옵티미스틱 롤업, 저렴하지만 보안 위험 ‘공존’…아비트럼과 옵티미즘 등
영지식(ZK)롤업, 보안과 빠른 거래…폴리곤, 만타, 타이코, 제타체인 등
[블록미디어 J Myeong기자] 암호화폐와 블록체인의 인기가 급증하면서 이를 효과적으로 확장하기 위한 다양한 방법이 개발되고 있다. 이 중에서 롤업이 레이어 2 스케일링 솔루션으로 주목받고 있다. 롤업은 트랜잭션의 일부 처리를 오프체인 (메인 체인과 다른 별개의 네트워크)에서 수행하며, 트랜잭션 데이터를 메인 블록체인에 저장하는 방식이다. 이 기사에서는 롤업의 두 가지 주요 유형인 옵티미스틱 롤업과 영지식(zk) 롤업에 대해 알아보고 각 기술을 대표하는 유망 프로젝트를 살펴본다.
#롤업(Roll up)이란?
롤업은 레이어 2 솔루션 중 하나로, 오프체인에서 연산된 방대한 거래 데이터를 하나의 배치로 묶어서(롤업) 메인 체인에 기록하는 방식이다. 이는 마치 교통이 혼잡한 도시에 우회로를 만드는 것과 비슷하다. 롤업을 사용하면 별도의 체인에서 연산이 이루어지기 때문에 가스비를 낮추고, 연산능력(TPS)도 키울 수 있다. 동시에 연산 내역은 이더리움 메인 체인에 기록되므로 레이어1의 보안성도 그대로 누릴 수 있다. 이더리움 창시자 비탈릭 부테린은 “이더리움 기본 레이어에서 ERC20 토큰 전송은 45000가스가 드는 반면, 롤업에서 ERC20 토큰 전송은 300 가스 미만”이라며 롤업이 확장성을 개선하는 동시에 수수료를 줄여준다”고 언급했다.
#옵티미스틱 롤업 vs 영지식(ZK)롤업 승자는?
롤업은 두 가지 유형으로 나뉜다. △옵티미스틱 롤업(Optimistic Rollup) △ZK 롤업(ZK Rollup)이다. 모두 레이어-2 확장 솔루션이지만 트랜잭션을 검증하는 방식에서 차이가 있다. 옵티미스틱은 저렴하고 빠른 속도를 자랑하지만 보안 위험이 공존하고, 영지식 롤업은 빠른 처리와 보안, 프라이버시 보호라는 강점을 갖고 있지만 복잡한 기술로 구축하는 데 시간과 비용이 많이 든다. 레이어2 프로토콜의 성장 지표로 여기는 총잠금가치(TVL)은 옵티미스틱 롤업이 압도적으로 우세하다. 그러나 현재 업계는 이더리움의 미래를 바꿀 기술로 영지식 롤업을 주목하고 있다. 각 기술의 장단점을 통해 그 이유를 살펴보자.
#옵티미스틱 롤업, 저렴하지만 보안 위험 ‘공존’
옵티미스틱 롤업은 모든 거래가 유효하다고 간주하고 합의 시스템과 유사한 전통을 채택한 사기 방지 시스템에 의존한다. 검증자가 사기 방지 시스템을 통해 악성 거래를 걸러내고 대기열에서 거래를 제거하는 것이다. 이 방식은 계산 복잡도가 낮아 트랜잭션 비용이 저렴하고 처리 속도가 빠르지만, 트랜잭션이 완전히 확정되기까지 최대 7일이 걸릴 수 있다. 이 롤업의 대표적인 예로는 옵티미즘(Optimism)과 아비트럼(Arbitrum)이 있다.
- 옵티미즘(Optimism)
옵티미즘(Optimism)은 2021년 12월에 메인넷을 출시했다. 이더리움을 확장하기 위해 구축된 범용 EVM 호환 레이어 2 네트워크로 옵티미스틱 롤업 기술을 사용하여 거래 속도를 개선하고 비용을 절감한다. 거래의 유효성을 확인하기 위해 옵티미즘은 단일 사기 방지 스크리닝을 사용해 부적절한 거래를 찾아낸다.
- 아비트럼(Arbitrum)
아비트럼 역시 옵티미스틱 롤업 기술을 사용하여 이더리움을 확장하고자 한다. 옵티미즘과의 기술적 차이는 옵티미즘이 단일 라운드 사기 방지 시스템을 사용하는 반면, 아비트럼은 다중 라운드 사기 방지 시스템을 사용한다. 개발팀은 지금까지 단 하나의 사기 거래도 없었다고 주장한다. 그러나 업계는 사기 방지 시스템이 효과적일 수 있지만 옵티미스틱 롤업이 완전이 안전하다는 얘기는 아니라고 지적한다.
