BTC 스마트 컨트랙트 솔루션 RGB, RGB++ 및 아치 네트워크에 대한 자세한 설명

저자: Trustless Labs, 원본 링크: https://www.chaincatcher.com/article/2137941

비트코인은 가장 유동적이고 안전한 블록체인입니다. 비문 폭발 이후 BTC 생태계는 BTC의 프로그래밍 가능성과 확장 문제에 빠르게 집중하는 개발자들의 유입을 이끌어냈습니다. ZK, DA, 사이드체인, 롤업, 리스테이크 및 기타 솔루션과 같은 다양한 아이디어를 도입함으로써 BTC 생태계의 번영은 이미 현재 강세장의 주요 플롯이 된 것처럼 새로운 최고점을 향해 나아가고 있습니다.

그러나 이러한 설계 중 다수는 이더리움과 같은 스마트 컨트랙트의 확장 경험을 이어가고 있으며, 시스템의 약점인 중앙화된 크로스 체인 브리지에 의존해야 합니다. BTC 자체를 염두에 두고 설계된 솔루션은 거의 없는데, 이는 BTC 자체가 개발자 친화적이지 않다는 사실과 관련이 있습니다. 이더와 같은 스마트 컨트랙트를 실행할 수 없는 이유는 여러 가지가 있습니다.

1. 비트코인의 스크립팅 언어는 보안을 위해 튜링 완전성을 제한하여 이더와 같은 스마트 컨트랙트의 실행을 막고 있습니다. 이로 인해 이더리움과 같은 스마트 컨트랙트를 실행할 수 없습니다.

2. 또한 비트코인 블록체인의 스토리지는 단순한 거래를 위해 설계되었으며 복잡한 스마트 컨트랙트에 최적화되어 있지 않습니다.

3. 가장 중요한 것은 비트코인에는 스마트 컨트랙트를 실행할 가상 머신이 없다는 것입니다.

2017년 분리된 증인(SegWit)의 도입으로 비트코인의 블록 크기 제한이 증가했고, 2021년 Taproot 업그레이드로 대량 서명이 가능해졌습니다. <대량 서명 검증을 통해 더 쉽고 빠른 거래 처리(아토믹 거래소 잠금 해제, 다중 서명 지갑, 조건부 결제)가 가능해졌습니다. 이 모든 것이 비트코인에서 프로그래밍을 가능하게 합니다.

2022년, 개발자 케이시 로다모어는 사토시의 번호 체계를 설명하는 "서수 이론"을 발표했습니다. 이미지와 기타 임의의 데이터를 비트코인 거래에 삽입하여 상태 정보와 메타데이터를 비트코인 체인에 직접 삽입할 수 있는 새로운 가능성을 열었으며, 이는 접근 가능하고 검증 가능한 상태 데이터가 필요한 스마트 콘트랙트와 같은 애플리케이션에 대한 새로운 사고 방식을 열어주었습니다.

현재 비트코인의 프로그래밍 가능성을 확장하는 대부분의 프로젝트는 비트코인의 레이어 2 네트워크(L2)에 의존하기 때문에 사용자가 크로스 체인 브리지를 신뢰해야 하며, L2가 사용자와 유동성을 확보하는 데 큰 어려움을 겪고 있습니다. 또한, 현재 비트코인에는 추가적인 신뢰 가정 없이 L2가 L1과 통신할 수 있는 기본 가상 머신이나 프로그래밍 기능이 부족합니다.

RGB, RGB++, 아치 네트워크는 모두 다양한 접근 방식을 통해 스마트 계약과 복잡한 거래를 제공할 수 있는 기능을 제공하면서 비트코인의 기본 속성에서 프로그래밍 가능성을 강화하려고 시도했습니다.

1. RGB는 오프체인 클라이언트에 의해 검증된 스마트 콘트랙트 솔루션으로, 스마트 콘트랙트 상태의 변화가 비트코인의 UTXO에 기록됩니다. 프라이버시 보호에 유리하지만 사용하기가 번거롭고 컨트랙트 구성성이 부족하며 현재 매우 느리게 성장하고 있습니다.

2. RGB++는 RGB 아이디어의 대안적인 확장 경로로, 여전히 UTXO 바인딩을 기반으로 하지만 체인 자체를 컨센서스가 있는 클라이언트 검증자로 사용함으로써 메타데이터 자산이 체인에서 전송될 수 있는 솔루션을 제공하고 임의의 UTXO 구조 체인 전송을 지원할 수 있도록 합니다. 모든 UTXO 구조 체인의 전송을 지원합니다.

