비트코인의 L2 생태계를 자세히 설명하는 기사

저자: Calibre, Web3 벤처 빌더 출처: mirror 번역: Good Oba, Golden Finance

비트코인 레이어 2 개요

복잡한 금융 기술 세계에서 비트코인은 가장 복잡한 기술 중 하나입니다. -align: left;">비트코인 레이어 2 개요

복잡한 핀테크 세계에서 비트코인은 전통적인 금융 중개자를 우회하고 중개자 없는 P2P 거래를 가능하게 하는 디지털 화폐로 혁신의 신호등 역할을 하고 있습니다. 그러나 비트코인의 부상과 함께 내재된 여러 가지 문제, 특히 확장성 및 거래 처리량과 관련된 문제는 더 넓은 채택으로 나아가는 데 중요한 장벽이 되고 있습니다.

이러한 문제는 비트코인만의 문제가 아니며, 유연한 애플리케이션 개발 기능으로 설계된 이더리움 역시 비슷한 문제를 겪고 있습니다. 사이드체인, 레이어 2 또는 결제 게이트웨이 네트워크 등 이 두 가지 문제를 해결하기 위한 많은 솔루션이 제안되었습니다. 이더를 통해 레이어 2 생태계는 빠르게 확장되고 있으며, EVM 롤업, 롤업으로 전환하는 사이드체인, 다양한 수준의 탈중앙화 및 보안을 달성하기 위해 노력하는 프로젝트 등 다양한 솔루션을 제공하고 있습니다. 레이어 2 솔루션의 보안 의미는 특히 자산 보증과 이러한 시스템이 이더리움 블록체인의 변화를 읽고 적응할 수 있는 능력에 초점을 맞추고 있습니다. 이는 보안을 강화하려면 확장성과 비용 효율성이 희생되는 경우가 많다는 중요한 상충 관계를 강조합니다.

비트코인은 기능 개선에 있어 인상적인 진전을 이루었지만, 이더넷과 유사한 레이어 2(L2) 솔루션을 개발하는 데 있어 여전히 몇 가지 중요한 과제에 직면해 있습니다. 비트코인의 설계 한계는 특히 비트코인 레이어 2 솔루션의 출금 보안과 관련하여 분명하게 드러납니다. 스크립팅 언어는 의도적으로 기능이 제한되어 있고 튜링의 완전성이 부족하여 복잡한 계산을 수행하고 고급 기능을 지원하는 데 한계가 있습니다. 이러한 설계 선택은 비트코인의 보안과 효율성을 우선시하지만, 이더와 같은 보다 유연한 블록체인 플랫폼에 비해 프로그래밍 가능성을 제한합니다. 또한 확률적 완결성은 레이어 2 솔루션에 필요한 신뢰성과 속도를 약화시켜 잠재적으로 거래의 내구성에 영향을 미치는 체인 재구성 같은 문제를 일으킬 수 있습니다. 비트코인은 신뢰성과 보안의 원칙을 기반으로 구축되었지만, 이러한 측면 때문에 L2 시스템이 새로운 변화에 빠르게 적응하기 어렵습니다.

서명 데이터를 분리하고 거래 속도를 높이며 라이트닝 네트워크에서 빠른 결제 처리를 가능하게 함으로써 비트코인의 인프라를 최적화한 것이 세그윗과 탭루트입니다. 이후 탭루트는 거래 데이터를 압축하고 거래 복잡성을 차단하여 효율성과 프라이버시를 개선했으며, 세그윗과 탭루트는 함께 레이어 2 혁신의 새로운 물결을 일으켜 향후 레이어 2 설계의 근간이 되었고, 디지털 통화로서의 원래 범위를 넘어 비트코인의 기능을 크게 확장시켰습니다.

비트코인의 레이어 2 솔루션에 대한 이해

비트코인의 L2 트릴레마

비트코인용 레이어 2 솔루션 분야에서는 계속 확장되는 새로운 개발이 이루어지고 있습니다. 레이어 2 솔루션 분야에서는 확장성을 높이고 다양한 방식으로 채택을 늘리도록 설계된 여러 가지 시스템이 등장하고 있습니다. 이러한 솔루션은 비트코인의 내장된 한계를 극복할 수 있는 독특한 방법을 제공합니다. 트레버 오웬스[2]가 설명한 것처럼, 이러한 솔루션을 분류하는 한 가지 방법은 비트코인의 L2 트릴레마에 대한 해결책에 따라 분류하는 것으로, L2 솔루션을 오프체인 네트워크, 탈중앙화 사이드체인, 연합 사이드체인으로 분류하고 각각 특성화 및 트레이드오프에 대한 독특한 접근 방식을 제시합니다:

• 오프체인 네트워크: 확장성과 프라이버시를 우선시하지만 사용자 경험에 문제를 일으킬 수 있습니다. 예를 들어, 라이트닝과 RGB가 있습니다.

• 탈중앙화 사이드체인: 새로운 토큰과 합의 메커니즘을 도입하여 기능을 확장하지만 사용자 경험을 복잡하게 하고 중앙화 우려를 가중시킬 수 있습니다. 스택, 바빌론, 인터레이 등이 그 예입니다.

• 연합 사이드체인: 신뢰할 수 있는 컨소시엄을 통해 운영을 간소화하고 효율성을 제공하지만, 잠재적으로 비트코인의 기본 탈중앙화를 희생할 수 있습니다. 예시로는 <리퀴드>, <루트스톡>, <보타닉스>가 있습니다.

