비트코인 레이어-2 솔루션이란 무엇인가요?

비트코인의 인기가 계속해서 증가함에 따라 초당 7건의 거래만 지원하는 원래 설계는 종종 확장성 문제를 겪습니다. 이는 더 높은 수수료와 느린 거래 시간을 초래합니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 비트코인 레이어 투(L2) 솔루션이 개발되었습니다. 이러한 솔루션은 메인 블록체인 외부에서 거래를 처리하여 거래 처리량을 증가시키면서 보안을 유지하고 스마트 계약과 같은 새로운 기능을 가능하게 함으로써 비트코인 네트워크를 향상시킵니다.

수백만 명이 신뢰하는 멀티체인 Bitcoin.com Wallet 앱을 사용하여 비트코인(BTC), 비트코인 캐시(BCH), 이더(ETH) 및 이더리움, 폴리곤, 아발란체, BNB 스마트 체인의 ERC-20 토큰을 포함한 가장 인기 있는 암호화폐를 안전하고 쉽게 송금, 수신, 구매, 판매, 거래, 사용 및 관리하세요.

비트코인 레이어-투 솔루션이란?

비트코인 레이어-투 솔루션(비트코인 L2s)은 주요 비트코인 블록체인 위에 구축된 2차 프로토콜입니다. 이들의 목적은 확장성 문제를 해결하고, 거래 속도를 개선하며, 수수료를 줄이는 것입니다. 일부 L2는 스마트 계약 기능도 도입하여 비트코인의 잠재적인 사용 사례를 확장합니다. 별도의 실행 레이어를 생성함으로써, 이러한 솔루션은 오프체인 거래를 처리하고 최종 결제를 위해서만 주요 블록체인을 사용합니다.

비트코인과 이더리움 레이어-투 솔루션의 주요 차이점

비트코인과 이더리움은 모두 레이어-투 솔루션을 사용하지만, 기본 아키텍처의 차이로 인해 근본적으로 다릅니다:

보안 상속: 이더리움의 L2 솔루션은 활성 검증자를 통해 이더리움 메인넷의 보안을 직접 상속받습니다. 반면, 비트코인의 L2는 비트코인의 주요 네트워크 검증자가 직접 관여하지 않기 때문에 자체 보안 프로토콜에 의존합니다.

거래 검증: 이더리움 L2는 비트코인이 현재 갖고 있지 않은 사기 증명이나 영지식 증명과 같은 고급 검증 방법을 사용합니다. 이는 이더리움과 비교하여 비트코인에 구축될 수 있는 L2 솔루션의 복잡성을 제한합니다.

스마트 계약 기능: 이더리움은 본래 스마트 계약을 지원하도록 설계되었지만, 비트코인은 그렇지 않습니다. 따라서 비트코인 L2는 종종 이 기능을 추가하여 단순한 가치 이전을 넘어 기능을 확장하려고 합니다.

결제 레이어: 비트코인 L2는 비트코인 블록체인에서 거래를 결제하여 보안을 위해 작업 증명 합의를 활용합니다. 반면에 이더리움 L2는 지분 증명 합의 모델을 사용하는 이더리움 메인넷에서 결제합니다.

비트코인 레이어-투 솔루션이 필요한 이유

비트코인 레이어-투 솔루션의 필요성은 비트코인 기본 레이어의 한계에서 비롯됩니다:

확장성과 처리량: 비트코인의 기본 레이어는 초당 약 7건의 거래만 처리할 수 있어 혼잡과 피크 시기에 높은 수수료가 발생합니다. L2 솔루션은 비트코인의 보안을 손상시키지 않고 확장할 수 있는 방법을 제공합니다.

높은 수수료: 피크 혼잡 기간 동안 $120을 초과한 적도 있는 높은 거래 수수료는 소액 거래를 비현실적으로 만듭니다. L2 솔루션은 이러한 수수료를 줄이는 데 도움을 줍니다.

스마트 계약 기능: 비트코인의 기본 레이어는 탈중앙화 애플리케이션(dApps)과 탈중앙화 금융(DeFi) 플랫폼에 필수적인 고급 스마트 계약 기능이 부족합니다.

자본의 활용: 비트코인의 상당한 자본은 주로 가치 저장소 역할을 하면서 활용되지 않은 상태로 남아 있습니다. L2 솔루션은 더 빠른 거래와 혁신적인 애플리케이션을 통해 이 자본을 활용하는 것을 목표로 합니다.