3. 아치 네트워크는 BTC를 위한 네이티브 스마트 컨트랙트 솔루션을 제공하며, 집계된 거래를 통해 BTC 거래의 상태 변화와 자산 단계를 기록하는 ZK 가상 머신과 해당 검증자 노드 네트워크를 생성합니다.

RGB

RGB는 BTC 커뮤니티의 초기 스마트 콘트랙트 확장 아이디어였으며, UTXO 캡슐화를 통해 상태 데이터를 기록하는 기능은 이후 BTC 네이티브 확장을 위한 중요한 아이디어를 제공했습니다.

RGB는 오프체인을 사용합니다. 검증은 토큰 전송의 검증을 비트코인의 합의 계층에서 특정 거래와 관련된 클라이언트로 체인 아래로 이동합니다. 이 접근 방식은 네트워크 전체 브로드캐스트의 필요성을 줄여 개인정보 보호와 효율성을 향상시킵니다. 그러나 이러한 프라이버시 강화 접근 방식은 양날의 검이기도 합니다. 특정 트랜잭션과 관련된 노드만 검증 작업에 참여함으로써 개인 정보 보호를 강화하지만, 제3자가 보이지 않게 되어 실제 프로세스가 복잡하고 개발하기 어려워지며 사용자 경험이 저하될 수 있습니다.

그리고 RGB는 일회용 씰이라는 개념을 도입했습니다. 각 UTXO는 한 번만 사용할 수 있으며, 이는 UTXO를 생성할 때 잠그고 사용할 때 잠금을 해제하는 것과 같습니다. 스마트 컨트랙트의 상태는 UTXO에 캡슐화되어 씰을 통해 관리되므로 효율적인 상태 관리 메커니즘을 제공합니다.

RGB++

RGB++는 RGB 아이디어의 또 다른 확장으로, 여전히 UTXO 바인딩을 기반으로 합니다.

RGB++는 오프체인 데이터와 스마트 계약에 튜링 완성 UTXO 체인(예: CKB 또는 기타)을 활용하여 비트코인의 프로그래밍 가능성을 더욱 향상하고 BTC에 대한 동형 바인딩으로 보안을 강화합니다.

RGB++는 튜링의 튜링 블록 기술을 사용합니다. ">RGB++는 튜링 완결형 UTXO 체인을 사용합니다. RGB++는 CKB와 같은 튜링 완전 UTXO 체인을 섀도 체인으로 사용함으로써 오프체인 데이터와 스마트 컨트랙트를 처리할 수 있습니다. 이러한 체인은 복잡한 스마트 콘트랙트를 실행할 수 있을 뿐만 아니라 비트코인의 UTXO에 연결할 수 있어 시스템의 프로그래밍 가능성과 유연성을 높일 수 있습니다. 또한, 비트코인의 UTXO와 섀도우체인의 UTXO를 동형적으로 결합하면 두 체인 간에 상태와 자산이 일관성을 유지하여 거래의 보안을 보장할 수 있습니다.

이 외에도 RGB++는 더 이상 CKB에 국한되지 않고 모든 튜링 완성 UTXO 체인으로 확장할 수 있어 체인 간 상호 운용성과 자산 유동성을 개선합니다. 이러한 멀티체인 지원으로 RGB++를 모든 튜링 완성형 UTXO 체인과 결합할 수 있어 시스템 유연성이 향상됩니다. 동시에, RGB++는 기존의 크로스 체인 브리지와 달리 '위조' 문제를 방지하고 자산 신뢰성과 일관성을 보장하는 UTXO 아이소모픽 바인딩을 통해 브리지리스 크로스 체인을 가능하게 합니다.

섀도 체인을 통한 온체인 검증을 통해 RGB++는 클라이언트 측 검증 프로세스를 간소화합니다. 사용자는 섀도 체인에서 관련 트랜잭션을 확인하는 것만으로 RGB++의 상태 계산이 올바른지 확인할 수 있습니다. 이러한 온체인 검증은 검증 프로세스를 간소화할 뿐만 아니라 사용자 경험을 최적화합니다. 튜링 컴플리트 섀도 체인을 사용함으로써 RGB++는 RGB의 복잡한 UTXO 관리를 피하여 보다 간소화되고 사용자 친화적인 경험을 제공합니다.

