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.

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비트코인 레이어-투 솔루션이란 무엇인가?

비트코인 레이어-투 솔루션(비트코인 L2)은 기본 비트코인 블록체인 위에 구축된 보조 프로토콜입니다. 이들의 목적은 확장성 문제를 해결하고 거래 속도를 개선하며 수수료를 줄이는 것입니다. 일부 L2는 또한 스마트 계약 기능을 도입하여 비트코인의 잠재적 사용 사례를 확장합니다. 별도의 실행 레이어를 생성함으로써 이 솔루션들은 오프체인 거래를 처리하며 최종 결제를 위해서만 메인 블록체인을 사용합니다.

비트코인과 이더리움 레이어-투 솔루션의 주요 차이점

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

보안 상속: 이더리움의 L2 솔루션들은 활성 검증자를 통해 이더리움 메인넷에서 직접 보안을 상속받습니다. 반면, 비트코인의 L2는 비트코인 메인 네트워크의 검증자와 직접적인 관련이 없기 때문에 자체 보안 프로토콜에 의존합니다.

거래 검증: 이더리움 L2는 비트코인이 현재 갖고 있지 않은 사기 증명과 영지식 증명과 같은 고급 검증 방법을 사용합니다. 이는 비트코인보다 복잡한 L2 솔루션을 구축하는 데 제한을 줍니다.

스마트 계약 기능: 이더리움은 본래 스마트 계약을 지원하도록 설계되었지만, 비트코인은 그렇지 않았습니다. 따라서 비트코인 L2는 종종 이 기능을 추가하여 단순한 가치 이동을 넘어서는 기능성을 강화하려고 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 결제됩니다.

비트코인 레이어-투 솔루션이 필요한 이유는 무엇인가?

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

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

높은 수수료: 거래 수수료가 몇 번의 혼잡한 기간 동안 $120를 초과한 적이 있으며, 이는 작은 거래를 비실용적으로 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.

자본 해제: 비트코인의 자본의 상당 부분은 주로 가치 저장소로서 활용되지 않고 있습니다. L2 솔루션은 더 빠른 거래와 혁신적인 애플리케이션을 가능케 하여 이 자본을 해제하는 것을 목표로 합니다.

비트코인 레이어-투 솔루션은 어떻게 작동합니까?

블록체인 네트워크는 거래를 처리하는 실행 레이어와 이러한 거래를 검증하고 승인하는 합의 레이어의 두 가지 레이어로 구성됩니다. 비트코인 L2는 오프체인 거래를 처리할 별도의 실행 레이어를 개발하고, 최종 결제를 위해 비트코인 합의 레이어에 제출합니다.

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 해줍니다. 최종 상태만 블록체인에 기록되어 속도가 향상되고 비용이 절감됩니다.

사이드체인: 비트코인에 연결된 별도의 블록체인으로 운영되는 사이드체인(예: 리퀴드 네트워크)은 더 빠른 거래와 추가 기능을 가능하게 하며, 주기적으로 비트코인 메인체인에 결제됩니다.

롤업: 이들은 여러 오프체인 거래를 단일 거래로 묶어, 비트코인 블록체인에 결제를 위한 암호학적 유효성 증명을 제출합니다.

상태 채널

라이트닝 네트워크에서 사용되는 상태 채널은 두 당사자가 메인 비트코인 블록체인에 각 거래를 기록하지 않고 무제한의 비트코인 거래를 오프체인에서 수행할 수 있도록 합니다. 이 접근 방식은 거래 속도를 크게 개선하고 비용을 줄여줍니다.

채널을 열려면 두 당사자가 비트코인 블록체인에 있는 멀티시그니처(multisig) 주소에 일정량의 비트코인을 잠급니다. 비트코인의 멀티시그 주소는 한 명이 아닌 여러 사람이 거래를 승인하고 서명해야 하는 주소 유형입니다. 이 채널에 대한 초기 비트코인 분배에 합의합니다. 채널이 열리면 당사자들은 오프체인에서 무제한의 거래를 수행할 수 있으며, 서명된 거래 데이터를 교환하여 채널의 현재 상태에서 비트코인 잔액을 업데이트합니다. 이러한 거래는 이 과정 동안 비트코인 네트워크에 방송되지 않습니다.

거래가 완료되면 두 당사자는 채널의 최종 상태에 서명하고 이를 비트코인 블록체인에 방송합니다. 이 최종 상태는 두 당사자 간의 비트코인 최신 분배를 반영합니다. 멀티시그 조건이 충족되어, 자금이 최종 잔액에 따라 재분배됩니다.