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이 트릴레마는 비트코인의 레이어 2 솔루션을 분류하는 유용한 방법을 제공하지만, 설계의 모든 복잡한 세부 사항을 완전히 포착하지는 못할 수도 있습니다. 또한, 트릴레마는 해결할 수 없는 장애물이 아닌 현재 솔루션의 장단점을 지적하며, 이러한 트릴레마의 요소가 개발자의 의사 결정 과정의 일부임을 시사합니다.

예를 들어, 보안을 개선하고 네트워크 참여를 촉진하기 위해 새로운 토큰을 발행하는 탈중앙화 사이드체인은 사용자 상호작용을 복잡하게 만들 수 있으며 비트코인 순수주의자들에게는 인기가 없을 수 있습니다. 반면에 '연합 사이드체인'은 사용자 경험을 더 원활하게 하고 비트코인 커뮤니티 내 저항을 줄이기 위해 새로운 토큰을 발행하지 않는 방식을 선택합니다. 또 다른 옵션은 스마트 콘트랙트 플랫폼에서 새로운 토큰 생성을 포함한 복잡한 기능을 허용하는 전체 가상 머신/글로벌 상태를 사용하는 것입니다. 그러나 이 접근 방식은 시스템을 더 복잡하게 만들고 일반적으로 공격에 대한 취약성을 높입니다.

기술적 분류

또 다른 기술적 관점에서 비트코인 레이어 2 솔루션을 주요 기술적 특성에 따라 그룹화했습니다. 이러한 다양한 분류는 다양한 기술적 세부 사항과 아키텍처를 살펴보고 각 솔루션이 비트코인의 확장성, 보안 및 기능 향상이라는 중요한 목표에 어떻게 기여하는지에 대한 미묘한 이해를 제공합니다. 각 접근 방식은 고유한 목적을 가지고 있으며, 이러한 목적은 서로 충돌하거나 트릴레마를 만들지 않습니다. 그러나 각 접근 방식은 보안과 확장성 측면에서 고유한 장단점을 가지고 있습니다. 따라서 일부 시스템에서는 이러한 접근 방식을 조합하여 사용할 수 있습니다. 이에 대해서는 이 백서의 다음 섹션에서 더 자세히 설명하겠습니다. 이러한 범주를 살펴봅시다:

• 양방향 앵커링 프로토콜을 활용하는 사이드체인: 이러한 사이드체인은 양방향 앵커링이라는 방법을 통해 비트코인 레이어 2에 연결하는 것과 유사하게 작동합니다. 이 설정을 사용하면 메인 블록체인과 사이드체인 간에 비트코인을 전송할 수 있으므로 메인 블록체인에서 직접 지원하지 않는 기능을 실험하고 구현할 수 있습니다. 이 접근 방식은 더 많은 거래와 다양한 유형의 애플리케이션을 지원함으로써 비트코인이 더 많은 트랜잭션과 다양한 유형의 애플리케이션을 처리할 수 있는 능력을 향상시킵니다. 양방향 앵커링 메커니즘은 BTC 가치를 사이드체인으로 전송하는 데 중요한 역할을 합니다. 이러한 사이드체인에서 개발자는 다양한 환경을 구축하는데, 일부는 EVM 호환 생태계를 사용하기도 하고, 일부는 자체 스마트 콘트랙트를 사용해 VM 환경을 만들기도 합니다.

• 예를 들어,  Stacks, Rootstock,  Rootstock,  Rootstock,  Rootstock, Rootstock, Rootstock, 및 루트스톡이 있습니다. 루트스톡, 리퀴드, 보타닉스 등

• 블록체인 롤업: 이 방법은 비트코인을 집계 기술을 위한 데이터 저장 계층으로 사용합니다. 인스크립션 프로토콜에서 영감을 얻은 것입니다. 이 설정에서 각 UTXO는 더 복잡한 정보를 기록할 수 있는 작은 캔버스 역할을 합니다. 각 비트코인은 자체적인 세부 데이터 세트를 저장할 수 있으며, 이는 가치를 더할 뿐만 아니라 비트코인이 처리할 수 있는 데이터와 자산의 종류를 넓혀줍니다. 이는 디지털 상호작용과 표현에 대한 폭넓은 가능성을 열어 비트코인 생태계를 더욱 풍부하고 다양하게 만듭니다.

• 예를 들어, B2 네트워크,   . BitVM

• 결제 채널 네트워크: 더 넓은 비트코인 공간에서 패스트트랙 네트워크라고 생각하시면 됩니다. 이는 비트코인 도로의 대량의 거래 속도를 높여 혼잡을 줄이고 거래가 빠르고 비용 효율적으로 이루어질 수 있도록 도와줍니다.

• 예를 들어, 라이트닝과 RGB<

이러한 방식으로 분류하면 각 도구가 어떻게 비트코인을 개선하고 확장성, 보안, 다용도성을 높이는 데 도움이 되는지 더 명확하게 파악할 수 있습니다. 이러한 도구에 대해 자세히 알아보고 이해해 보겠습니다.

2 양방향 앵커링 프로토콜:

양방향 앵커링을 사용하면 서로 다른 두 블록체인(보통 메인체인과 사이드체인) 간에 자산을 전송할 수 있습니다. 이 시스템을 사용하면 자산을 한 체인에 잠근 후 다른 체인에서 잠금을 해제하거나 발행할 수 있으므로 원본 자산과 앵커링된 자산 간의 고정 환율을 유지할 수 있습니다.

