체인 위쪽에서 아래쪽까지: 상태 채널 및 롤업

저자: Bill Buchanan, 출처: Medium, Shaw Golden Finance에서 편집

우리가 전통적인 금융 세계를 운영하고 있다는 사실을 깨닫기까지는 그리 오랜 시간이 걸리지 않을 것입니다. 더 신뢰할 수 있는 디지털 인프라를 구축해야 합니다. 사실 금융 분야뿐만 아니라 높은 수준의 신뢰와 보안, 유통이 필요한 모든 분야가 변화해야 할 대상입니다. 이를 위해 이더리움과 같은 레이어 1 블록체인 접근 방식을 채택할 수도 있지만, 이미 주 원장 및 컴퓨팅 인프라가 초당 15~30개 이상의 트랜잭션을 처리할 수 없는 확장성 문제에 노출되어 있습니다. 그러나 오늘날에는 이더의 신뢰성과 분산성을 유지하면서 부담을 완화하기 위한 새로운 접근 방식이 채택되고 있습니다. 여기에는 공유를 위한 레이어 1 구현과 지분 증명(PoS)으로의 전환이 포함됩니다. 그러나 가장 흥미로운 발전은 코어 이더넷 네트워크(메인 네트워크) 위에 구축되는 레이어 2 접근 방식입니다.

계층 2: 상태 저장 채널

상태 저장 채널은 처음에 비트코인 라이트닝 네트워크에서 구현되었고, 나중에 이더에서 확장되었습니다. 이 접근 방식을 사용하면 기본적으로 메인 네트워크 원장에 관련 당사자가 사용할 수도 있고 사용하지 않을 수도 있는 자금을 커밋해야 하는 두 개의 기록이 있습니다. 예를 들어 밥이 고객에게 지불할 사이드 채널을 만들고 10 이더를 지불하기로 약속하고 채널 계약을 생성한다고 가정해 보겠습니다. 약속된 이더는 채널의 수명 동안 잠기며 사용할 수 없습니다. 밥은 앨리스에게 2 이더를, 캐롤에게 3 이더를 줄 수 있습니다. 완료되면 완료된 거래를 커밋하고 밥은 5 이더를 돌려받고 앨리스와 캐롤은 각각 2 이더와 3 이더를 받게 됩니다. 마지막으로 밥은 집계된 데이터를 게시하고 메인넷에 대한 비용만 지불하면 됩니다. 은 원장에 있는 두 개의 커밋에 대한 트랜잭션 수수료만 지불하면 됩니다. 스테이트 채널 구현은 폴리곤에서 제공하며, 이는 완전한 EVM 호환성과 낮은 트랜잭션 비용을 달성합니다. 다음은 예시입니다:

레이어 2: 롤업

이더를 확장하는 가장 좋은 메커니즘 중 하나는 롤업과 사이드체인을 통해 트랜잭션을 체인 아래로 이동하는 것입니다.

낙관적인 롤업

이 메커니즘은 트랜잭션을 오프체인에서 처리하고 유효한 것으로 간주합니다("신뢰와 검증" 접근 방식). " 접근 방식). 트랜잭션에 이의를 제기할 때만 메인 네트워크의 컴퓨팅 리소스를 차지합니다. 따라서 트랜잭션이 실제로 메인 네트워크에서 검증되기까지 "이의 제기 기간"이 지연됩니다.

아비트럼에서는 사기 옵저버가 거래를 분석하고, 사기 거래가 발견되면 옵저버가 사기 증거를 메인 네트워크에 게시합니다. 사실상 Arbitrum은 사기 분석과 관련된 코드 줄을 식별한 다음 이를 메인넷에 게시합니다. 그러면 마스터 네트워크는 사기 증명을 판단하고 필요한 코드를 실행할지 여부를 결정할 수 있으며, Arbitrum의 출금 기간은 7일입니다.