비트코인 레이어-투 솔루션의 작동 방식

블록체인 네트워크는 두 개의 레이어로 구성됩니다: 거래를 처리하는 실행 레이어와 이러한 거래를 검증하고 승인하는 합의 레이어. 비트코인 L2는 오프체인으로 거래를 처리하기 위해 별도의 실행 레이어를 개발하며, 그런 다음 최종 결제를 위해 비트코인 합의 레이어에 제출됩니다.

비트코인 레이어-투 솔루션에 대한 일반적인 접근 방식은 다음과 같습니다:

상태 채널: 라이트닝 네트워크에서 사용되는 상태 채널은 두 당사자가 오프체인에서 여러 거래를 수행할 수 있게 합니다. 최종 상태만 블록체인에 기록되며, 속도를 높이고 비용을 줄입니다.

사이드체인: 비트코인에 연결된 별도의 블록체인으로 작동하는 사이드체인(예: Liquid Network)은 빠른 거래와 추가 기능을 가능하게 하며, 주기적으로 비트코인 메인체인에서 결제합니다.

롤업: 여러 오프체인 거래를 하나의 거래로 묶어, 유효성에 대한 암호학적 증거를 생성하여 비트코인 블록체인에 결제를 위해 제출합니다.

상태 채널

라이트닝 네트워크에서 사용되는 상태 채널은 두 당사자가 메인 비트코인 블록체인에 각 거래를 기록하지 않고 비트코인 거래를 무제한으로 오프체인에서 수행할 수 있게 합니다. 이 접근 방식은 거래 속도를 크게 높이고 비용을 줄입니다.

채널을 열려면 두 당사자가 비트코인 블록체인에서 멀티시그니처(multisig) 주소에 일정량의 비트코인을 잠급니다. 비트코인의 멀티시그 주소는 한 명이 아닌 여러 사람이 거래를 승인하고 서명해야 하는 주소 유형입니다. 이들은 이 채널을 위한 비트코인의 초기 분배에 동의합니다. 채널이 열리면, 당사자들은 무제한의 오프체인 거래를 수행할 수 있으며, 서명된 거래 데이터를 교환하여 채널의 현재 상태에서 각자의 비트코인 잔액을 업데이트합니다. 이러한 거래는 이 과정에서 비트코인 네트워크에 방송되지 않습니다.

거래를 완료하면, 두 당사자는 채널의 최종 상태에 서명하고 이를 비트코인 블록체인에 방송합니다. 이 최종 상태는 두 당사자 간의 최신 동의된 비트코인 분배를 반영합니다. 멀티시그 조건이 충족되어, 자금을 최종 잔액에 따라 재분배할 수 있게 합니다.

사이드체인

Liquid Network와 같은 비트코인 사이드체인은 비트코인에 연결된 별도의 블록체인에서 작동합니다. 이러한 사이드체인은 자체 합의 메커니즘을 활용하여 빠른 거래와 추가 기능을 가능하게 하며, 주기적으로 비트코인 메인체인에서 거래를 중계하고 최종화합니다. 비트코인 사이드체인이 작동하는 방식은 다음과 같습니다:

양방향 페그: 비트코인 메인체인과 사이드체인 간의 자산 전송을 가능하게 하는 기본 기술은 "양방향 페그"라고 불립니다. 사용자가 비트코인 메인체인에서 사이드체인으로 자산을 이동하기 위해, 먼저 비트코인 블록체인에서 특수 출력 주소로 비트코인을 전송하여 잠급니다. 이 작업은 실질적으로 메인체인에서 비트코인을 고정시킵니다. 사이드체인은 이 잠금 이벤트를 감지하고 메인체인에서 잠금된 비트코인을 나타내는 sBTC(사이드체인 BTC)로 불리는 동일한 양의 토큰을 사이드체인에서 발행하고 해제합니다. 사이드체인에서 사용자는 이러한 토큰을 자유롭게 전송하고 다양한 목적으로 사용할 수 있으며, 사이드체인의 더 빠르고 효율적인 합의 메커니즘을 활용할 수 있습니다. 자산을 비트코인 메인체인으로 반환하려면, 사용자가 사이드체인 토큰을 소각하거나 파괴합니다. 이 소각 이벤트는 메인체인에서 감지되며, 메인체인의 사용자 주소로 원래 잠긴 비트코인을 해제합니다.