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앵커링 프로세스의 이해

자산을 메인 체인(예: 비트코인)에서 사이드 체인으로 이동하는 여정을 시작한다고 상상해 보십시오. 앵커링 프로세스가 그 출발점입니다. 여기서 자산은 금고에 보관하는 것과 유사하게 메인 체인에 안전하게 잠깁니다. 그런 다음 메인 체인에서 트랜잭션이 생성되어 이 잠금을 공고히 합니다. 사이드체인은 해당 트랜잭션을 인식한 후 동일한 양의 고정 자산을 채굴합니다. 이 과정은 외국에서 동일한 가치의 바우처를 받는 것과 유사하며, 원래 자산을 그대로 안전하게 유지하면서 새로운 환경에서 자산을 사용할 수 있게 해줍니다.

부트스트랩 앵커링 아웃 프로세스

자산을 원래 마스터 체인으로 복원하기로 결정하면 턴아웃 앵커링 프로세스가 시작됩니다. 이는 백홀 프로세스로, 사이드체인의 앵커링된 자산이 은유적으로 "소각" 또는 잠겨 더 이상 사이드체인에서 유통되지 않도록 보류되는 것을 의미합니다. 그런 다음 이 작업의 증거를 메인 체인에 제공합니다. 메인 체인이 사용자의 청구를 확인하면 원본 자산과 동등한 가치를 사용자에게 지급합니다. 이 메커니즘은 두 블록체인의 자산 분배의 무결성과 균형을 보장하여 중복이나 손실을 방지합니다.

양방향 앵커링 시스템 구현:

Rootstock

RSK의 양방향 앵커링 시스템은 고급 프레임워크입니다. 프레임워크로, RSK 플랫폼을 통해 비트코인과 스마트 컨트랙트 기능을 원활하게 통합하도록 설계되었습니다. 효율적인 거래 검증을 위한 SPV, 거래 승인을 위한 강력한 연합 모델을 활용하고 세그윗과 탭루트를 통합함으로써 RSK는 거래 효율성을 개선할 뿐만 아니라 비트코인의 보안 모델과도 긴밀하게 통합됩니다. 또한, 병합 채굴 방식은 시스템의 보안 수준을 높이고 더 많은 채굴자가 참여하도록 인센티브를 제공합니다.

• RSK 연합 모델:

  페그네이트리는 엄선된 관계자 그룹으로, 이 다리의 수호자 또는 관리인 역할을 합니다. 다리의 수호자 또는 이 연합 모델에 대한 신뢰의 관리자로, 모든 전송이 들어오고 나갈 때 합의된 프로토콜이 준수되도록 보장합니다. 이들은 각각 공동 금고의 열쇠를 쥐고 있는 수호자들로 구성된 이사회라고 생각하면 됩니다. 이들의 역할은 매우 중요합니다. 모든 브리지 거래가 선의와 합의에 따라 이루어지도록 보장하여 이 중요한 통로에서 디지털 자산의 안전하고 질서 있는 흐름을 유지합니다.

• 세그윗과 탭루트:

  세그윗은 거래 데이터에서 서명 정보를 분리하여 거래의 크기를 줄이고 처리 시간을 단축하는 데 도움을 줍니다. 또한, 슈노르 서명 체계와 MAST(Merkleised 추상 구문 트리) 및 탭루트의 다른 향상된 기능을 결합하면 트랜잭션을 더욱 효율적이고 비공개적으로 처리할 수 있습니다.

• RSK 병합 채굴:

  RSK의 병합 채굴 방식에서는 채굴자가 추가 계산 없이 비트코인과 RSK 네트워크를 모두 보호하므로, RSK의 보안을 강화합니다. 이 접근 방식은 비트코인의 채굴을 활용하고, 채굴자에게 추가 보상을 제공하며, 기존 블록체인 인프라를 혁신적으로 사용하는 것을 보여줍니다. 그러나 이러한 통합의 성공 여부는 비트코인 블록 내의 태그를 RSK 블록과 일치하도록 정확하게 정렬하는 데 달려 있으며, 이는 상호 연결된 네트워크의 보안과 일관성을 유지하기 위해 세부적이고 정밀한 구현의 필요성을 강조합니다.

보타닉스

보타닉스는 비트코인 기반 지분 증명(PoS) 합의와 탈중앙화 EVM 네트워크 스파이더체인 다중 서명 아키텍처를 통합하여 메인 비트코인 블록체인에서 튜링 완전 스마트 컨트랙트를 관리합니다. 비트코인이 기본 결제 레이어 역할을 하는 동안, 보타닉스는 고급 다중 서명 지갑과 오프체인 암호화 검증을 사용하여 거래 무결성을 보장합니다.

• 스파이더체인: 실제 비트코인을 보호하는 분산 다중 서명 네트워크로, Botanix의 모든 비트코인을 보호합니다.

• 아키텍처: 스파이더체인은 일련의 오케스트레이터 노드로 구성됩니다. -- 노드 러너이자 전체 체인의 유동성 공급원입니다. 네트워크 내 자산의 에스크로를 관리하는 일련의 다중 서명 지갑으로 구성됩니다. 시리즈 내 각 지갑의 모든 거래는 단일 장애 지점이 없도록 여러 오케스트레이터의 승인을 받아야 합니다.