사이드체인

비트코인 사이드체인(예: 리퀴드 네트워크)은 비트코인에 연결된 별도의 블록체인에서 운영됩니다. 이 사이드체인은 자체 합의 메커니즘을 사용하여 더 빠른 거래와 추가 기능을 가능하게 하며, 주기적으로 비트코인 메인체인에 거래를 중계하고 최종화합니다. 비트코인 사이드체인이 작동하는 방식은 다음과 같습니다:

양방향 페그: 비트코인 메인체인과 사이드체인 간의 자산 전송을 가능하게 하는 기본 기술은 "양방향 페그"라고 합니다. 비트코인 메인체인에서 사이드체인으로 자산을 이동하려면 사용자가 먼저 비트코인 블록체인에서 특별한 출력 주소로 비트코인을 보내 거래를 통해 이를 잠급니다. 이 작업은 메인체인에서 비트코인을 사실상 고정시킵니다. 사이드체인은 이 잠금 이벤트를 감지하고, 메인체인에서 잠긴 비트코인을 나타내는 sBTC(사이드체인 BTC)라고 불리는 토큰을 사이드체인에서 발행하고 릴리스함으로써 응답합니다. 사이드체인에서 사용자는 거래 및 스마트 계약과 같은 다양한 목적을 위해 이 토큰을 자유롭게 전송하고 사용할 수 있으며, 사이드체인의 더 빠르고 효율적인 합의 메커니즘의 이점을 누릴 수 있습니다. 자산을 비트코인 메인체인으로 반환하기 위해 사용자는 사이드체인 토큰을 소각하거나 파괴합니다. 이 소각 이벤트는 메인체인에서 감지되어 원래 잠긴 비트코인이 사용자의 메인체인 주소로 다시 릴리스됩니다.

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

독립적인 합의: 사이드체인의 정의적인 특징은 비트코인 메인체인과 독립적으로 운영되는 독립적인 합의 메커니즘입니다. 이 독립성은 사이드체인이 특정 사용 사례에 최적화된 다른 블록 시간, 블록 크기 및 거래 처리량을 포함한 사용자 정의 블록 매개변수를 구현할 수 있게 합니다. 그들은 사이드체인의 목적에 더 효율적이거나 적합할 수 있는 권위 증명(PoA) 또는 위임된 지분 증명(DPoS)과 같은 고유한 합의 알고리즘을 사용합니다. 추가적으로, 사이드체인은 비트코인 메인체인에 본질적으로 제공되지 않는 스마트 계약, 프라이버시 향상 및 기타 확장성 솔루션과 같은 고급 기능을 도입합니다.

롤업

비트코인 레이어-투 롤업은 거래 실행 및 데이터를 메인 비트코인 블록체인 외부의 별도 롤업 체인 또는 레이어로 이동시키면서도 데이터 가용성과 합의를 위해 비트코인에 연결하여 작동합니다.

롤업 기술에 관련된 주요 메커니즘은 롤업 체인에서의 거래 실행, 데이터 압축 및 비트코인 레이어 원으로의 연결입니다. 사용자는 비트코인 블록체인 대신 롤업 체인에 실행될 거래를 제출합니다. 롤업 체인은 이러한 거래를 처리하여 계정 잔액을 업데이트합니다. 많은 거래를 오프체인에서 처리한 후, 롤업은 이러한 거래의 상태에 대한 순 효과를 나타내는 간결한 암호학적 증명 또는 커밋으로 거래 데이터를 압축하거나 "롤업"합니다. 이 압축된 증명은 주기적으로 비트코인 블록체인에 단일 거래로 제출됩니다. 비트코인의 레이어 원의 스마트 계약 또는 검증 메커니즘은 롤업 증명에 의해 나타내는 상태 전환을 효율적으로 검증하고 적용할 수 있습니다.

그러나 비트코인에서의 롤업은 기본 비트코인 레이어가 롤업 시스템에서 생성한 암호학적 증명이나 커밋을 본질적으로 검증할 수 있는 능력이 부족하여 주요 과제에 직면합니다. 비트코인에서 롤업을 가능하게 하는 몇 가지 접근 방식이 탐구되고 있으며, 주권 롤업과 비트코인 스크립트 확장이 포함됩니다.

주권 롤업은 유효성 증명에 의존하지 않고 데이터를 가용성 레이어로 비트코인을 사용합니다. 이러한 롤업은 독립적으로 운영되며, 오프체인에서 거래를 처리하고 비트코인에 압축된 거래 데이터만 게시합니다. 그들은 자신의 합의 메커니즘 및 오프체인의 거래 실행 환경을 관리하며, 비트코인을 사용하여 압축된 롤업 데이터를 앵커링하고 저장합니다. BTC와 같은 자산을 롤업으로 이동하고 이동시키기 위해, sBTC와 같은 분산된 페그 시스템이 사용되며, 비트코인의 기본 레이어 대신 분산된 서명자 그룹에 의존합니다.