연합/검증자: 양방향 페그 프로세스를 안전하게 관리하고 검증하기 위해 사이드체인은 연합 또는 검증자 그룹을 사용합니다. 이 연합은 몇 가지 중요한 기능을 수행합니다. 연합 또는 검증자 그룹은 메인체인과 사이드체인 간의 양방향 페그 프로세스를 관리하고 보안하는 데 중요한 역할을 합니다. 이들은 자산의 잠금과 해제를 양 체인에서 모니터링하며, 거래가 정확하게 기록되도록 합니다. 또한 자산이 양쪽에서 이동된 양이 일치하는지 검증하여 이중 지출과 같은 문제를 방지합니다. 이 연합은 신뢰할 수 있는 당사자, 멀티시그 스크립트, 또는 스마트 계약에 의해 운영될 수 있으며, 모두 자산 전송 프로세스의 무결성과 보안을 유지하기 위해 작동합니다.

독립적 합의: 사이드체인의 결정적인 특징은 비트코인 메인체인과 별도로 작동하는 독립적인 합의 메커니즘입니다. 이 독립성 덕분에 사이드체인은 특정 사용 사례에 최적화된 다른 블록 시간, 블록 크기, 거래 처리량을 포함한 사용자 정의 블록 매개변수를 구현할 수 있습니다. 이들은 사이드체인의 목적에 더 효율적이거나 적합할 수 있는 Proof-of-Authority(PoA) 또는 Delegated Proof-of-Stake(DpoS)와 같은 고유한 합의 알고리즘을 사용합니다. 또한, 사이드체인은 비트코인 메인체인에서 본래 제공되지 않는 스마트 계약, 프라이버시 향상, 기타 확장성 솔루션과 같은 고급 기능을 도입합니다.

롤업

비트코인 레이어-투 롤업은 거래 실행과 데이터를 메인 비트코인 블록체인에서 별도의 롤업 체인이나 레이어로 이동시키고, 데이터 가용성과 합의를 위해 비트코인에 앵커링하는 방식으로 작동합니다.

롤업 기술에 포함된 주요 메커니즘은 롤업 체인에서의 거래 실행, 데이터 압축, 그리고 비트코인 레이어 원에 대한 앵커링입니다. 사용자는 비트코인 블록체인에 직접 거래를 제출하는 대신 롤업 체인에 거래를 제출합니다. 롤업 체인은 이러한 거래를 처리하여 계정 잔액을 업데이트합니다. 오프체인에서 많은 거래를 처리한 후, 롤업은 거래 데이터를 압축하거나 롤업하여 이 모든 거래의 상태에 대한 순 효과를 나타내는 간결한 암호학적 증거나 커밋으로 변환합니다. 이 압축된 증거는 주기적으로 비트코인 블록체인에 단일 거래로 제출됩니다. 비트코인 레이어 원의 스마트 계약이나 검증 메커니즘은 롤업 증거로 나타내어진 상태 전환을 효율적으로 검증하고 적용할 수 있습니다.

그러나 비트코인에서의 롤업은 비트코인의 기본 레이어가 롤업 시스템에서 생성된 암호학적 증거나 커밋을 본래 검증할 수 없기 때문에 주요 도전에 직면합니다. 비트코인에서 롤업을 가능하게 하기 위해 주권 롤업과 비트코인 스크립트 확장과 같은 몇 가지 접근 방식이 탐색되고 있습니다.

주권 롤업은 비트코인을 유효성 증거에 의존하지 않고 데이터 가용성 레이어로 사용합니다. 이러한 롤업은 독립적으로 작동하여 오프체인에서 거래를 처리하고, 비트코인에 압축된 거래 데이터만 게시합니다. 이들은 비트코인에 롤업 데이터를 앵커링하고 저장하기 위해 오프체인에서 자체 합의 메커니즘과 거래 실행 환경을 관리합니다. BTC와 같은 자산을 롤업으로 이동하고 롤업에서 이동하기 위해, sBTC와 같은 탈중앙화 페그 시스템을 사용하며, 이는 비트코인의 기본 레이어가 아닌 탈중앙화된 서명자 그룹에 의존합니다.

롤업의 상태 전환을 검증하고 시행하기 위해 비트코인의 스크립트 언어와 opcodes를 확장하여 비트코인의 기본 레이어가 롤업의 상태 전환을 검증하고 시행할 수 있게 합니다. 이는 아마도 더 나은 프로그래머빌리티를 위해 OP_CAT 또는 WTC와 같은 새로운 opcodes를 추가하기 위한 소프트 포크 업그레이드가 필요할 것입니다.

비트코인 레이어-투 솔루션의 장점

비트코인의 레이어 원은 보안성과 탈중앙화로 잘 알려져 있지만, 여러 성능 제한을 가지고 있습니다. 비트코인 메인체인의 거래는 약 10분 정도 걸리며, 스마트 계약 기능이 없고, 네트워크 혼잡 때문에 종종 높은 거래 수수료가 발생합니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 비트코인 레이어-투 솔루션이 개발되었으며, 비트코인 네트워크의 사용성과 기능을 크게 향상시키는 다양한 개선 사항을 제공합니다.