• 동적 운영: 새로운 비트코인 블록마다 다가오는 "에포크"(Botanix 시스템에서 비트코인 블록 간의 주기를 정의하는 데 사용되는 용어)에 해당하는 오케스트레이터는 비트코인 블록의 해시를 기반으로 해시를 사용하는 "동적" 오케스트레이터입니다. 오케스트레이터의 후속 슬롯 선택은 비트코인 블록의 해시를 기반으로 검증 가능한 무작위 함수를 사용하여 결정되며, 오케스트레이터의 후속 슬롯 선택은 SHA256을 사용하여 블록 해시를 해시한 다음 활성 오케스트레이터 수(N)를 모듈로 계산하여 오케스트레이터 선택이 공정하고 무작위로 이루어지도록 보장합니다. 이를 통해 운영 작업을 공정하고 안전하게 분배하여 중앙 집중화의 위험을 최소화합니다.

• 양방향 앵커링 시스템: 다중 서명 지갑은 여기서 중요한 역할을 하며, 거래를 실행하기 위해 선택한 오케스트레이터 간의 합의가 필요합니다.

• 앵커링 프로세스: 사용자가 새로운 다중 서명 지갑으로 비트코인을 보내면 해당 지갑은 안전하게 잠깁니다. 이 작업은 보타닉스 체인에서 동일한 양의 합성 비트코인을 발행합니다.이 지갑을 생성하려면 여러 명의 오케스트레이터가 참여하며, 이들은 모두 동의하고 서명해야 하므로 누구도 지갑을 독립적으로 제어할 수 없습니다.

• 앵커링에서 전환 과정: 대신, 앵커링에서 전환하기 위해 합성 BTC가 소각되고 해당 비트코인이 다중 서명 지갑에서 사용자의 비트코인 주소로 다시 릴리스됩니다. 이 프로세스는 동일한 다중 서명 프로토콜로 보호되며 여러 오케스트레이터가 거래를 승인해야 합니다.

• PoS 합의 및 EVM 구현:

• 합의: 보타닉스의 지분 증명 시스템에서 오케스트레이터는 네트워크에 참여하기 위해 자신의 비트코인을 서약합니다. 이들은 트랜잭션의 유효성을 검사하고 보타닉스 체인 내에서 새로운 블록을 생성하는 역할을 담당합니다. 이러한 오케스트레이터의 선정 과정은 자산을 기반으로 하며, 스파이더 체인 섹션에서 언급한 방법을 사용하여 무작위로 선정됩니다.

• EVM 구현: 개발자가 복잡한 스마트 컨트랙트를 배포하고 실행할 수 있도록 이더리움과 호환되는 모든 작업을 지원하는 Botanix의 EVM.

스택:

스택 플랫폼은 sBTC 양방향 앵커링, 전송 증명과 같은 혁신적인 메커니즘을 통해 스마트 계약을 지원하도록 설계되었습니다. 클래러티 스마트 콘트랙트 및 기타 혁신적인 메커니즘을 통해 스마트 콘트랙트와 탈중앙화 애플리케이션(dApp)이 비트코인 인프라를 확장할 수 있도록 지원합니다.

• sBTC 양방향 앵커링 프로토콜:

• 임계값 서명 지갑: 이 지갑은 미리 정의된 스태커의 하위 집합이 앵커링 거래 서명에 협력하도록 요구하는 임계값 서명 체계를 사용합니다. 이러한 스태커는 검증 가능한 랜덤 함수(VRF)를 사용해 잠긴 STX의 수에 따라 선택되며, 매 주기(일반적으로 2주)마다 교체되어 역동적인 멤버십과 네트워크의 현재 상태에 대한 지속적인 조율을 보장합니다. 이는 참여자 간의 부정행위와 잠재적 담합을 방지하여 앵커링 메커니즘의 보안과 견고성을 크게 강화하는 동시에 공정하고 예측 불가능한 선발 과정을 보장합니다.

• 양도 증명(PoX):

• PoX에서 채굴자는 비트코인 소각 증명처럼 비트코인을 파괴하는 대신, 비트코인의 강력한 작업 증명 시스템을 활용하여 보안을 강화하면서 스택 네트워크로 BTC를 전송합니다. 이는 BTC 보상을 통해 참여를 장려할 뿐만 아니라 스택의 운영 안정성을 비트코인의 입증된 보안 기능과 직접 연결합니다.스택 거래는 비트코인 블록에 고정되며, 각 스택 블록은 비트코인 거래에 해시를 기록하는 opcode OP_RETURN를 사용하여 비트코인 거래를 기록할 수 있습니다. 40바이트의 임의 데이터를 포함할 수 있습니다. 이 메커니즘은 스택 블록체인을 변경할 때마다 비트코인 블록체인에 상응하는 변경이 필요하므로 프로토콜을 변경하지 않고도 비트코인의 보안 혜택을 누릴 수 있습니다.

• 스택 더 스마트 계약 프로그래밍 언어 Clarity는 모든 작업이 정의된 대로 수행되고 의도하지 않은 결과가 발생하지 않도록 엄격한 규칙을 적용하여 개발자에게 예측 가능성과 보안을 보장합니다. 각 함수가 실행되기 전에 결과를 알 수 있는 결정론을 제공하여 돌발 상황을 방지하고 계약의 신뢰성을 높입니다. 또한 클래러티는 비트코인 트랜잭션과 직접 상호작용하므로 비트코인의 강력한 보안 기능을 활용하는 복잡한 애플리케이션을 개발할 수 있습니다. 또한 다른 언어의 인터페이스와 유사한 모듈식 기능을 지원하여 코드 재사용과 깔끔한 코드 기반 유지에 도움이 됩니다.