Optimism은 또한 옵티미즘 롤업과 결합하여 언더체인 접근 방식을 사용하며 거래가 유효하다고 가정합니다. 옵저버(또는 검증자)를 사용하여 사기 거래가 있는지 확인하고, 사기 거래가 감지되면 옵저버가 사기 증거를 제출하면 해당 거래가 취소됩니다. 관찰자는 사기 거래를 발견한 것에 대한 보상을 받게 됩니다. 전체 이의 제기 기간은 약 7일입니다. 사기 증거가 사실로 확인되면 해당 거래는 롤백됩니다.

영지식 롤업(zk-Rollups )

이 기술은 신뢰가 필요 없는 방식으로 계산 및 상태 저장소를 오프체인으로 이동합니다. 상태가 메인 네트워크로 다시 업데이트되면 상태 변경 및 관련 증명을 완료하는 데 필요한 업데이트 횟수가 거의 없습니다. 압축된 형식의 증명이 있기 때문에 트랜잭션의 프라이버시를 보호하면서 업데이트된 트랜잭션의 유효성을 빠르게 검증할 수 있습니다. 이 기술을 사용하면, 제출하는 데 며칠이 걸리는 옵티미스틱 롤업과 달리 zk-Rollups(zkSnarks 기반)를 사용하면 약 1시간 안에 증명을 검증할 수 있습니다. 따라서 이중 지불이 없고 모든 트랜잭션이 유효하다는 것을 보장합니다. zKsync가 그 예입니다.

zk-Rollups를 사용하면 거래는 암호화 유효성 증명을 가지며 메인 네트워크에 연결됩니다. 따라서 사기 거래가 매우 어렵습니다. 낙관적 롤업을 사용하면 암호화 증명이 없기 때문에 커미션이 메인 네트워크로 반환되기까지 지연이 발생하여 사기 거래를 감지할 수 있습니다.

사이드체인

이것은 메인넷에 연결된 별도의 블록체인인 독립형 사이드체인입니다. 롤업 방식과 달리 필요할 때 업데이트된 트랜잭션을 메인넷에 다시 표시할 수 있습니다. 일반적으로 자체 블록체인과 권위 증명(PoA)과 같은 합의 메커니즘을 갖추고 있습니다. 폴리곤은 사이드체인 인프라의 한 예입니다. 사이드체인의 전반적인 약점은 메인 이더리움 네트워크와 다른 보안 모델을 가질 수 있다는 것입니다.

결론

제 생각에는 오프라인 체인에서 영지식 증명을 사용하는 것이 가장 좋은 솔루션입니다. 는 메인 체인에서 트랜잭션을 빠르게 검증할 수 있고 거래 당사자 모두의 프라이버시를 보호할 수 있기 때문에 가장 좋은 솔루션입니다. 또한 영지식 증명에서 선택적 공개를 사용할 수 있으며, 이는 특정 리소스에 접근할 수 있는 권한이 있는지 여부와 같은 중요한 정보를 공개할 때 유용합니다.

낙관적 롤업의 경우, 달리 입증되지 않는 한 트랜잭션이 유효하다고 가정하며, 트랜잭션이 확정되기 전에 이의를 제기할 수 있는 이의 제기 기간을 요구합니다. 반면에 zk-Rollups를 사용하면 관련 증명이 있고 메인넷에 빠르게 제출할 수 있기 때문에 트랜잭션이 유효합니다. 안타깝게도 zk-Rollups는 암호화와 블록체인에 대한 깊은 이해가 필요하며, 이로 인해 개발 프로세스가 느려질 수 있습니다.

물론 이더리움만이 유일한 옵션은 아니며, 폴리곤, 솔라나, 카르다노, 폴카닷 등이 이더보다 확장성이 뛰어난 대안을 제공합니다. 그러나 저희는 스마트 컨트랙트와 이더 가상 머신(EVM)을 가져온 블록체인을 좋아하며, 많은 사람들이 동일한 수준의 탈중앙화와 보안을 유지하면서 확장성 문제를 극복할 수 있기를 희망합니다.