저자: Ac-Core, YBB Capital 연구원
1. 비트코인으로 커피를 살 수 없는 이유는 무엇인가요?
대부분의 사람들이 비트코인을 떠올릴 때 가장 먼저 떠올리는 것은 '탈중앙화'와 '위변조 방지'라는 특성입니다. 하지만 실제로 비트코인을 사용하여 커피 한 잔을 구매하고자 한다면 거래가 확정될 때까지 기다리는 시간이 커피를 기다리는 시간보다 훨씬 길고, 때로는 거래 수수료가 커피 자체보다 더 비싸다는 난감한 문제에 부딪히게 될 것입니다. 비트코인의 자산은 여전히 대부분 '움직일 수 없는' 상태이며, 대부분의 사용자는 대출을 받거나 자산을 결합하거나 상호 운용할 수 없습니다.
비트코인의 스크립팅 구조는 매우 보수적이어서 대부분의 오프체인 상호 작용 시나리오를 제한합니다. 원래 초당 수만 건의 트랜잭션을 처리하도록 설계되지 않았습니다. 하지만 사람들은 게임 스킨을 구매하거나 동영상 크리에이터에게 보상을 지급할 때에도 비트코인을 사용할 수 있기를 원하며, 이를 위해 10분을 기다리기를 원하지 않는다는 실질적인 수요가 존재합니다.
2. 라이트닝 네트워크: 양날의 검
비트코인 메인 네트워크는 고속도로와 같고, 라이트닝 네트워크는 그 옆에 건설된 유료 고속도로입니다. 라이트닝 네트워크의 핵심 개념은 메인 네트워크의 처리량 한계를 실용적으로 타협한 것으로, 온체인 거래가 직면하는 속도 병목현상 때문에 모든 거래를 체인에 기록해야 한다고 주장하는 대신 사용자가 빈도가 높은 거래를 위한 전용 '결제 레인'을 개설하고 해당 레인이 닫힐 때만 블록체인의 최종 상태를 정산할 수 있도록 하는 시스템입니다. 이는 마치 친구들이 식사할 때마다 돈을 송금하는 것이 아니라 몇 번 외출한 후 돌아가면서 식사비를 지불하고 계산서를 정산하는 것과 비슷합니다. 라이트닝 네트워크는 본질적으로 이러한 수천 개의 결제 채널이 하나로 엮인 네트워크입니다.
그러나 이 우아해 보이는 시스템은 현실적으로 여러 가지 문제에 직면해 있습니다. 첫 번째는 채널 설정의 높은 문턱으로, 사용자는 채널을 설정하기 위해 미리 자금을 고정해야 하며, 이는 곧 누구와도 거래할 수 있도록 전용 연결을 미리 설정해야 한다는 의미입니다. 두 번째는 복잡한 라우팅 문제입니다. 사용자 A와 사용자 B 사이에 직접 접속할 수 없는 경우, A-C-B와 같은 간접 경로가 있더라도 중간 채널의 자금이 부족하거나 노드를 사용할 수 없는 경우 트랜잭션이 실패할 수 있습니다. 더 심각한 보안 위험은 채널이 닫힐 때 거래 상대방이 만료된 트랜잭션을 제출하여 속이는 것을 방지하기 위해 사용자가 온라인 상태를 유지해야 한다는 점인데, 이는 일반 사용자에게 비현실적인 운영 요구 사항을 부과하는 것입니다.
라이트닝 네트워크가 수년 동안 온라인에 존재했음에도 불구하고 이러한 구조적 문제로 인해 실제 적용이 제한되고 있습니다. 공개 데이터에 따르면 라이트닝 네트워크에 묶여 있는 총 가치는 여전히 약 1억 달러에 불과하며, 이는 수조 달러에 달하는 비트코인의 시가총액에 비하면 미미한 수치입니다. 이로 인해 업계 전반에서 이러한 병목 현상을 극복할 수 있는 더 나은 오프체인 결제 프로토콜을 구축할 수 있을지에 대한 고민이 시작되었습니다.
