롤업 생태계 살펴보기: Optimistic Rollup 및 zk Rollup 외에 어떤 새로운 디자인이 있습니까?

롤업생태학은 상상력이 풍부한 디자인 이론과 하이브리드 진화를 많이 이끌어냈습니다.

작사: Alex Beckett 편집: Amber

롤업은 2019년 초에 구상된 이후 먼 길을 왔습니다. 이제 시장에는 두 개의 주요 경쟁자가 있으며 이를 기반으로 많은 상상의 디자인 이론과 하이브리드 진화가 도출되었습니다. 이 기사에서는 2022년 현재 Rollup 생태계의 개발 상태를 살펴봅니다.

낙관적 롤업

범용 Optimistic Rollup은 선점자 이점이 있기 때문에 대부분의 Rollup 응용 프로그램에서 승리했으며 그 중 Arbitrum 및 Optimism은 "Rollup 벤치마크"라고도 할 수 있습니다.

Arbitrum은 현재 롤업 앱에서 24억 달러의 락업 금액으로 1위를 차지하고 있습니다. 메인넷에서 1년 넘게 운영되고 있음에도 불구하고 아직 테스트되지 않은 시스템 측면이 많이 있습니다. 현재 Arbitrum을 개발하고 있는 주체인 Offchain Labs는 단일 중앙 주문자를 운영하고 있으며 대화형 사기 증명은 유연하지만 중앙 주문자는 사기 증명을 생성하기 위해 분쟁을 제출할 수 있는 유일한 화이트리스트에 있는 엔터티입니다. 사용자 입장에서는 전체 시스템의 점진적인 탈중앙화가 예상되지만 여전히 시스템에 많은 신뢰를 주어야 합니다.

프로토콜의 차세대 업그레이드인 Nitro가 Devnet에서 출시되었습니다 Nitro는 기존 아키텍처를 완전히 변경하고 맞춤형 Arbitrum 가상 머신을 WASM-Geth 조합으로 대체합니다. Arbitrum의 대화형 사기 증명은 WASM에서 실행되며 노드는 Geth와 동등한 코드베이스와 일부 롤업 관련 최적화를 갖습니다. 대체로 Nitro는 상당한 최적화를 제공하여 성능을 개선하는 동시에 더 나은 EVM 호환성을 제공합니다.

Optimism은 두 번째로 큰 Optimistic Rollup이며 TVL의 모든 Rollup 중에서 세 번째로 4억 6,900만 달러의 고정 자금이 있습니다. Optimism PBC는 단일 중앙 집중식 분류기로 Arbitrum과 유사하게 작동합니다. 그러나 Optimism PBC는 네트워크에 대한 보상을 제공하기 위해 주문자의 이익을 사용하여 생태계 개발을 장려하는 방법을 찾았습니다. 첫 번째 라운드에서 총 100만 달러의 자금이 58개의 공공재에 기부되었습니다. 중앙화 설계가 블록체인의 "탈중앙화 기원" 세계에 긍정적인 영향을 미치기는 어렵지만, Optimism의 시도는 이 문제를 가장 많이 완화한 것 같습니다.

점진적인 분산화와 필요한 보안 업그레이드가 예상되지만 사기 방지는 현재 Optimism의 설계에 부족합니다. 그러나 거의 모든 롤업은 즉시 또는 지연된 업그레이드 가능성이 있으므로 롤업의 보안은 궁극적으로 다중서명 설계의 업그레이드 가능성에 달려 있습니다. 다가오는 Bedrock 업그레이드는 Optimism의 아키텍처를 Arbitrium과 유사한 것으로 변형할 것입니다. 현재 Optimism 가상 머신은 노드가 일반 Ethereum Geth 노드와 동일한 MIPS-Geth 조합으로 대체됩니다. 새로운 추가 사항에는 원래의 비대화형 사기 증명에 대한 업그레이드인 대화형 사기 증명도 포함됩니다. Bedrock은 시스템에 많은 기능과 개선 사항을 추가하는 Optimism의 또 다른 이정표가 될 것입니다.

또한 Optimism은 비엘리트 거버넌스를 실험함으로써 도약했습니다. 의사 결정은 토큰 거버넌스와 사용자 거버넌스의 두 부분으로 나뉩니다. 그 중 토큰 거버넌스는 토큰을 투표 증명서로 사용하는 반면, 사용자 거버넌스는 1인 1표 시스템입니다. 이러한 시스템에서 가장 어려운 점은 투표 신원의 분배인데, 이는 허위 공격을 최소화해야 합니다. 사용자가 하나 이상의 유권자 지위를 얻을 수 있다면 일반 사용자보다 "정부"에 더 많은 영향력을 행사할 수 있습니다. 낙관론자들은 시민권을 나타내기 위해 양도할 수 없는 NFT를 사용할 것이라고 지적하지만 더 많은 투표권을 위해 개인 키를 교환하는 개인의 위협은 여전히 남아 있습니다.