# 영지식(ZK)롤업, 보안과 빠른 거래, 프라이버시 보호로 ‘각광’
영지식 롤업은 그룹으로 거래를 처리하고 최종 검증을 위해 합의 계층에 연결하는 방법은 옵티미스틱 롤업과 유사하다. 그러나 모든 거래가 유효하다고 가정하는 옵티미스틱 롤업과 달리, 영지식 롤업은 트랜잭션의 유효성을 미리 검증하여 레이어 1에 전송한다. ZK 롤업은 또한 영지식 증명(ZKP)을 활용해 트랜잭션의 내용을 드러내지 않고도 유효성을 증명할 수 있다. 이를 통해 높은 보안성과 프라이버시를 제공하며, 트랜잭션이 즉시 확정되기 때문에 자금을 3시간 이내에 인출할 수 있다. 비탈릭은 “ZK(영지식) 롤업이 롤업 기술의 최종 목표가 될 수 있으며 “중장기적으로 ZK 롤업이 모든 것을 압도할 것”이라고 언급하기도 했다. 영지식 롤업은 보안, 빠른 처리, 프라이버시 보호라는 강점에 힘입어 빠르게 성장하고 있다. 현재 업계가 주목하는 ZK 롤업 프로젝트는 다음과 같다.
- 만타 네트워크(Manta Network)
만타(MANTA) 네트워크는 프라이버시를 중시하는 디파이(DeFi) 거래에 중점을 두고 있으며, zk-SNARKs(영지식 증명) 기술을 활용해 거래의 프라이버시를 보장한다. 출범 직후 코인베이스의 베이스(Base)를 제치고 이더리움 레이어 2 네트워크 중 TVL 기준 네 번째로 큰 네트워크로 자리 잡았다. 디파이 공간에서 프라이버시를 강조하며, 다양한 블록체인 간의 상호 운용성을 목표로 하는 점이 특징이다.
- 폴리곤 zkEVM(Polygon zkEVM)
폴리곤 zkEVM(MATIC)은 폴리곤 생태계의 일부로, 이더리움과 호환되는 ZK 롤업 솔루션을 제공한다. zkEVM은 이더리움의 스마트 계약과 도구들과의 호환성을 보장하며, 더 넓은 폴리곤 생태계와 통합되어 강력한 레이어 2 환경을 제공한다. 이더리움 도구 및 스마트 계약과의 호환성이 뛰어나 개발자들이 쉽게 접근할 수 있다는 점이 특징이다.
- 타이코(Taiko)
타이코는 ZK-EVM(영지식 이더리움 가상 머신)과 ZK 롤업을 사용해 이더리움 생태계에서 완전한 레이어 2 블록체인 프로토콜을 구축하고 있다. 타이코는 이더리움과의 완벽한 호환성을 유지하면서, 기존 이더리움 dApp을 수정 없이 배포할 수 있도록 설계되었다. 타이코의 “기반 시퀀싱” 방식은 중앙화된 시퀀서를 피하고, 레이어 1 블록체인이 시퀀싱을 주도하는 방식으로, 개발자들에게 신뢰를 더하고 기술 채택을 용이하게 한다.
- 스타크넷(Starknet)
스타크넷은 STARKs(Scalable Transparent ARguments of Knowledge) 기술을 기반으로 구축된 고도로 확장 가능한 네트워크다. 스타크넷(STRK)은 모든 스마트 계약을 실행할 수 있는 일반 연산을 지원하며, 높은 확장성과 보안을 제공한다. 신뢰 설정이 필요 없는 STARKs 기술을 사용해, 보안성과 확장성이 뛰어나며 양자 저항성까지 갖췄다.
- 제타체인(ZetaChain)
제타체인(ZETA)은 ZK 롤업을 사용해 블록체인 간의 크로스체인 통신을 안전하고 효율적으로 처리하는 “유니버설 브리지”를 제공한다. 다양한 블록체인 간의 자산과 데이터 전송을 원활하게 할 수 있다. 제타체인의 주요 강점은 상호 운용성과 크로스체인 기능에 중점을 두고, 여러 블록체인의 자산과 데이터를 활용할 수 있게 한다는 것이다.
# 과제와 전망은
혁신 기술로 여겨지는 롤업에도 몇 가지 도전 과제가 있다. 복잡한 거래를 구성할 때 여러 프로토콜이 동일한 롤업에 배포되어야 한다는 문제와 유동성 분산 문제 등이 있다. 이와 함께, 롤업이 이더리움 생태계에 미칠 영향에 대한 논의도 계속될 것으로 보인다.
그러나 이러한 과제에도 불구하고 롤업의 미래는 밝은 편이다. 지금 이 순간에도 기술의 복잡성을 단순화하고 이더리움과의 통합을 강화하기 위한 지속적인 연구와 개발이 진행 중이기 때문이다. 체인링크는 “롤업 특히, ZK롤업은 이더리움 생태계를 혁신하고, 빠르고 비용 효율적이며 안전한 블록체인의 시대를 열 수 있는 잠재력을 지니고 있다”고 강조했다.
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