3. 썬더볼트 프로토콜이란 무엇인가요?
비트코인 썬더볼트는 비트코인 언더레이에 직접 내장된 소프트 포크 업그레이드입니다. 레이어 2 네트워크나 크로스 체인 브리지 손상과 달리, 썬더볼트는 메인 비트코인 네트워크에 프로토콜 수준의 변화를 도입하여 확장성, 거래 성능, 프로그래밍 가능성을 근본적으로 향상시킵니다.
성능 레이어: 누빗은 UTXO 번들링 기술을 활용하여 비트코인의 기존 거래 모델을 크게 최적화합니다. 비트코인의 현재 설계는 각 UTXO를 개별적으로 처리하여 처리량을 제한하는 반면, UTXO 번들링 기술은 여러 개의 UTXO를 통합하여 동시에 처리할 수 있도록 합니다. 이 트랜잭션 데이터 압축 기술은 온체인 보안을 손상시키지 않으면서 처리 속도를 10배 가까이 높일 수 있습니다. 사이드체인, 롤업 또는 크로스체인 브리지에 의존하지 않고도 비트코인 베이스레이어에 직접 탈중앙화 애플리케이션(dApp)을 배포할 수 있습니다.
자산 프로토콜 레이어: 누빗은 영지식 증명과 스테이트풀 커밋을 기반으로 하는 통합 토큰 표준인 골디널을 도입했습니다. 이 프레임워크는 외부 신뢰나 복잡한 브리지에 의존하지 않고 네이티브 비트코인 토큰의 발행과 검증을 지원합니다. 온체인 자동화된 시장 메이커(BitMM)를 통해 BRC-20, 룬, 오디날과 같은 단편화된 프로토콜을 통합하여 비트코인 생태계 내에서 탈신뢰 거래와 검증을 완벽하게 지원합니다.
사이드체인, 플라즈마, 롤업, 브릿지를 통한 자산 랩핑과 같은 기존의 확장 방식과 달리 누빗은 "네이티브 메인넷 확장" 경로를 따릅니다. 이는 탈중앙화된 신원 및 자격 증명을 위해 BitVisa와 같은 솔루션과 통합됩니다. 트랜잭션 압축, 스마트 컨트랙트 활성화, 온체인 거래 등 모든 기능은 네이티브 BTC를 사용해 메인 비트코인 네트워크에서 직접 실행됩니다.
3.1 핵심 메커니즘 설명
"비트코인 상위 메타 프로토콜을 위한 무상태 검증 가능한 실행 계층" 논문(참고 1)에 따르면, 비트코인 썬더볼트는 비트코인 메인넷의 긴 확인 시간 문제를 해결하기 위해 설계되었다는 점에서 라이트닝 네트워크와 유사합니다. 둘 다 속도를 높이고 비용을 줄이기 위해 노력하지만, 설계 철학은 크게 다릅니다.
라이트닝 네트워크는 결제 채널에 중점을 두고 있으며 P2P 거래에만 최적화되어 있습니다. 프로그래밍 기능이 부족하고 복잡한 채널 설정과 유지 관리가 필요하며 확장성이 제한적입니다.
누빗이 개발한 썬더볼트는 튜링 완전 연산이 가능한 프로그래밍 가능한 오프체인 프로토콜을 제공하여 복잡한 스테이트풀 자산, 유동성 프로토콜, 금융 애플리케이션의 생성을 지원합니다.
주요 혁신:
조정 가능한 다자간 서명
비트코인 서명이 두 개로 나뉘어 앨리스가 절반을 보유하고 위원회가 나머지 절반을 보유하고 있다고 상상해 보십시오. 자금이 전송될 때마다 양 당사자는 새로운 수신자만 알 수 있는 '키 조정'을 추가하여 직접적인 커뮤니케이션 없이 오프라인에서 전체 서명을 재구성할 수 있습니다. 직접적인 통신 없이 전체 서명을 완료합니다.
