블록체인 속의 블록체인: 상호운용성의 기회

작성자 Kyle Samani

January 27, 2018 | 15 Minute Read

오늘날 블록체인의 상호운용성이란 사실상 존재하지 않습니다.

체인을 통해 가치를 전송하고 싶다면 중앙화 거래소를 거쳐 토큰을 옮기는 방식을 사용해야 합니다. 거래소의 인하우스 원장을 통해 거래하고 새로운 자산을 새로운 체인으로 인출하는 것입니다. 이 과정은 느리고 비싸며 상당한 거래상대방 위험을 수반합니다.

근본적으로는 두 가지 종류의 블록체인 상호운용성이 있습니다.

  • 한 체인의 상태에 대한 메시지를 다른 체인으로 전달하는 종류. 합성(synthetic) 토큰을 포함. (즉 일대일 페그나 양방향 페그, 사이드체인)
  • 크로스 체인 아토믹스왑. 제3자에 대한 신뢰 없이 사용자간 블록체인을 통해 토큰을 거래하는 것.

폴카닷(Polkadot)이나 코스모스(Cosmos)처럼 세간의 주목을 받는 프로젝트들은 더 큰 “블록체인의 블록체인”이 되기 위해 경쟁하고 있습니다. 각각의 시스템은 각각의 네트워크에서 작업을 수행하기 위해 검증인들이 스테이킹을 해야 하는 고유 스테이킹 토큰을 가지고 있습니다.

또다른 블록체인 사슬 블록 콜라이더(Block Collider)는 같은 기능을 수행하기 위해 근본적으로 다른 기술적 매커니즘을 소개하고 있습니다.

블록체인 상호운용성에 대한 Vitalik Buterin의 뛰어난 논문에서 얻은 통찰력을 기반으로 저는 위에서 언급한 기능들에 대해 이야기하고 이 시스템들의 가장 큰 기회가 메시지 릴레이에 있음을 강조하고자 합니다. 크로스 체인 아토믹스왑은 지정된 블록체인 사슬 시스템 없이 무신뢰를 통해 성취할 수 있습니다.

크로스 체인 메시징

크로스 체인에서의 메시징은 근본적으로 신뢰에 대한 문제를 담고 있습니다. 어떻게 신용에 기반하지 않고도 체인간 메시지를 전달할 수 있는 시스템을 구축할 수 있을까요?

이는 제가 고립체인(orphan chain) 리스크라고 지칭할 요소를 고려하면 특히나 더 어려워집니다. 체인 A의 상태를 체인 B로 전달한다고 할때 릴레이어가 고립체인(악의적이든 그럴 의도가 없었든)인 체인 A의 분기점에 위치한다면 체인 B에 전달된 메시지는 효력이 없어집니다.

만약 체인에서 합성 토큰을 생성하기 위해 메시지를 전송하는 중이었다면 이로 인해 크로스 체인 이중 지불 문제가 발생할 수 있는 겁니다. 이는 그냥 넘어갈 수 없는 문제입니다. 메시지 릴레이 시스템의 가장 큰 도전과제가 바로 사람들이 항상 언급하는 “릴레이어가 고립 분기점일 경우”의 리스크를 해결하는 것입니다.

코스모스와 폴카닷은 두 가지 매커니즘을 사용하여 고립체인의 문제를 해결하려 합니다. 먼저 인터블록체인 커뮤니케이션(IBC) 프로토콜을 사용하여 머클루트를 사용하는 블록헤더를 각각의 크로스 체인 트랜잭션에 저장합니다. 그리고 이에 기반하여 각 토큰의 총 공급의 잔고를 세계적으로 불변하도록 유지할 수 있는 것입니다. 이 두 가지 매커니즘을 함께 사용하면 크로스 체인 이중 지불 문제를 방지할 수 있습니다.

오라클라이즈(Oraclize)와 같은 시스템이 체인간 메시지를 릴레이할 수 있다면 좋겠지요. 하지만 이런 시스템으로는 고립체인 문제를 설명할 수 없습니다.

미래를 예측해본다면 고립체인 문제가 체인 자체를 송신함으로써 해결되는 날이 올 수도 있습니다. 이것이 어떻게 가능할까요? 지분증명 기반 시스템에서 완결성에 중점을 둠으로써 가능합니다. 바로 이것이 현재 알파 단계에 있는 캐스퍼 FFG(Casper FFG)의 목표입니다. 그러나 그런 지분증명 시스템을 매개변수화할 때 얼마나 빨리 완결성을 얻을 수 있을지는 불확실합니다.

완결성이 보장된다 하더라도 모든 문제가 해결되는 것은 아닙니다.

우리는 현재 캄브리아기 대폭발로 비유할 수 있는 블록체인계의 혁신을 목도하고 있으며 향후 몇 년간은 이러한 혁신이 계속될 것으로 보입니다. 새롭게 등장하는 체인의 수를 볼 때 각각의 체인은 소통하는 모든 다른 체인의 머클루트 블록헤더를 저장하고 검증해야 합니다.

각각의 블록체인은 다른 체인의 블록헤더를 통해 팽창될 수 있습니다. 브리지 체인을 사용하면 체인당 팽창도를 n2의 함수에서 n의 함수로 낮출 수 있습니다.

블록체인이 중재 체인 없이 직접적으로 소통하는 날이 오기를 바라지만 그 바램이 실현될 가능성은 낮습니다. 이 문제는 비트코인과 같은 시스템이 작업증명(PoW) 컨센서스에서 벗어나서 완결성의 입증과 함께 지분증명(PoS) 컨센서스를 지향하는 날이 오지 않을지도 모른다는 사실로 인해 더욱 악화되고 있습니다.