Liquid:

리퀴드 네트워크는 비트코인 프로토콜을 위한 연합 사이드체인을 제공하며, 크게 다음과 같습니다. 리퀴드 네트워크 아키텍처의 핵심은 블록 검증과 서명을 담당하는 신뢰할 수 있는 기능자들의 강력한 연합[6]이라는 개념입니다.

• 워치맨: 워치맨은 Liquid에서 비트코인으로의 앵커링 과정을 관리하여 모든 거래가 승인되고 유효한지 확인합니다.

• 키 관리: 와치맨의 하드웨어 보안 모듈은 거래를 승인하는 데 필요한 키를 보호합니다. 키 관리: Watchmen의 하드웨어 보안 모듈은 승인된 거래에 필요한 키를 보호합니다.

• 거래 검증: Watchmen은 암호화 증명을 통해 거래를 검증하고, Liquid의 합의 규칙을 준수하는지 확인하며, 다중 서명 체계를 활용하여 보안을 강화합니다.

• 앵커링 메커니즘:

• 페그인: 비트코인은 비트코인 블록체인에 고정되며(Watchmen의 다중 서명 주소 사용), 전송의 정확성과 보안을 보장하는 암호화 방법을 사용하여 Liquid 사이드체인에서 암호학적으로 동등한 Liquid 비트코인(L-BTC)이 발행됩니다.

• 페그아웃: 이 프로세스에는 Liquid 사이드체인에서 L-BTC를 소각하고 그에 따라 비트코인 블록체인에서 실제 비트코인을 릴리스하는 과정이 포함됩니다. 이 메커니즘은 "감시자"로 알려진 지정된 직원이 면밀히 모니터링하여 승인된 거래만 이루어지도록 합니다.

• 보유 증명(PoR): 네트워크에서 자산 보유에 투명성과 신뢰를 제공하기 위해 블록스트림에서 개발한 중요한 도구인 PoR은 자금 통제권을 증명하는 부분적으로 서명된 비트코인 트랜잭션을 생성하는 것을 포함합니다. 이 트랜잭션은 비트코인 네트워크에서 브로드캐스트하기에는 유효하지 않지만, 청구된 준비금의 존재와 통제권을 증명합니다. 이를 통해 법인은 자금을 이동하지 않고도 자금 소유를 증명할 수 있습니다.

바빌론

바빌론은 다음과 같은 방법으로 비트코인을 지분 증명(PoS) 생태계에 통합하는 것을 목표로 합니다. 비트코인 보유자가 직접 거래나 스마트 컨트랙트 없이도 비트코인의 막대한 시가총액을 활용하여 지분 증명 체인의 보안을 강화하기 위해 자신의 자산을 담보로 제공할 수 있게 함으로써 비트코인 블록체인을 작동시킵니다. 중요한 점은 바빌론은 취약한 브리지나 제3자 관리자를 통해 비트코인을 이동하거나 잠그지 않으므로 브리지의 복잡성과 보안 위험을 피할 수 있어 담보 자산의 무결성과 보안을 보호할 수 있다는 점입니다.

• 비트코인 타임스탬프:

• 바빌론은 타임스탬프 메커니즘을 사용하여 PoS 체인 데이터를 비트코인 블록체인에 직접 삽입합니다. 작업 증명 블록 해시와 주요 서약 이벤트를 비트코인의 불변 원장에 고정함으로써 바빌론은 비트코인의 광범위한 작업 증명으로 보호되는 기록 타임스탬프를 제공합니다. 비트코인 블록체인을 사용한 타임스탬프는 보안뿐만 아니라 탈중앙화된 신뢰 모델도 활용합니다. 이러한 접근 방식은 상호 연결된 블록체인의 원격 공격과 상태 손상에 대한 추가적인 보안 계층을 보장합니다.

• 책임 주장:

• 바빌론은 책임 어설션을 사용하여 비트코인 블록체인에서 직접 서약 계약을 관리하며, 이중 서명과 같은 잘못된 행동이 발생할 경우 시스템이 서약자의 개인 키를 노출할 수 있도록 합니다. 이 설계는 카멜레온 해시 함수와 머클 트리를 사용해 서약자의 어설션이 암호학적으로 서약과 연결되도록 보장하여 자동으로 감소할 수 있도록 합니다. 이 접근 방식은 위험 감수자가 상충되는 진술에 서명하는 등 일탈을 하면 개인 키가 결정적으로 노출되어 자동 페널티가 발생하는 암호학적 책임을 통해 프로토콜 무결성을 강화합니다.

• 서약 계약:

• 바빌론의 주요 혁신 중 하나는 시장 상황과 보안 요구사항에 따라 약정 배분을 신속하게 조정할 수 있는 약정 프로토콜입니다. 이 프로토콜은 신속한 지분 언번들링을 지원하여 지분 보유자가 지분 증명 체인과 관련된 긴 잠금 기간을 거치지 않고도 자산을 빠르게 이전할 수 있도록 합니다. 또한, 이 프로토콜은 다양한 지분 증명 합의 메커니즘과 호환되는 모듈식 플러그인으로 구축되었습니다. 이러한 모듈식 접근 방식을 통해 Babylon은 기존 프로토콜을 크게 수정하지 않고도 다양한 지분 증명 체인에 대한 플레징 서비스를 제공할 수 있습니다.

