이더리움, 문제에 봉착하다
비트코인 이후 2015년 이더리움의 등장은 블록체인 기술의 또다른 혁신적 계기를 가져왔습니다. 이더리움 덕분에 기존 블록체인 기능은 상당한 업그레이드를 경험하게 되었습니다. 비트코인이 새로운 형태로 가치의 교환 및 저장이 가능한 디지털화폐의 모습을 제시해줬다면, 이더리움은 코드를 사용하여 특정 조건을 시행할 수 있는 스마트 컨트랙트을 기반으로 한 블록체인 디앱 시대를 열었습니다. 스마트 컨트랙트는 제공합니다. 이더를 기반으로 스마트 컨트랙트가 블록체인에 프로그램 되고 이를 통해 이더리움 기반 자산을 관리할 수 있습니다. 이후 다른 스마트 컨트랙트 플랫폼들도 등장하고 있지만 이더리움의 영향력은 여전히 압도적입니다.
그러나 이더리움의 인기가 높아지면서 가장 큰 문제에 봉착하게 됩니다. 바로 확장성 부족, 즉 거래량이 높으면 빠르게 처리할 수 있는 능력이 부족해진다는 것이었습니다. 이더리움은 초당 15개의 거래만 처리할 수 있었기 때문에 높은 거래량이 문제가 됐습니다. 그래서 거래량은 높고 처리율은 제한적인 상황에서는 거래가 밀리고 지연되는 백로그가 발생하게 됩니다. 뿐만 아니라 네트워크 거래량이 증가하면서 사용자는 더 많은 거래 비용을 지불하는 상황도 발생합니다. 이러한 문제는 이미 2017년 크립토키티 열풍이 불었을 때 높은 트래픽으로 네트워크가 느려지면서 명확히 드러났습니다. 더욱이 최근 가장 주목을 받고 있는 탈중앙 금융(DeFi)의 프로젝트 사례들 경우 상당수가 이더리움 위에서 작동하고 있는 가운데, 엄청난 디파이 시장의 성장은 이더리움 트래픽 급증으로 이어지며 이러한 거래를 처리하는 가스 비용도 큰 폭으로 증가하게 되었습니다.
무엇보다 인터넷을 이을 차세대 플랫폼으로 주목받고 있는 상황에서 일반 대중들이 쉽게 접근할 수 있는 합리적인 경제 구축에 대한 요구가 떠오르기 시작했습니다. 합리적 경제 구축 없이는 실제 대중적 확장이 어렵기 때문입니다.
바로 이러한 문제해결에 대한 고민이 이더리움 2.0의 등장 배경이라고 할 수 있습니다. 이더리움 네트워크에 제안된 ETH 2.0 업그레이드는 주로 확장성 문제를 처리하고자 합니다.
이더리움 2.0
이더리움 2.0은 이더리움(ETH) 네트워크 전반의 기능성과 경험을 크게 개선하기 위해 오래전부터 준비되어 온 업그레이드입니다. 업그레이드를 통한 가장 주목할 만한 변화로는 지분 증명(PoS)으로의 전환과 샤드 체인, 비콘 체인이라 하는 핵심적인 새로운 블록체인 등이 있습니다. 해당 사항들은 신중하게 계획된 로드맵을 따라 2020년부터 시작하여 단계적으로 도입될 예정입니다.
그러나 이는 빙산의 일각에 불과합니다. 이더리움은 지구상에서 가장 인기 있는 암호화폐 중 하나이기 때문에, 이더리움 2.0이 정말로 무엇이며, 이것이 암호화폐 전반에 어떠한 영향을 미칠 것인지 살펴봐야 할 중요한 사항들이 있습니다.
이더리움 2.0은 이더리움 네트워크의 확장성을 증진시키기 위해 오래전부터 준비되어 온 업그레이드입니다. 향상된 기능 구현을 통해 보안 및 탈중앙화 특성을 해치지 않으며 속도, 효율성, 확장성을 개선하고자 하는 것이 가장 큰 특징입니다.
실제 이더리움 2.0의 출시는 예상보다 오랜 시간이 걸렸는데 그 주된 이유는 것처럼 보였으나, 기존 안전하고 탈중앙화된 방식을 유지하면서 블록체인을 확장하는 것이 결코 쉽지 않은 도전 과제였기 때문입니다.
다행히도 이더리움 2.0은 이를 위해 몇 가지 중요한 기능들을 구현함으로써 이러한 문제를 해결하고자 합니다. 과연 새로운 기능들이 추가되는 이더리움과 기존 이더리움의 차이점은 무엇일까요?
이더리움과 이더리움 2.0
이더리움과 이더리움 2.0의 가장 큰 차이점은 크게 지분 증명(PoS) 합의 메커니즘 도입, 샤드 체인, 비콘 체인입니다. 이더리움 2.0을 종종 업그레이드라 부르긴 하지만 사실 새로운 블록체인이나 다름없으며 이더리움 2.0은 단계별로 공개됩니다. 각 단계마다 합의 방법과 아키텍처에 상당한 변화가 생기게 되며 이더리움 1.0에서 2.0으로의 마이그레이션도 함께 이루어질 예정입니다.
