Layer-2 솔루션: 블록체인의 미래를 여는 열쇠

블록체인 기술이 점점 더 많은 관심을 받으며 확장성과 처리 성능에 대한 문제도 그만큼 부각되고 있습니다. 그 중 이더리움은 대표적인 예로, 2022년 기준 하루 약 50만 건의 트랜잭션을 처리하며 약 30 TPS(초당 트랜잭션)을 기록했습니다. 이는 비자(Visa)와 같은 전통적인 결제 시스템의 초당 65,000건의 트랜잭션 처리 능력과 비교하면 큰 차이가 있습니다. 이 격차는 이더리움 네트워크의 혼잡과 높은 가스 요금으로 이어지며 사용자 경험에 부정적인 영향을 미치고 있습니다.

 

이러한 확장성 문제를 해결하기 위해 등장한 것이 바로 Layer-2 솔루션입니다. Layer-2는 기본 블록체인 위에서 트랜잭션을 처리하고, 결과만 Layer-1에 기록함으로써 블록체인의 속도와 효율성을 극적으로 향상시킵니다. 이를 통해 트랜잭션 속도 증가, 가스 요금 절감, 그리고 블록체인의 보안성 유지라는 중요한 이점을 제공합니다.

Layer-2 솔루션의 작동 원리

Layer-1은 메인 블록체인, 즉 비트코인이나 이더리움 네트워크를 의미합니다. Layer-2는 이러한 Layer-1의 작업을 덜어주기 위해 Layer-1 위에 구축된 독립적인 네트워크입니다. Layer-2 솔루션은 메인넷 바깥에서 트랜잭션을 처리하고, 최종 결과만을 Layer-1 블록체인에 기록하여 네트워크 혼잡을 완화합니다.

 

이러한 구조는 데이터를 효율적으로 처리하는 한편, Layer-1의 보안성 및 분산화를 그대로 유지할 수 있는 장점이 있습니다. 예를 들어, 이더리움 위에서 작동하는 대표적인 Layer-2 솔루션으로는 폴리곤(Polygon), 아비트럼(Arbitrum), 옵티미즘(Optimism) 등이 있습니다.

Layer-2 솔루션의 주요 유형

Layer-2 솔루션은 여러 방식으로 구현되며, 각각 고유한 장점과 단점을 가지고 있습니다. 여기서는 가장 대표적인 세 가지 Layer-2 스케일링 솔루션을 살펴보겠습니다.

1. 상태 채널 (State Channels)

상태 채널은 블록체인의 일부를 잠금 처리하여 트랜잭션을 처리하는 기술입니다. 참여자 간의 양방향 커뮤니케이션을 통해 트랜잭션을 처리하고, 최종적으로 그 결과만 블록체인에 기록됩니다. 이를 통해 중간 과정에서 발생하는 가스 요금을 줄일 수 있으며, 트랜잭션 처리 속도를 크게 향상시킬 수 있습니다.

• 장점: 매우 높은 트랜잭션 처리량과 낮은 비용
• 단점: 설정 및 채널 정착 비용이 높고, 개방적인 참여가 불가능

2. 영지식 롤업 (ZK-Rollups)

zk-rollups

영지식 롤업은 트랜잭션을 집계하여 블록체인에 기록하기 전에 암호화 증명을 생성하는 기술입니다. 이를 통해 메인 블록체인에 기록되는 데이터의 양을 줄이고, 트랜잭션이 안전하게 처리될 수 있도록 보장합니다. 스탁웨어(Starkware)와 폴리곤 헤르메즈(Polygon Hermez) 같은 프로젝트가 이 기술을 사용하고 있습니다.

• 장점: 보안성 유지 및 거의 즉각적인 트랜잭션 전송
• 단점: 온체인 활동이 적은 애플리케이션에 비효율적일 수 있음

3. 낙관적 롤업 (Optimistic Rollups)

 

optimistic rollups

낙관적 롤업은 트랜잭션의 유효성을 신뢰하는 방식으로 처리하며, 사기 거래가 있을 경우 이를 탐지하는 사기 증거 기법에 의존합니다. 트랜잭션이 실제로 유효한 경우, Layer-1 블록체인은 별다른 개입 없이 트랜잭션을 처리합니다. 대표적인 낙관적 롤업 솔루션으로는 옵티미즘(Optimism)과 아비트럼(Arbitrum)이 있습니다.

• 장점: 낮은 가스비와 높은 처리량
• 단점: 긴 인출 시간 및 잠재적인 인센티브 불일치

Layer-2 솔루션의 중요성

Layer-2 솔루션의 도입은 단순히 기술적 문제를 해결하는 것을 넘어, 블록체인의 실사용 가능성을 높이는 중요한 역할을 합니다. 이더리움 네트워크가 전환점을 맞이하며 ‘The Merge’를 통해 PoS(지분 증명)로 전환하였지만, 확장성 문제는 여전히 해결해야 할 과제입니다. 이 문제를 해결하기 위해 Layer-2 솔루션이 필수적으로 여겨지는 이유입니다.

향후 Layer-2 솔루션은 더 많은 애플리케이션과 사용 사례에 적용되며, 블록체인 생태계의 필수 요소로 자리 잡을 것입니다. 낮은 비용, 높은 보안성, 그리고 빠른 처리 속도를 필요로 하는 블록체인 애플리케이션의 핵심 기술로서 Layer-2의 역할은 더욱 확대될 것입니다.

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이 글에서는 Layer-2 솔루션의 개념과 그 중요성, 그리고 다양한 유형에 대해 알아보았습니다. 블록체인의 확장성 문제를 해결하려는 시도는 여전히 진행 중이지만, Layer-2 솔루션은 그 중에서도 매우 유망한 접근법으로 자리 잡고 있습니다. 이를 통해 사용자들은 보다 원활하고 비용 효율적인 블록체인 경험을 기대할 수 있을 것입니다.

 

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