결제 채널과 라이트닝 네트워크:

결제 채널은 모든 거래를 블록체인에 즉시 커밋할 필요 없이 두 당사자 간의 여러 거래를 지원하도록 설계된 툴입니다. 트랜잭션을 간소화하는 방법은 다음과 같습니다:

• 초기: 양 당사자가 공유하는 다중 서명 지갑을 생성하는 단일 온체인 트랜잭션으로 채널을 엽니다. *

• 거래 흐름: 채널 내에서 당사자들은 즉시 이체를 통해 비공개적으로 거래하여 각자의 잔액을 블록체인에 브로드캐스팅하지 않고 조정합니다. *

• 닫기: 채널은 상호 합의된 가장 최근 거래를 기준으로 최종 잔액을 정산하는 또 다른 온체인 트랜잭션으로 닫힙니다. *

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라이트닝 네트워크 살펴보기:

라이트닝 네트워크는 결제 채널이라는 개념을 기반으로 사용자가 연결된 경로를 통해 블록체인을 통해 결제를 전송할 수 있도록 하여 이러한 개념을 네트워크에 확장합니다.

• 루팅: 도시를 통과하는 경로를 찾기 위해 트레일을 사용하는 것처럼, 네트워크는 최종 수신자에게 직접 채널이 없더라도 결제 경로를 찾아줍니다.

• 효율성: 이 상호 연결된 시스템은 거래 수수료와 처리 시간을 크게 줄여 비트코인을 일상적인 거래에 적합하게 만듭니다.

• 하트타임락(HTLC): 네트워크는 해시된 타임락 계약이라는 고급 계약을 사용해 여러 채널에서 결제를 보호합니다. 이는 마치 배송물이 목적지에 도착하기 전에 여러 검문소를 안전하게 통과하도록 하는 것과 같습니다. 또한 중개자의 채무 불이행 위험을 줄이고 네트워크를 안정적으로 만듭니다.

• 보안 프로토콜: 의견 불일치 시 블록체인이 판사 역할을 하여 최근 합의된 잔액을 검증함으로써 공정성과 보안을 보장합니다.

탭루트와 세그윗은 비트코인 네트워크를 크게 발전시켰으며, 특히 라이트닝 네트워크에 향상된 개인 정보 보호와 효율성을 제공했습니다:

• 탭루트는 비트코인 거래의 애그리게이터와 같은 역할을 하며, 여러 서명을 하나로 묶어줍니다. 이는 오프체인 트랜잭션을 깔끔하게 유지할 뿐만 아니라 더 프라이빗하고 저렴하게 만듭니다.

• 세그윗은 비트코인 트랜잭션에 데이터가 저장되는 방식을 변경하여 한 블록에 더 많은 트랜잭션을 포함할 수 있도록 합니다. 라이트닝 네트워크의 경우, 이는 채널을 더 저렴하고 원활하게 열고 닫을 수 있어 수수료가 더 낮아지고 거래 처리량이 증가한다는 것을 의미합니다

인스크립션 기반 레이어 2 솔루션 :

인스크립션은 비트코인의 레이어 2 생태계에서 새로운 혁신의 물결을 일으켰습니다. 두 번의 획기적인 업데이트(세그윗과 탭루트)를 통해 오디널스 프로토콜이 도입되어 누구나 최대 4MB의 추가 데이터를 UTXO의 탭루트 스크립트에 첨부할 수 있게 되었으며, 이러한 발전으로 커뮤니티는 이제 비트코인이 데이터 가용성 계층으로 기능할 수 있다는 사실을 깨닫게 되었습니다. 보안 측면에서 비문은 새로운 관점을 제공합니다. 이제 데이터(예: 디지털 아티팩트)는 비트코인 네트워크에 직접 저장되므로 변경이 불가능하고 외부 서버 문제로 인해 데이터가 변조되거나 손실되는 것을 방지할 수 있습니다. 이는 디지털 자산의 보안을 강화할 뿐만 아니라 비트코인 블록에 직접 포함시켜 영구적인 신뢰성을 보장합니다. 가장 중요한 것은 비문이 트랜잭션에 추가 데이터나 기능을 통합하는 메커니즘을 제공함으로써 비트코인 집계가 현실화되었다는 점입니다. 이를 통해 더 복잡한 상호작용이나 상태 변경이 메인 체인 외부에서 발생하면서도 여전히 메인 체인의 보안 모델에 고정될 수 있습니다.

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인스크립션 기반 레이어 2 솔루션 구현:

BitVM :

BitVM은 옵티미스틱 롤업 기법과 암호화 증명을 설계에 결합했습니다. 튜링이 완료된 스마트 컨트랙트를 오프체인으로 옮김으로써 BitVM은 보안을 손상시키지 않으면서 거래 효율성을 크게 향상시킵니다. 비트코인은 기본 결제 계층으로 남아 있지만, BitVM은 비트코인의 스크립팅 기능과 오프체인 암호화 검증을 영리하게 활용하여 거래 데이터의 무결성을 보장합니다. 현재 BitVM은 커뮤니티에서 활발하게 개발되고 있습니다. [9] 또한, 비트레이어[7], 시트레아[8] 등 여러 최상위 프로젝트의 플랫폼이 되었습니다.