지분 증명
기존 이더리움의 합의 증명 방식이었던 작업 증명(PoW)은, 블록체인상에서 블록을 생성하고 검증한 마이너에게 보상을 지급함으로써 이더리움이 네트워크를 최신 상태로 안전하게 유지하도록 하였습니다. 하지만 작업 증명의 경우 블록체인 규모가 증가함에 따라 더 많은 연산 자원이 요구되기 때문에 확장적이지 않습니다.
지분 증명(PoS)은 연산 자원을 “스킨 인 더 게임”으로 대체하여 이러한 문제를 해결합니다. 즉, 여러분이 최소 32 ETH를 보유하고 있다면, 이를 스테이킹하고 검증자가 되어 트랜잭션을 승인하고 보상을 받을 수 있습니다.
샤딩
이더리움 네트워크에 접근하려면 반드시 노드를 거쳐야 합니다. 노드는 전체 네트워크의 사본을 보관하며, 이는 노드가 이더리움 시작 이래의 모든 트랜잭션을 다운로드, 연산, 저장, 처리해야 한다는 의미입니다. 한 명의 사용자로서 트랜잭션을 위해 노드를 실행할 필요는 없지만, 이로 인해 모든 작업 속도가 저하됩니다.
샤드 체인은 다른 모든 블록체인과 동일하지만, 전체 블록체인의 특정 부분만을 포함하고 있다는 차이점이 존재합니다. 이로 인해 노드는 이더리움 네트워크의 일부 또는 조각(샤드)만을 관리하게 됩니다. 이로인해 트랜잭션 처리량과 이더리움 전체의 용량이 증가합니다.
비콘 체인
샤드 체인이 병렬적으로 작동하기 때문에, 모든 것이 동기화 상태를 유지할 수 있게 하는 무언가가 필요합니다. 비콘 체인은 병렬로 운영되는 모든 샤드 체인에 합의점을 제공하여 이를 처리합니다.
비콘 체인은 이더리움 2.0의 핵심 역할을 하는 새로운 블록체인입니다. 비콘 체인이 없다면 샤드 간 정보 공유 및 확장성 또한 불가능할 것입니다. 이러한 이유로 비콘 체인은 이더리움 2.0으로 향하는 첫 번째 관문이 될 것이라고 명시되어 있습니다.
이더리움 2.0 로드맵
이더리움 2.0은 한 번에 출시되지 않을 것입니다. 이는 세 단계를 거쳐 출시되며, 각 단계에서 새로운 이더리움의 성공을 보장하기 위한 각기 다른 기능들을 구현합니다.
0단계
0단계는 이더리움 2.0 업그레이드의 첫 단계로, 2020년 말에 진행되었으며, 비콘 체인이라고 부릅니다. 이더리움이 작업증명에서 지분증명으로 이동하는 시작점이 됩니다. 이는 샤드 체인 기능의 핵심이기 때문입니다. 이더리움 2.0에서 검증자는 최소 32이더를 걸고 블록 증명권을 갖게 되며, 이에 대한 보상으로 이더를 받을 수 있습니다. 0단계에서는 이더리움 1.0 메인넷이 이전과 다름없이 작동하며, 비콘체인 역시 비 연결 평행상태로 존재합니다. 따라서 32이더를 스테이킹하여 비콘체인의 검증자가 되었다 해도, 1.5단계에 도달하여 이더리움1.0과 이더리움 2.0 아키텍처가 연결될 때까지 증거금을 인출할 수 없습니다.
1/1.5단계
다음 단계에서는 1단계와 1.5단계가 혼합되어 있습니다. 1단계는 비콘 체인에 연결된 하위 체인인 샤드 체인을 도입하여, 검증자가 지분 증명을 통해 블록체인상에서 블록을 생성할 수 있게 합니다. 1단계에서는 64개의 샤드가 런칭될 예정입니다. 1.5단계에서는 이더리움 메인넷이 샤드 체인을 공식적으로 도입하고, 작업 증명에서 지분 증명으로 전환을 시도합니다. 이더리움 재단은 전환 과정 중에도 최종 사용자 환경이나 디앱은 모두 끊김이 없을 것이라 밝힌 바 있으며 이는 이더나 이더리움 기반 자산을 소유한 사용자들은 전환 준비를 하지 않아도 된다는 의미입니다.
2단계
마지막 단계는 2단계로 이더리움 2.0이 완전한 형태의 샤드를 지원하고, 공식 이더리움 네트워크로 자리매김합니다. 샤드 체인은 스마트 콘트랙트와 함께 작업할 수 있게 되며, 디앱 및 기타 기술 개발자들이 이더리움 2.0과 이를 완벽하게 통합할 수 있게 합니다. 64개의 샤드에서 동시에 거래를 처리할 수 있기 때문에 이더리움의 처리율을 상당히 개선할 수 있을 겁니다. 또한 이더리움 디앱 수요가 플랫폼 확장성만큼 증가한다면, 장기적으로 이더리움에도 긍정적으로 작용할 것으로 예상됩니다.