙화된 브리지'와 달리 고정된 중앙 운영자, 토큰, 거버넌스가 없는 새로운 옵션입니다. 크로스체인 계정의 경우, 대부분의 지갑은 크로스체인 재생 가능한 메시지를 사용해 단기적으로는 키를 업데이트하고 장기적으로는 키스토어로 롤업하는 방식을 취합니다. 또한 스타크넷용 비어러스와 같이 L2용 라이트 클라이언트도 등장하기 시작했습니다. 차세대 지갑은 사용자 경험을 개선하여 사용자가 디앱에 액세스하기 위해 올바른 네트워크로 수동으로 전환할 필요가 없어지는 등 보다 근본적인 문제를 많이 해결했습니다.

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래비는 여러 체인에 걸쳐 자산 잔액을 통합해서 보여줍니다. 그리 멀지 않은 과거의 암흑기에는 지갑이 이런 기능을 제공하지 않았습니다!

그러나 L2 중심의 생태계가 조정에 있어서는 어느 정도 시류에 역행한다는 점을 인식할 필요가 있습니다. <개별 L2는 조정 인프라를 구축할 자연스러운 경제적 인센티브가 없습니다: 소규모 L2는 기여에 따른 혜택의 일부만 볼 수 있기 때문에 그렇지 않고, 대규모 L2는 자체 로컬 네트워크 효과 강화로 인한 혜택이 더 크기 때문에 그렇지 않습니다. 더 많은 혜택을 누릴 수 있습니다. 각 L2가 개별 부분을 개별적으로 최적화하고 각 부분이 더 큰 전체에 어떻게 들어맞는지 아무도 고려하지 않는다면 위 몇 단락의 그림에 나타난 도시화 반유토피아를 보게 될 것입니다.

이 문제에 대한 마법의 완벽한 해결책이 있다고 주장하지는 않습니다. 제가 말씀드릴 수 있는 최선은 트랜스-L2 인프라가 L1 클라이언트, 개발 도구, 프로그래밍 언어만큼 가치 있게 평가되고 자금이 지원되어야 하는 중요한 인프라라는 점을 생태계가 더 완전히 인식해야 한다는 것입니다. 프로토콜 길드가 있다면 인프라 길드도 필요할 것입니다.

결론

"L2"와 "샤딩"은 종종 상반된 두 가지 블록체인 확장 전략으로 묘사됩니다. 하지만 기반 기술을 살펴보면 의아한 점이 있습니다. 실제 기반 확장 방식은 완전히 동일하기 때문입니다. 일종의 데이터 샤딩이 있습니다. 사기 증명자 또는 ZK-SNARKs 증명자가 있습니다. 롤업, 샤딩}을 통해 통신하는 솔루션이 있습니다. 주요 차이점은 누가 이러한 세그먼트를 구축하고 업데이트할 책임이 있으며 얼마나 많은 자율성을 가지고 있느냐는 것입니다.

기술적인 관점에서 L2 중심 에코시스템은 자체 규칙에 따라 자체적인 슬라이스를 생성할 수 있는 슬라이스입니다. 이러한 종류의 파편화는 강력하며 창의성과 자율적인 혁신을 촉진할 수 있습니다. 하지만 특히 조율이라는 측면에서 중요한 도전에 직면해 있습니다. 이더넷과 같은 L2 중심 생태계가 성공하려면 이러한 과제를 이해하고 직접 직면하여 L1 중심 생태계의 이점을 최대한 많이 확보하고 두 세계의 장점을 최대한 가까이 가져가야 합니다.