• 비문형 저장소:

  BitVM은 비트코인의 탭루트를 활용하여 인스크립션 프로토콜의 개념과 유사한 탭스크립트를 사용합니다. 이 데이터에는 일반적으로 여러 체크포인트에서 가상 머신의 상태, 초기 상태의 해시, 최종 계산 결과와 같은 중요한 계산 세부 정보가 포함됩니다. 이 탭스크립트를 탭루트 주소에 저장된 미사용 트랜잭션 출력(UTXO)에 고정함으로써 BitVM은 트랜잭션 데이터를 비트코인 블록체인에 직접 효과적으로 통합합니다. 이 접근 방식은 데이터 지속성과 불변성을 보장하는 동시에 기록된 계산의 무결성을 보호하는 비트코인의 보안 기능의 이점을 활용합니다.

• 사기 증명:

  BitVM은 거래의 보안을 보장하기 위해 사기 증명을 사용합니다. 여기서 증명자는 특정 입력에 대한 계산된 출력을 약속하며, 이 약속은 체인에서 실행되지 않고 간접적으로 검증됩니다. 증명자는 약속이 부정확하다고 의심되는 경우, 비트코인의 스크립팅 기능을 활용하여 약속의 부정확성을 증명하는 간결한 사기 증거를 제공하여 이의를 제기할 수 있습니다. 이 시스템은 트랜잭션 부하를 최소화하고 효율성을 극대화한다는 비트코인의 설계 철학에 따라 전체 온체인 계산을 피함으로써 블록체인의 계산 부하를 크게 줄입니다. 이 메커니즘의 핵심은 해시 잠금과 디지털 서명으로, 진술과 챌린지를 보호하고 실제 오프체인 계산 작업으로 연결하며, BitVM은 낙관적인 검증 방식(달리 입증되지 않는 한 연산이 올바른 것으로 간주)을 채택하여 효율성과 확장성을 향상시킵니다. 이를 통해 유효한 연산만 허용되며, 네트워크의 모든 사람이 사용 가능한 암호화 증명을 사용하여 독립적으로 정확성을 검증할 수 있습니다.

• 낙관적 롤업:

  BitVM은 여러 오프체인 거래를 일괄 처리하고 검증하여 비트코인의 확장성을 크게 향상시키기 위해 낙관적 합산을 사용합니다. 비트코인의 확장성. 실제로 BitVM은 이러한 트랜잭션을 오프체인에서 처리하고 그 결과를 비트코인 원장에 간헐적으로 기록하여 무결성과 가용성을 보장합니다. BitVM에서 낙관적 집계를 사용하는 것은 주기적인 온체인 검증을 통해 거래 유효성을 보장하는 동시에 오프체인 계산 기능을 활용하여 비트코인의 내재적인 확장성 한계를 극복하는 방법입니다. 이 시스템은 온체인과 오프체인 리소스 간의 부하를 효과적으로 분산하여 트랜잭션 처리의 보안과 효율성을 최적화합니다.

전반적으로 BitVM은 단순한 레이어 2 기술이 아니라 비트코인의 확장 및 발전 방식에 잠재적으로 근본적인 변화를 가져올 수 있는 기술입니다. 비트코인의 한계에 대한 독특한 솔루션을 제공하지만, 잠재력을 최대한 실현하고 커뮤니티 내에서 더 폭넓게 채택되기 위해서는 더 많은 개발과 개선이 필요합니다.

B2 네트워크:

B2 네트워크는 비트코인 최초의 영지식 증명 검증 커밋 롤업으로, 롤업 기술과 영지식 증명을 활용해 거래 속도를 높이고 비용을 최소화합니다. 이 설정은 오프체인 트랜잭션이 튜링 완전 스마트 컨트랙트를 실행할 수 있도록 하여 효율성을 크게 향상시킵니다. 비트코인은 B2 네트워크의 기본 결제 레이어 역할을 하며, B2 집계 데이터가 저장됩니다. 이 설정을 통해 비트코인 비문을 사용해 B2 집계 트랜잭션을 완전히 검색하거나 복원할 수 있습니다. 또한, B2 집계 트랜잭션의 계산 유효성은 비트코인 영지식 증명 확인을 통해 검증됩니다.

• 인스크립션의 중요한 역할:

  B2 네트워크는 비트코인 인스크립션을 사용해 추가 데이터를 삽입합니다. 여기에는 집계된 데이터의 저장 경로, 집계된 데이터의 머클 트리 루트 해시, zk 증명 데이터, 부모 B2 인스크립션 UTXO 해시 등의 중요한 정보가 포함됩니다. 이 탭스크립트를 UTXO에 작성하고 탭루트 주소로 전송함으로써 B2는 집계된 데이터를 비트코인 블록체인에 직접 효과적으로 임베드합니다. 이 접근 방식은 데이터 지속성과 불변성을 보장할 뿐만 아니라 비트코인의 강력한 보안 메커니즘을 활용하여 집계된 데이터의 무결성을 보호합니다.