유효성 롤업을 가능하게 하기 위해 비트코인의 스크립트 언어와 연산 코드를 확장하는 것은 비트코인의 기본 레이어가 롤업의 상태 전환을 검증하고 시행할 수 있게 합니다. 이는 더 나은 프로그래머빌리티를 위해 OP_CAT 또는 WTC와 같은 새로운 연산 코드 추가를 요구할 가능성이 높습니다.

비트코인 레이어-투 솔루션의 장점

비트코인의 레이어 원은 보안성과 탈중앙화로 유명하지만, 몇 가지 성능 제한이 있습니다. 비트코인 메인체인의 거래는 확인하는 데 약 10분이 걸리며, 스마트 계약 기능이 부족하고 네트워크 혼잡으로 인해 종종 높은 거래 수수료가 발생합니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 비트코인 레이어-투 솔루션이 개발되었으며, 비트코인 네트워크의 사용성 및 기능성을 크게 개선하는 다양한 향상을 제공합니다.

확장성: 비트코인 레이어-투 솔루션의 가장 중요한 장점 중 하나는 네트워크의 거래 처리 용량을 극적으로 증가시킬 수 있는 능력입니다. 메인 블록체인 외부에서 거래를 처리함으로써 레이어-투 프로젝트는 비트코인의 기본 레이어에 비해 훨씬 더 높은 초당 거래량을 처리할 수 있습니다. 이 오프로드는 메인 체인의 혼잡을 줄여 더 원활하고 효율적인 네트워크 운영을 가능하게 합니다. 증가된 확장성은 일상 거래와 고빈도 거래에 비트코인의 광범위한 채택에 중요합니다.

거래 수수료 절감: 레이어-투 거래는 모든 거래 데이터를 비트코인 블록체인에 기록할 필요가 없기 때문에 저장해야 할 데이터의 양을 크게 줄입니다. 이는 거래 수수료를 줄여주며, 소액 거래와 기타 작은 가치의 전송을 경제적으로 실현 가능하게 만듭니다. 사용자는 절감된 비용의 이점을 누릴 수 있으며, 이는 송금 및 높은 수수료가 방해가 될 수 있는 소액 지불과 같은 애플리케이션에 특히 중요합니다.

빠른 확인: 레이어-투 솔루션은 거의 즉각적인 거래 확인을 제공하며, 이는 비트코인 메인체인의 평균 블록 시간인 10분에 비해 큰 대조를 이룹니다. 이 빠른 확인 시간은 빠른 정산이 필요한 사용 사례, 예를 들어 판매 시점 거래 및 온라인 상거래에 필수적입니다. 더 빠른 확인을 달성할 수 있는 능력은 사용자 경험을 향상시키고 비트코인에 대한 실용적인 애플리케이션의 범위를 넓힙니다.

향상된 프라이버시: 일부 레이어-투 구현은 향상된 프라이버시 기능을 제공합니다. 양파 라우팅 및 지불 채널 익명성과 같은 기술은 거래 추적을 더 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 기본 비트코인 블록체인에서 일부 보안을 파생합니다. 비트코인의 강력하고 탈중앙화된 작업 증명 합의에 거래를 연결함으로써 레이어-투 네트워크는 비트코인 네트워크를 보호하는 막대한 컴퓨팅 파워로부터 이익을 얻을 수 있습니다.

비트코인 레이어-투 솔루션의 도전 과제

그들의 장점에도 불구하고, 비트코인 L2 네트워크는 특히 비트코인과 L2 네트워크 간의 안전한 브리징 및 비트코인 네트워크에 증명을 정산하는 속도 및 능력에 대한 도전 과제에 직면합니다. 브리지는 보안 위험에 취약할 수 있으며, 미래 확장성을 위해 정산 속도 및 비용의 개선이 필요합니다.

비트코인 L2 솔루션이 직면한 가장 큰 과제 중 일부는 다음을 포함합니다:

비트코인과 L2 네트워크 간의 안전한 브리징: 사이드체인과 같은 비트코인 L2 네트워크는 비트코인 메인체인과의 연결을 위해 브리지를 사용합니다. 이러한 브리지는 비트코인에서 자산을 잠그고 L2 체인에서 동등한 토큰을 발행함으로써 작동합니다. 그러나 이러한 브리징 설계에는 보안 위험과 사용자 경험 문제가 있습니다. 많은 암호화폐 해킹 및 손실은 크로스 체인 브리지의 취약성으로 인해 발생했습니다.

비트코인 네트워크에 정산하는 속도와 비용: L2 솔루션은 오프체인에서 거래를 처리하지만, 결국 최종 상태를 비트코인 메인체인에 정산해야 합니다. 비트코인의 기본 레이어에서 이 정산 프로세스의 속도와 비용은 L2 네트워크의 효율성에 영향을 미치는 중요한 요인입니다.

직접적인 비트코인 검증 없이 보안 유지: 이더리움 L2는 검증자가 L2 거래를 검증하는 반면, 비트코인 L2는 비트코인 노드에서 거래를 검증받지 못합니다.