Fuel은 Arbitrum 및 Optimism과는 매우 다른 접근 방식을 취하는 OptimismRollup 공간의 또 다른 주목할만한 경쟁자입니다. Fuel Labs는 Rust 기반 프로그래밍 언어를 사용하여 Fuel V2용 맞춤형 가상 머신을 구축하고 있습니다. EVM 호환 롤업은 이더리움 개발 생태계의 롤업에 특히 유용하지만 사용자 정의 VM은 기존의 많은 표준을 준수할 필요가 없기 때문에 성능을 극대화하기가 더 쉽습니다.

Fuel V2에서 가장 마음에 드는 부분은 병렬 트랜잭션 처리 능력인데, 데이터 양이 상당한 수준에 도달하면 병렬 처리를 구현한 Rollup이 병렬 처리를 구현하지 않은 Rollup보다 더 많은 이점을 갖게 됩니다. 특히, Fuel V1은 이더리움 메인넷의 첫 번째 낙관적 롤업이었으며 무허가 주문자 및 사기 증거가 있는 유일한 롤업으로 남아 있습니다.

Fuel의 경우 Optimistic Rollup이 zk-Rollup보다 훨씬 우수합니다. 하나는 Optimistic Rollup이 완전하고 무제한적인 구성 가능성을 가지고 있다는 것입니다. zk-Rollup은 zk 회로를 통해 스마트 계약을 결합하는 데 내재된 단점이 있습니다. 보편적으로 구성할 수 있는 유일한 zk-Rollup은 StarkNet이지만 현재 허가된 스마트 계약 배포 및 브리지가 지원할 수 있는 TVL의 양에 제한이 있습니다. 다른 모든 zk-Rollup은 애플리케이션에 따라 다르거나 토큰 전송만 수행합니다.

또 다른 요점은 EVM 호환성 때문입니다. zk 회로는 EVM에서 표준인 특정 유형의 암호화와 고유한 호환성 문제가 있어 zkEVM을 매우 어려운 작업으로 만듭니다. 낙관적 롤업은 EVM 호환성을 위해 얼마 동안 메인넷에서 실행되었으며 업그레이드를 통해 더욱 동등성을 달성할 것으로 예상됩니다.

zk-롤업

한동안 이더리움 커뮤니티는 zk-Rollups가 확장 가능한 롤업의 최종 상태라는 합의에 도달했습니다. 따라서 향후 2년 이내에 출시될 예정인 낙관적 롤업보다 더 많은 zk-롤업이 활발하게 개발되고 있는 것으로 보입니다.

StarkNet은 현재 메인넷에서 유일한 범용 구성 가능한 zk-Rollup입니다. 그러나 시스템은 아직 초기 알파 단계이며 다양한 제한 사항이 있습니다. 스타크넷과 이더리움을 연결하는 브릿지에는 제한이 있으며, 앞으로 그 상한은 점차 높아질 것입니다. StarkNet의 스마트 계약 배포도 화이트리스트 모드입니다. 개발자가 배포하려는 모든 계약을 감사할 감사자가 충분하지 않을 가능성이 높기 때문에 스마트 계약 버그 발생 위험을 줄이기 위한 것이라고 생각합니다. 당분간 StarkWare가 이 역할을 맡는 것이 합리적입니다. 감사 가능성은 새로운 사용자 지정 언어의 공통적인 단점 중 하나이며 zk 시스템의 복잡성은 이를 더욱 복잡하게 만들 뿐입니다.

zkSync는 또 다른 주요 "zk-Rollup" 경쟁자이며 최근 테스트넷 출시는 라이브 테스트넷에서 zkEVM의 첫 번째 인스턴스 출시를 의미합니다. 그러나 zkPorter가 추가되면서 zkSync 2.0은 더 이상 단순한 업그레이드가 아닙니다. 사용자는 트랜잭션 데이터를 게시하기 위해 zkPorter와 Ethereum 중에서 선택할 수 있습니다. 이더리움이 댄크샤딩을 통해 데이터 처리량을 업그레이드하는 동안 볼리션은 사용자에게 더 나은 옵션을 제공하는 훌륭한 중간 지점입니다.