충분히 먼 미래를 예측해본다면 중개 체인이 불필요해지는 날이 올지도 모르지만 미래는 아직 불확실합니다. 적어도 향후 몇 년간의 예측 가능한 미래에는 코스모스와 폴카닷이 크로스 체인 메시징에 힘을 실어주는 중추적인 역할을 할 수 있는 큰 잠재력을 지니고 있습니다.

크로스 체인 아토믹스왑

최초의 크로스 체인 아토믹스왑은 최근 라이트코인(Litecoin)과 데크레드(Decred) 사이에서 발생했습니다.

이 두 체인은 튜링완전언어를 지원하지 않고 있습니다. 크로스 체인 아토믹스왑은 일반 범용 스마트 컨트랙트 플랫폼 사이에서 적용하는 것이 기술적으로 더 쉽습니다. 이와 같은 라이브러리가 성숙하고 널리 사용되기까지는 아직 1년에서 2년 정도 더 필요하지만 곧 그런 날이 올 것입니다. 기술적 장애물이 많지 않기 때문입니다.

크로스 체인 아토믹스왑의 또다른 주된 문제는 가격의 형성과 주문 연결입니다. 바로 여기서 0x오미세고(OmiseGo)와 같은 탈중앙화 거래소(DEX)가 등장합니다. 오미세고는 온체인 오더북을 사용하기에 완전히 탈중앙화를 이루었습니다.

0x에서는 릴레이어(중앙화된 개체)가 주문을 처리하며 주문이 연결되면 결제를 위해 체인에 보냅니다.

시장이 탈중앙화 거래소의 완전한 탈중앙화(온체인 오더북 포함)를 추구한다면 크로스 체인 아토믹스왑이 기능하기 위해서는 오미세고와 같은 시스템이 필요합니다. 그러나 결제 시간이나 채굴자의 선행매매, 채굴자 그리핑 등 온체인 오더북의 본질적인 한계로 인해 예측 가능한 미래에는 0x 모델이 널리 사용될 것입니다.

오늘날에는 0x가 이더리움 생태계 안에서만 작동하지만 0x 로드맵은 크로스 체인* 서포트를 포함합니다. 이 경우 스크립트 기반 체인을 위한 라이트코인-데크레드 개념증명에서 개발된 기술에 방점을 둘 가능성이 큽니다. 0x 릴레이어는 가격 발견을 위해 오더북을 사용하고 체인간 메시지를 전달하여 각 체인의 에스크로에서 대금을 송금하도록 합니다. 이 방법을 사용하면 릴레이어가 두 체인 간 메시지를 전달하는 점을 제외하고 최소한의 신용 보증만으로 거래상대방 위험이 없다는 탈중앙화의 장점과 빠르고 주문 연결이 가능한 중앙화의 장점을 모두 누릴 수 있습니다.

이론적으로 온체인 탈중앙화 거래소는 가능합니다.

그러나 온체인 탈중앙화 거래소가 직면한 한계와 오더북에서 유동성의 본질적인 네트워크 효과, 타임 투 마켓 및 고 투 마켓의 장점, 0x 릴레이어의 최소 신용 보증을 보면 0x 모델이 성공을 거두어 코스모스와 폴카닷, 블록 콜라이더 기반 탈중앙화 거래소의 기회가 줄어들 것이라 예측할 수 있습니다.

결론

다음 몇 달 내에 코스모스가 시장에 뛰어들게 되면 블록체인의 인터넷을 위한 거대한 기회의 하이프 사이클을 목도하게 될 겁니다. 하지만 코스모스와 같은 시스템을 통해 크로스 체인 커뮤니케이션의 근본적인 문제를 해결할 수는 있어도 모든 문제를 다 해결할 수는 없습니다.

염두에 두어야 할 중요한 사실은 이 시스템들을 통해 할 수 있는 일 중에는 굳이 블록체인 사슬을 사용하지 않아도 실행할 수 있는 일도 있다는 것입니다. 암호자산 생태계가 진화하면서 더 넓은 범위의 다양한 신용 모델과 릴레이어, 솔루션이 등장할 것입니다.

각주: 크로스 체인 아토믹스왑은 두 체인 모두 고유 에스크로 기능을 지원할 때에만 가능합니다. 이를 위해서는 비트코인과 유사한 스크립트 기능이 기본적으로 필요합니다. IOTA나 시아(sia)와 같은 어떤 체인들은 온체인 무신뢰 에스크로 기능을 일절 제공하지 않으며 이 경우 무신뢰 크로스 체인 아토믹스왑을 사용할 수 없습니다.

크로스 체인 아토믹스왑의 가장 큰 한계 중 하나는 결제 시간입니다. 결제 속도는 두 체인 중 더 느린 체인의 블록타임을 따라가게 됩니다. 블록 콜라이더의 시스템을 사용하면 이론적으로는 두 체인의 블록타임보다 더 빠른 속도로 결제할 수 있습니다. 크로스 체인 스왑을 사용해서 두 체인의 블록타임보다 더 빠른 속도로 결제할 수 있도록 한다는 계획이 터무니없다고 생각할 수도 있습니다. 비트코인 블록이 얼마나 느린지 생각해본다면 블록 콜라이더는 흥미로운 틈새시장을 개척할 수도 있는거죠.

이 글의 작성을 도와준 Sunny AggarwalMatt Luongo, James Prestwich, Sina Habibian에게 특별한 감사의 말을 전합니다.

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