확장성: 비트코인 레이어-투 솔루션의 가장 큰 장점 중 하나는 네트워크의 거래 용량을 크게 증가시킬 수 있다는 것입니다. 메인 블록체인 밖에서 거래를 처리함으로써, 레이어-투 프로젝트는 비트코인의 기본 레이어보다 훨씬 더 많은 거래를 초당 처리할 수 있습니다. 이 오프로드는 메인 체인의 혼잡을 줄여주며, 더 원활하고 효율적인 네트워크 운영을 가능하게 합니다. 향상된 확장성은 일상적인 거래와 고빈도 거래에 비트코인을 널리 채택하는 데 필수적입니다.

낮은 거래 수수료: 레이어-투 거래는 모든 거래 데이터를 비트코인 블록체인에 기록할 필요가 없기 때문에, 저장해야 하는 데이터의 양을 크게 줄입니다. 이는 거래 수수료를 낮추어, 소액 거래와 기타 소액 전송이 경제적으로 가능하게 합니다. 사용자는 비용 절감의 혜택을 받으며, 이는 특히 송금 및 소액 지불과 같은 응용 프로그램에 중요합니다. 높은 수수료는 금지적일 수 있습니다.

빠른 확인: 레이어-투 솔루션은 비트코인 메인체인의 평균 블록 시간인 10분과는 대조적으로 거의 즉각적인 거래 확인을 제공합니다. 이 빠른 확인 시간은 포인트 오브 세일 거래와 온라인 상거래와 같은 빠른 결제가 필요한 사용 사례에 필수적입니다. 빠른 확인을 실현하는 능력은 사용자 경험을 향상시키고, 비트코인의 실용적인 응용 범위를 넓힙니다.

향상된 프라이버시: 일부 레이어-투 구현은 향상된 프라이버시 기능을 제공합니다. 양파 라우팅과 지불 채널 익명성 같은 기술은 거래를 추적하기 어렵게 만들어, 사용자에게 더 높은 수준의 프라이버시를 제공합니다.

스마트 계약 기능: 특정 비트코인 레이어-투 프로젝트는 비트코인 위에 스마트 계약 기능을 가능하게 합니다. 이 추가 기능은 dApps 및 defi 프로토콜을 포함한 새로운 사용 사례를 열어줍니다.

상속된 보안: 레이어-투 솔루션은 일부 보안을 기본 비트코인 블록체인에서 파생합니다. 거래를 비트코인의 강력하고 탈중앙화된 작업 증명 합의에 앵커링함으로써, 레이어-투 네트워크는 비트코인 네트워크를 보호하는 방대한 컴퓨팅 파워의 혜택을 받을 수 있습니다.

비트코인 레이어-투 솔루션의 도전 과제

장점에도 불구하고, 비트코인 L2 네트워크는 특히 비트코인과 L2 네트워크 간의 안전한 브리징과 비트코인 네트워크에서 증명을 정산하는 속도와 능력에서 도전에 직면합니다. 브릿지는 보안 위험에 취약할 수 있으며, 향후 확장을 위해 정산 속도와 비용의 개선이 필요합니다.

비트코인 L2 솔루션이 직면한 가장 큰 도전 과제는 다음과 같습니다:

비트코인과 L2 네트워크 간의 안전한 브리징: 사이드체인과 같은 비트코인 L2 네트워크는 비트코인 메인체인과 연결하기 위해 브리지를 사용합니다. 이러한 브리지는 비트코인에서 자산을 잠그고 L2 체인에 해당 토큰을 발행하는 방식으로 작동합니다. 그러나 이러한 브리징 설계는 보안 위험과 사용자 경험 문제를 가지고 있습니다. 많은 암호화폐 해킹과 손실이 크로스체인 브리징의 취약점 때문에 발생했습니다.

비트코인 네트워크에서 정산하는 속도와 비용: L2 솔루션은 거래를 오프체인에서 처리하지만, 궁극적으로 비트코인 메인체인에서 최종 상태를 정산해야 합니다. 비트코인 기본 레이어에서 이 정산 프로세스의 속도와 비용은 L2 네트워크의 효율성에 영향을 미치는 중요한 요소입니다.

직접적인 비트코인 검증 없이 보안 유지: 이더리움 L2에서는 검증자가 L2 거래를 검증하지만, 비트코인 L2는 비트코인의 노드가 거래를 검증하는 것에서 보안을 완전히 상속받지 않습니다. 비트