• 보안 강화를 위한 영지식 증명:

  B2의 보안에 대한 노력은 영지식 증명을 사용함으로써 더욱 잘 드러납니다. 이러한 증명을 통해 네트워크는 거래의 세부 정보를 노출하지 않고도 거래를 검증할 수 있어 개인정보와 보안을 보호할 수 있습니다. B2의 맥락에서 네트워크는 계산 단위를 더 작은 단위로 나누고, 각 단위는 탭리프 스크립트에서 비트값 약속으로 표현됩니다. 이러한 약속은 마스터 루트 구조에서 서로 연결되어 비트코인 및 B2 네트워크에서 트랜잭션의 유효성을 검증하는 간결하고 안전한 방법을 제공합니다.

• 확장 가능한 롤업 기술:

  B2 아키텍처의 핵심은 롤업 기술, 특히 여러 오프체인 거래를 단일 거래로 통합하는 ZK-Rollup입니다. . 이 접근 방식은 처리량을 크게 늘리고 거래 수수료를 줄여 비트코인의 가장 시급한 확장성 문제 두 가지를 해결합니다. B2 네트워크의 집계 계층은 사용자 거래를 처리하고 해당 증명을 생성하여 거래가 비트코인 블록체인에서 유효하고 확정되도록 보장합니다.

• 질문-응답 메커니즘: B2 네트워크에서는 거래가 일괄 처리되고 zk 증명을 사용해 검증한 후, 노드는 잘못된 거래가 포함된 것으로 의심되는 경우 일괄 처리된 거래에 대해 질문할 수 있는 기회를 갖습니다. 이 중요한 단계에서는 사기 증명 메커니즘을 활용하며, 이 문제가 최종적으로 해결되어야만 배치를 계속 진행할 수 있습니다. 이 단계에서는 합법적인 것으로 확인된 거래만 최종 검증을 진행합니다. 지정된 시간 잠금 내에 챌린지가 발생하지 않거나 기존 챌린지가 실패하면 해당 배치는 비트코인 블록체인에서 확정됩니다. 반면에 챌린지가 검증되면 집계를 재개합니다.

<그림>

< h2 style="text-align:왼쪽;">마지막 생각:

좋은 점:

• 탈중앙화 금융 시장 개척: 비트코인은 EVM 호환 레이어 2 솔루션을 통해 스마트 콘트랙트와 같은 기능을 활성화함으로써 수십억 달러 규모의 탈중앙화 금융 시장을 공략할 수 있습니다. 이는 비트코인의 유용성을 확장하는 것뿐만 아니라 이전에는 이더와 유사한 프로그래밍 가능한 블록체인을 통해서만 접근할 수 있었던 새로운 금융 시장을 여는 것이기도 합니다.

• 사용 사례 확대: 이러한 레이어 2 플랫폼은 금융 거래뿐만 아니라 금융, 게임, 대체 불가능한 토큰, 신원 확인 시스템과 같은 다양한 분야의 애플리케이션을 지원하여 ...... 비트코인의 사용 사례를 단순 화폐로서의 원래 범위를 훨씬 뛰어넘어 확장합니다. 단순 통화로서의 원래 범위를 훨씬 뛰어넘었습니다[3, 4, 5].

단점:

• 중앙화 위험: 일부 계층 2 솔루션과 관련된 일부 메커니즘은 중앙화를 초래할 수 있습니다. 일부 레이어 2 솔루션에 포함된 특정 메커니즘은 중앙 집중화를 심화시킬 수 있습니다. 예를 들어, 이더의 레이어 2 솔루션과 달리 BTC의 가치를 고정해야 하는 메커니즘에서는 레이어 2에서 비트코인으로의 상호작용이 비트코인 보안 모델에 의해 보호되지 않습니다. 대신, 신뢰 모델의 보안을 약화시킬 수 있는 소규모 탈중앙화 네트워크 또는 연합 모델에 의존합니다. 이러한 구조적 차이로 인해 탈중앙화 모델에는 존재하지 않는 장애 지점이 발생할 수 있습니다.

• 거래 비용 증가 및 블록체인 팽창: 일련 번호 및 기타 비문 프로토콜과 같은 데이터 집약적인 사용은 블록체인 팽창으로 이어져 네트워크 속도가 느려지고 모든 사용자의 거래 비용이 증가할 수 있습니다. 이는 비용 증가와 거래 검증 시간 지연으로 이어져 네트워크의 효율성에 영향을 미칠 수 있습니다.

• 복잡성 및 사용자 경험: 레이어 2 솔루션을 이해하고 상호 작용하는 데 따르는 기술적 복잡성은 도입에 큰 장벽이 될 수 있습니다. 사용자는 라이트닝 네트워크의 결제 채널이나 Liquid와 같은 플랫폼에서 다양한 토큰 유형을 처리하는 등의 다른 요소를 관리해야 합니다.

단점:

• 규제 및 윤리적 문제: 이러한 비문의 불변성, 반면에 기술적 이점이 있는 반면, 잠재적인 규제 및 윤리적 문제도 제기됩니다. 데이터가 불법적이거나 비윤리적이거나 명백히 잘못된 경우, 추적할 수 없는 영구적인 결과를 초래할 수 있는 중대한 문제를 야기할 수 있습니다.

• 대체 가능성에 미치는 영향: 특정 비트코인이 비재무 데이터로 "태그"되면 대체 가능성(각 단위는 서로 구별할 수 있어야 함)에 영향을 미쳐 특정 비트코인의 가치나 수용성을 잃을 수 있습니다. (각 단위는 서로 구별할 수 있어야 함), 일부 비트코인의 가치나 수용성이 다른 비트코인보다 떨어질 수 있습니다.