롤업(Rollup): 이더리움 확장성의 최종 솔루션

지난 포스트에서는 영지식 롤업(ZK Rollup)을 중심으로 이더리움 확장 문제를 해결하는 방법을 다뤘습니다. 이번 포스트에서는 롤업(Rollup)이라는 기술의 전반적인 개념과, 롤업이 어떻게 이더리움 네트워크의 확장성을 극대화하는지에 대해 더 깊이 파고들어 보겠습니다. 특히, 옵티미스틱 롤업(Optimistic Rollup)과 영지식 롤업 간의 차이점, 그리고 각기 다른 롤업 프로젝트들이 어떤 방식으로 작동하는지 살펴보겠습니다.

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롤업이란 무엇인가?

롤업은 이더리움의 Layer 2 확장 솔루션 중 하나로, 이더리움의 블록체인 외부에서 트랜잭션을 실행하지만 트랜잭션 데이터를 이더리움 Layer 1에 게시하여 보안을 유지하는 방식입니다. 이를 통해 이더리움의 높은 보안성을 그대로 유지하면서도 더 많은 트랜잭션을 처리할 수 있습니다.

롤업의 핵심 아이디어는 많은 수의 트랜잭션을 외부에서 처리하고, 이를 이더리움 메인넷에 압축된 형태로 한 번에 게시하는 것입니다. 이러한 방식은 가스비 절감과 트랜잭션 처리 속도 개선에 매우 유리합니다.

롤업의 두 가지 주요 형태: 옵티미스틱 롤업 vs. 영지식 롤업

롤업에는 두 가지 주요 형태가 있습니다: 옵티미스틱 롤업과 영지식 롤업입니다. 이 두 가지 롤업은 각각 고유한 방식으로 트랜잭션의 유효성을 검증하며, 이더리움 확장을 위한 강력한 솔루션을 제공합니다.

1. 옵티미스틱 롤업 (Optimistic Rollup)

옵티미스틱 롤업은 트랜잭션을 Layer 1에 게시할 때, 이를 기본적으로 올바른 것으로 가정합니다. 이러한 '낙관적인' 접근 방식은 트랜잭션의 검증을 생략하여 빠르게 처리할 수 있도록 해줍니다. 만약 부정확한 트랜잭션이 게시된다면, 이를 사후적으로 감지하는 방식으로 작동합니다.

이 시스템에서는 부정 트랜잭션이 발생할 때 네트워크 참여자가 Fraud Proof(사기 증명)를 제출하여 해당 트랜잭션을 검증하게 됩니다. 만약 부정행위가 확인되면, 부정한 트랜잭션을 제출한 사용자에게 페널티가 부과됩니다.

하지만 옵티미스틱 롤업의 한 가지 큰 단점은 출금 시간이 길다는 점입니다. 부정 트랜잭션이 없음을 확인하기 위해 최대 일주일까지 기다려야 할 수 있기 때문에 사용자는 이더리움 메인넷으로 자산을 출금하는 데 많은 시간이 걸릴 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 일부 프로젝트는 빠른 출금을 제공하는 유동성 풀 솔루션을 개발하고 있습니다.

2. 영지식 롤업 (ZK Rollup)

영지식 롤업은 트랜잭션이 Layer 1에 게시될 때 즉각적인 검증을 수행합니다. 이때 사용되는 것은 영지식 증명(Zero-Knowledge Proof)으로, 이를 통해 트랜잭션이 올바른지 여부를 메인넷에서 빠르게 확인할 수 있습니다.

ZK 롤업은 트랜잭션 데이터를 압축하고 이를 포함한 ZK-SNARK(영지식 증명)을 Layer 1에 게시합니다. 이로 인해 부정확한 트랜잭션이 게시되는 일이 거의 없으며, 출금 시간도 매우 빠릅니다. 트랜잭션 검증이 즉시 이루어지기 때문입니다.

그러나 ZK Rollup의 가장 큰 도전 과제는 기술적 복잡성입니다. 영지식 증명은 매우 고도화된 암호학을 요구하기 때문에 구현이 어렵고, 또한 이더리움의 EVM(이더리움 가상 머신)과 호환되도록 만드는 것이 까다롭습니다.

옵티미스틱 롤업과 ZK 롤업의 차이점 요약

특징	옵티미스틱 롤업	영지식 롤업
검증 방식	Fraud Proof를 통한 사후 검증	영지식 증명을 통한 즉각 검증
출금 시간	최대 일주일	거의 즉시
EVM 호환성	높은 호환성, 99%의 스마트 계약 그대로 사용 가능	현재 제한적이지만 점진적으로 호환성 개선 중
복잡성	상대적으로 단순	매우 복잡
계산 비용	낮음	매우 높음

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롤업이 이더리움 확장의 '성배'로 불리는 이유

롤업은 현재 이더리움의 확장 문제를 해결하기 위한 가장 기대되는 솔루션으로 평가받고 있습니다. 그 이유는 다음과 같습니다.

1. 보안 유지: 롤업은 이더리움 Layer 1의 보안을 그대로 유지하면서 트랜잭션을 처리합니다. 이는 사이드체인과 같은 다른 확장 솔루션보다 훨씬 안전합니다.
2. 높은 확장성: 롤업은 이더리움 네트워크의 트랜잭션 처리량을 획기적으로 늘릴 수 있습니다. 이는 DeFi와 같은 고속 트랜잭션을 요구하는 애플리케이션에서 큰 이점입니다.
3. 기존 스마트 계약의 호환성: 특히 옵티미스틱 롤업은 이더리움의 EVM과 거의 완벽히 호환되므로, 기존 이더리움 애플리케이션을 별다른 수정 없이 사용할 수 있습니다.
4. 비용 절감: 롤업은 트랜잭션을 압축해 Layer 1에 게시하므로, 사용자들은 훨씬 적은 가스비로 거래할 수 있습니다. 이는 네트워크 사용량이 많아질 때에도 비용 부담을 줄이는 데 도움이 됩니다.

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롤업의 미래와 전망

이더리움은 Eth2(이더리움 2.0)과 롤업을 결합함으로써 놀라운 시너지 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대됩니다. 샤딩(Sharding)과 결합된 롤업은 이더리움 네트워크의 처리량을 수천 건에서 최대 100,000 트랜잭션까지 확장할 수 있을 것으로 예상됩니다.

또한, DeFi와 같은 고속 트랜잭션이 필요한 분야에서 롤업은 필수적인 기술로 자리잡을 것입니다. 옵티미스틱 롤업과 ZK 롤업 간의 경쟁은 계속될 것이며, 어느 기술이 더 나은 성과를 보일지는 시간이 지나면서 명확해질 것입니다.

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결론

롤업은 이더리움 확장성 문제를 해결하기 위한 가장 강력한 솔루션 중 하나로 자리잡고 있습니다. 특히, 옵티미스틱 롤업과 영지식 롤업은 각기 다른 방식으로 이더리움의 성능을 향상시키고 있으며, 두 기술 모두 이더리움 생태계에서 중요한 역할을 할 것입니다. 앞으로 이더리움의 발전과 함께 롤업 기술이 어떻게 성숙해갈지, 그 가능성에 주목해 봐야 할 것입니다.

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