비동기식 위원회 원장:
노드 그룹(예: 4n+1)이 소유권 합의를 유지합니다. 일부 노드에 장애가 발생하더라도 대부분의 노드가 온라인 상태인 한 시스템은 계속 작동할 수 있습니다. 이러한 노드는 자체적으로 자금을 전송할 수 없으며, 단순히 공동 서명하고 소유권을 기록하여 탈중앙화와 보안을 유지합니다.
원자 교환에 기반한 확정
온체인 상환에는 세 가지 원자 단계가 포함됩니다.
1. 앨리스와 위원회는 원래의 UTXO를 사용하여 위원회에 자금을 전송합니다.
2. 위원회는 제니와 위원회만 접근할 수 있는 공동 금고에 동일한 양의 자금을 잠급니다.
3, 제니는 새로운 두 부분으로 구성된 서명을 사용하여 교환을 완료합니다.
이 프로세스는 어느 당사자도 속이거나 프로세스를 포기할 수 없도록 보장합니다.
3.2 Thunderbolt의 프로토콜 설계 및 기술적 주요 사항
비대화형 재귀적 서명 위임:
Thunderbolt는 조정 가능한 슈노르 임계값 서명을 사용하여 여러 번의 메시징 라운드를 제거합니다. 전송당 하나의 키 조정된 서명만 전송되므로 통신 및 가동 시간 요구 사항이 크게 줄어듭니다.
각 홉마다 새로운 잠금이 사용됩니다
전송할 때마다 새로운 키 기반 서명이 도입됩니다. 이전 키는 무효화되어 서명의 재사용을 방지하고 보안을 강화합니다.
단일 온체인 추적
단일 온체인 작업은 초기 잠금뿐입니다. 이후의 모든 전송은 오프체인에서 이루어지며, 최종 온체인 상환은 거래가 끝날 때만 이루어집니다. 썬더볼트는 라이트닝 네트워크의 빈번한 채널 운영에 비해 효율성뿐만 아니라 프라이버시도 개선합니다.
오프라인 복원력
위원회는 앨리스나 제니가 오프라인 상태에서도 상환이나 전송을 계속 처리할 수 있으며, 시간 잠금이나 강제 종료가 필요하지 않습니다.
기계 검증 보안을 통한 공식적인 검증
각 주요 프로토콜 단계는 Tamarin Prover를 사용하여 공식적으로 검증되므로 이론적인 약속뿐 아니라 수학적으로 검증된 보안을 보장합니다.
썬더볼트는 탈중앙화의 핵심 원칙을 유지하면서 비트코인이 어떻게 높은 처리량, 프로그래밍 가능, 신뢰를 최소화하는 오프체인 상호작용을 지원할 수 있는지에 대한 근본적인 발상의 전환을 의미합니다. 4. 썬더볼트는 기존 라이트닝 네트워크 솔루션과 어떻게 다른가요?
이제 썬더볼트를 볼트 프로토콜, 브리즈 SDK, 피닉스와 같은 기존 솔루션과 비교하여 구체적으로 어떤 개선점이 있는지 알아보겠습니다.
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주요 차이점:
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Thunderbolt는 주로 보안과 이론적 건전성 측면에서 두각을 나타냅니다. 다음과 같은 장점을 내세울 수 있는 몇 안 되는 솔루션 중 하나입니다.
그러나 상당한 단점도 있습니다:
배포 복잡성: Thunderbolt를 실행하려면 전체 프로토콜 스택이 필요하므로 일반 지갑 사용자가 채택하기 어렵습니다.
메인체인 호환성 제한: 비트코인의 스크립팅 언어는 매우 제한적입니다. 썬더볼트는 이러한 한계를 극복해야 하므로 구현이 더 복잡해집니다.
생태계 지원 부족: 많은 지갑과 노드에서 지원하는 BOLT와 달리 썬더볼트는 아직 개발 초기 단계에 있습니다.
5. 썬더볼트의 잠재적 영향력: BTCFi의 촉매제?