대부분의 zk-Rollup은 확장성을 우선시하지만 프라이버시는 zk-Rollup이 달성할 수 있는 또 다른 중요한 측면입니다. Aztec은 현재 프라이버시 코인 전송 zk-Rollup(zk.money)으로 프라이버시 공간에서 선두를 달리고 있으며, 내가 아는 유일한 프라이버시 중심의 이더리움 롤업입니다. Aztec은 사용자가 이더리움 DeFi에 비공개로 액세스할 수 있도록 하는 다음 버전인 Aztec 연결을 곧 출시할 예정입니다. 이는 Tornado.cash와 같은 앱을 사용하는 것보다 크게 개선된 것입니다. 이 앱에서는 트랜잭션을 직접 "숨기기" 않고 코인을 혼합해야만 개인 정보를 얻을 수 있습니다.

zk-Rollup은 이미 매우 복잡하며 개인정보 보호 문제로 인해 더욱 복잡해졌습니다. zk-Rollups가 개인적으로 구성 가능한 스마트 계약 상태에 도달하지 못할 가능성이 있습니다. 이 때문에 프라이버시는 zk-Rollup 또는 zk-Rollup 위에 Validiums를 통해서든 특정 애플리케이션 체인을 통해 나타날 수 있습니다.

Scroll 및 Polygon을 위한 다양한 프로젝트를 포함하여 다양한 다른 zk-Rollup도 등장했습니다. zk-Rollups의 큰 차이점은 맞춤형 가상 머신 또는 zkEVM 실행 환경을 사용하는 것의 차이점입니다. 장점과 단점은 낙관적 롤업과 비슷합니다. 그러나 zk-Rollup은 zkEVM을 구현하는 데 있어 고유한 복잡성이 있습니다. 이 때문에 StarkNet 및 Cairo와 같은 맞춤형 가상 머신 및 언어의 경로를 사용하는 매우 강력한 사례가 있습니다.

소버린 롤업

롤업 범주의 마지막 두 개는 현재 이론적입니다. Sovereign Rollup은 기본 레이어와 독립적으로 포크할 수 있는 포크 선택 규칙이 있다는 점에서 일반 롤업과 다릅니다. 대신 일반 롤업은 롤업의 정확성을 보장해야 하므로 포크 선택을 결제 레이어에 위임합니다.

Sovereign Rollup은 Celestia와 같은 DA 레이어에서 가장 두드러지며 롤업 트랜잭션의 정확성이 DA 레이어에 의해 보장되지 않습니다. 이로 인해 Celestia와 같은 롤업 트랜잭션은 사기/유효성 증명 및 포크 선택을 통해 정확성을 보장해야 하므로 기본 소버린 트랜잭션입니다. 이를 합의로 착각해서는 안 됩니다. Celestia가 제공하는 합의는 트랜잭션 주문에 대한 합의입니다.

낙관적 Sovereign Rollup의 경우 트랜잭션이 올바른 것으로 간주되므로 Rollup 노드는 Celestia에서 블록 데이터만 다운로드하면 됩니다. zk-Sovereign Rollup은 p2p 네트워크를 통해 Rollup 노드 간에 배포되는 유효성 증명을 통해 정확성을 보장합니다.

소버린 롤업의 중요성은 포크 기능에 반영되어 롤업이 기본 레이어와 진정으로 독립적일 수 있습니다.

결산 롤업

결제 계층은 결제를 위해 특별히 구축된 Sovereign Rollup 본체입니다. 중요한 것은 결제 계층이 Rollup에 대한 양방향 신뢰 최소화 브리지가 있는 모든 블록체인입니다. 이 브리지를 통해 롤업 레이어와 결제 레이어 간에 양방향으로 토큰을 전송할 수 있습니다. 신뢰 최소화는 통신이 데이터 가용성 및 사기/타당성의 확인을 통해 입증된 정직한 소수 가정에만 의존하는 브리지의 속성입니다.

모든 결제 계층과 마찬가지로 결제 롤업의 목적은 "롤업"을 위한 환경을 제공하여 증명을 확인하고 분쟁을 해결하며 토큰을 연결하는 것입니다. 기술적으로 정산 위에 있는 "롤업"은 정산 롤업이 있는 데이터 가용성 계층을 통해 오프체인 DA를 사용한다는 점에서 하이브리드이며, 이는 이를 검증 계층 또는 낙관적 검증 계층으로 만듭니다.

잡종

발리디움

Validium은 트랜잭션 데이터가 오프체인에 게시되는 하이브리드 zk-Rollup입니다. 즉, 증명을 검증하기 위한 정산 레이어 외에도 외부 환경에 의존합니다. StarkEx는 라이브로 전환된 검증인의 유일한 인스턴스입니다. StarkEx는 현재 Immutable X, Sorare 및 DeversiFi의 세 가지 애플리케이션을 지원하는 애플리케이션별 유효성 검사기입니다. StarkEx는 TVL에서 두 번째로 큰 롤업 애플리케이션인 DyDx에서 사용하는 zk-Rollup 모드도 지원합니다.