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Arch. 네트워크

아치 네트워크는 주로 영지식 증명(zk 증명)과 탈중앙화 검증 네트워크를 활용하여 스마트 컨트랙트의 보안과 프라이버시를 보장하는 아치 zkVM과 아치 검증 노드 네트워크로 구성됩니다. RGB보다 훨씬 사용하기 쉬우며 RGB++처럼 바인딩할 다른 UTXO 체인이 필요하지 않습니다.

Arch zkVM은 탈중앙화된 검증 노드 네트워크에서 검증하는 영지식 증명을 생성하고 스마트 컨트랙트를 실행하는 데 RISC Zero ZKVM을 사용합니다. 이 시스템은 보안과 효율성을 높이기 위해 스마트 컨트랙트 상태를 상태 UTXO에 캡슐화하여 UTXO 모델을 기반으로 작동합니다.

반면, 자산 UTXO는 비트코인이나 다른 토큰을 나타내는 데 사용되며 위임을 통해 관리할 수 있습니다. 아치 검증 네트워크는 무작위로 선정된 리더 노드로 ZKVM 콘텐츠를 검증하고 FROST 서명 체계를 사용하여 노드의 서명을 집계한 후 궁극적으로 ZKVM에 서명할 수 있는 네트워크 노드에 트랜잭션을 브로드캐스팅합니다. 아치 검증 네트워크는 무작위로 선택된 리더 노드를 통해 ZKVM 콘텐츠를 검증하고, FROST 서명 체계를 사용해 노드 서명을 집계한 다음, 궁극적으로 비트코인 네트워크에 트랜잭션을 브로드캐스트합니다.

아치 zkVM은 복잡한 스마트 컨트랙트를 실행할 수 있는 비트코인용 튜링 완전 가상 머신을 제공합니다. 각 스마트 컨트랙트가 실행될 때마다 Arch zkVM은 영지식 증명을 생성하여 컨트랙트의 정확성과 상태 변경을 검증하는 데 사용됩니다.

Arch는 또한 상태와 자산이 UTXO로 캡슐화되고 단일 사용 개념을 통해 상태 전환이 수행되는 비트코인의 UTXO 모델을 사용합니다. 스마트 컨트랙트의 상태 데이터는 상태 UTXO로, 원본 데이터 자산은 자산 UTXO로 기록됩니다. 아치는 각 UTXO를 한 번만 사용할 수 있도록 하여 안전한 상태 관리를 제공합니다.

Arch는 혁신적인 블록체인 구조를 가지고 있지 않지만, 검증 노드 네트워크가 필요합니다. 각 Arch 에포크 동안 시스템은 자격에 따라 무작위로 리더 노드를 선택하고, 리더 노드는 수신한 정보를 네트워크 내의 다른 모든 검증 노드에 전파하는 역할을 담당합니다. 모든 zk 증명은 시스템이 안전하고 검열에 강하다는 것을 보장하기 위해 탈중앙화된 검증자 노드 네트워크에서 검증되며, 리더 노드에 대한 서명이 생성됩니다. 트랜잭션이 필요한 수의 노드에 의해 서명되면 비트코인 네트워크 전체에 브로드캐스트될 수 있습니다.

결론

BTC 프로그래밍 가능성 설계 측면에서 RGB, RGB++, 아치 네트워크는 각각 고유한 특징을 가지고 있지만, 모두 스마트 컨트랙트가 상태를 기록하는 데 더 적합한 일회성 전용 인증 속성을 가진 UTXO를 바인딩하는 아이디어를 이어가고 있습니다.

하지만 단점도 분명합니다: 열악한 사용자 경험, BTC와 비슷한 수준의 확인 지연 시간, 낮은 성능, 즉 성능 개선 없이 기능만 확장하는 것은 Arch와 RGB에서 더 분명하게 드러나는 반면, 고성능 UTXO 체인의 도입으로 더 나은 성능을 제공하는 RGB++의 설계도 좋은 예라고 할 수 있습니다. UTXO 체인의 경우 추가적인 보안 가정이 필요합니다.

더 많은 개발자가 BTC 커뮤니티에 참여함에 따라, 현재 활발히 논의 중인 op_cat의 업그레이드 제안과 같은 확장 옵션이 더 많이 등장할 것입니다. BTC의 고유 속성에 맞는 프로그램에 집중해야 합니다. UTXO 바인딩 방식은 BTC 네트워크를 업그레이드하지 않고 BTC 프로그램을 확장하는 가장 효과적인 방법이며, 사용자 경험 문제를 해결할 수 있다면 BTC 스마트 컨트랙트의 큰 진전이 될 것입니다.