썬더볼트가 BTCFi를 위한 최고의 솔루션일까요? 대담하지만 합리적인 견해는 다음과 같습니다.
이론적으로는 썬더볼트가 BTCFi에 가장 적합한 솔루션이지만, 실제로는 이더의 원래 2.0 백서와 마찬가지로 아직 알파 단계에 머물러 있습니다. 배포할 준비가 되어 있지 않습니다. 현재 관찰된 바에 따르면, 썬더볼트의 개발은 세 가지 잠재적 경로를 따를 수 있습니다.
1. 롤업 레이어 통합: 비트코인 레이어 2용 탈중앙 금융 엔진
비트코인 기본 레이어의 제한된 확장성을 고려할 때, 썬더볼트는 비트코인 레이어 2 솔루션으로 발전할 수 있습니다(예:
2. BitVM, 노믹 또는 BOB)의 모듈식 오프체인 실행 레이어로 발전할 수 있습니다. 비트코인 롤업에 내장된 프로그래밍 가능한 콘트랙트 엔진이라고 생각하시면 됩니다.
예시:
BOB는 네이티브 BTC 거래를 위해 썬더볼트의 결제 채널을 통합할 수 있습니다.
RGB 에코시스템은 썬더볼트의 상태 관리 로직을 채택할 수 있습니다.
비트브이엠은 썬더볼트를 스마트 컨트랙트 표준으로 사용할 수 있는 고급 로직을 지원합니다.
바빌론, 비트레이어 및 이와 유사한 시스템은 오프체인 컨트랙트 실행 모듈로 썬더볼트를 내장할 수 있습니다.
2. 별도의 병렬 생태계 구축
썬더볼트는 라이트닝 네트워크의 발자취를 따라 노드, 운영자, 애그리게이터, 심지어 썬더볼트-LSP(유동성 서비스 공급자)와 같은 자체 인프라를 개발할 수도 있습니다. 누비트와 초기 비트코인 채굴자들의 지원을 받은 소프트 포크 솔루션인 UTXO 번들과 OP_CAT을 통해 썬더볼트는 기본적으로 BRC-20, 룬, 오디널 등의 프로토콜 자산을 지원합니다.
이 시나리오에서 Thunderbolt는 다음과 같은 기능을 갖춘 성숙한 생태계로 발전할 수 있습니다:
3, 더 간단한 솔루션으로 대체됨. 대체
썬더볼트의 미래는 불확실합니다. 결국 더 간단하거나 효율적인 대안으로 대체될 수 있습니다.
BitVM은 더 확장 가능한 계약 실행 모델을 제공할 수 있습니다.
크로스체인 ZK 기술은 완전히 신뢰할 수 있는 BTC를 다른 체인에 배포하는 것을 가능하게 할 수 있습니다.
새로운 네이티브 비트코인 프로토콜은 결제, 대출, 콘트랙트를 하나의 원활한 시스템으로 통합할 수 있습니다.
실제 영향: 오프체인 구성 가능성
Thunderbolt의 가장 큰 혁신은 결제뿐 아니라 이더리움의 디파이 붐에 중요한 역할을 했던 비트코인 자산의 오프체인 구성 가능성을 도입한 것입니다. 이더의 성공은 솔리디티, 하드햇, Ethers.js, 메타마스크 등 통합 개발 스택 덕분이며, 썬더볼트도 비트코인에 유사한 기반을 제공할 수 있습니다.
썬더볼트의 핵심 혁신인 OP_CAT과 UTXO 번들링은 특히 흥미롭습니다.
이러한 발전은 통합된 비트코인 생태계 프로토콜을 실현하고 브릿징이나 래핑 토큰 없이도 BitMM을 통해 신뢰가 필요 없는 자산 교환을 가능하게 한다는 비전을 진전시킵니다. 하지만 썬더볼트는 바로 사용할 수 있는 개발자 스택이라기보다는 '강력한 수학 종이'에 가깝습니다.
Catherine
Alex
Kikyo
Miyuki
Weiliang