StarkEx는 StarkEx 검증자에게 데이터 가용성을 제공하기 위해 신뢰할 수 있는 당사자 그룹으로 구성된 데이터 가용성 위원회(DAC)를 활용합니다. 승인된 위원회에 데이터 가용성을 위임하면 보안이 줄어들지만 StarkEx 유효성 검사기는 zk-Rollups보다 저렴한 트랜잭션을 제공할 수 있습니다. 이더리움에 데이터를 게시하는 것은 비용이 많이 들고 이것이 롤업 거래 수수료에 기여하는 주요 가변 비용이기 때문에 비용 절감이 가능합니다.

외부 데이터 가용성 계층을 사용하여 DAC를 사용하는 Validium의 일부 보안 문제를 줄일 수 있습니다. 보안의 주요 증가는 부정직한 활동으로 인해 노드가 감옥에 갇히고 해킹될 수 있는 블록체인이 제공하는 암호경제적 보안에서 비롯됩니다. 이 구현의 효율성은 "Rollup"의 비용 보안 트레이드 오프에서 흥미로운 실험입니다.

낙관적 타당도

Validium과 마찬가지로 Optimistic Validium은 트랜잭션 데이터가 오프체인에 게시되는 하이브리드 낙관적 롤업입니다. 이 특정 하이브리드를 무엇이라고 불러야 하는지에 대한 일반적인 합의가 없습니다.

Metis는 현재 유일한 Optimistic Validium 인스턴스입니다. 사기 증거를 생성하고 분쟁을 성공적으로 해결하려면 데이터 가용성이 필요하기 때문에 Optimistic Validium은 Validium보다 다소 약하다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 분쟁이 발생하고 상태 전환에 대한 데이터를 사용할 수 없는 경우 사기 증거로 사기를 증명할 수 없습니다. 이 때문에 오프체인 데이터 가용성 공급자가 데이터를 제공하지 못하면 Optimistic Validium에서 자금을 도난당합니다.

의지

zk-Rollup과 Validium의 조합을 통해 하이브리드 Rollup, 즉 Volition도 있습니다. Volition을 통해 사용자는 온체인 또는 오프체인에서 데이터 가용성을 선택할 수 있습니다. 이 선택은 개별 거래 수준에서 이루어지며 오프체인 데이터는 더 저렴한 수수료와 낮은 보안을 나타내는 반면 온체인 데이터는 더 높은 수수료와 더 큰 보안을 나타냅니다. 이는 사용자의 비용-안전 선호도에 맞는 링크를 명시적으로 찾는 대신 개별 시스템에서 제공하는 선택의 자유를 사용자에게 제공합니다.

현재 zkSync 2.0은 공개적으로 발표된 개발 중인 Volition입니다. zkSync 2.0에서 온체인 데이터는 이더리움에서 제공하고 오프체인 데이터는 zkPorter라는 전용 PoS 체인에서 제공합니다. 그러나 현재로서는 상세한 정보 공개가 없기 때문에 StarkWare가 향후 StarkEx 또는 StarkNet에 대한 사용자 정의 옵션을 제공할 것이라고 추측할 수 밖에 없습니다.

아다만티움

Adamantium은 모든 사람이 개인적으로 자신의 데이터를 네트워크에 제공하는 Validium입니다. 개인의 트랜잭션 데이터는 개인이 저장(오프체인)하며 각 블록의 데이터 가용성을 증명하기 위해 온라인 상태를 유지해야 합니다. 사용자가 오프라인 상태이거나 증명하지 못하면 자금이 자동으로 온체인 결제 계층으로 인출됩니다. StarkWare가 Adamantium의 디자인을 내놓았지만 아직까지 많은 진전을 이룬 팀은 없습니다. 이 가정이 미래에 성공적으로 구현될 수 있다면 자신의 보안에 대해 더 많은 개인적 제어를 원하는 사용자나 엔터티에게 매우 매력적일 수 있습니다.

안치된 롤업

Enshrined Rollup은 기존 블록체인의 일부로 구성된 Rollup입니다. 간단히 말해서 실행 샤드입니다. Enshrined Rollup과 Execute Sharding의 차이점은 Ethereum 2.0 제안과 다른 유사한 샤드 블록체인에서 볼 수 있듯이 Enshrined Rollup이 모놀리식으로 제안된다는 것입니다. 글로벌 유효성 검사기 그룹은 위원회로 분할되고 특정 샤드에 유효성 검사기 그룹으로 할당됩니다. 실행 샤딩은 자체 실행, 합의 및 데이터 가용성을 갖춘 독립적인 블록체인으로 작동하지만, 사이드체인이 선택한 체인으로 다시 체크포인트하는 것과 유사하게 "비콘 체인"으로 다시 체크포인트가 됩니다. 이론적으로 이더리움 롤업은 실행 전용이며 비콘 체인을 사용하여 데이터 가용성 및 사기/유효성 증명을 확인합니다.