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?

비트코인 레이어-투 솔루션(비트코인 L2)은 메인 비트코인 블록체인 위에 구축된 보조 프로토콜입니다. 이들의 목적은 확장성 문제를 해결하고, 거래 속도를 개선하며, 수수료를 줄이는 것입니다. 일부 L2는 스마트 계약 기능을 도입하여 비트코인의 잠재적 사용 사례를 확장합니다. 별도의 실행 계층을 생성함으로써 이러한 솔루션은 오프체인에서 거래를 처리하고, 최종 정산을 위해서만 메인 블록체인을 사용합니다.

비트코인과 이더리움 레이어-투 솔루션의 주요 차이점

비트코인과 이더리움은 모두 레이어-투 솔루션을 사용하지만, 기본 아키텍처가 다르기 때문에 근본적으로 차이가 있습니다:

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

거래 검증: 이더리움 L2는 사기 증명 및 영지식 증명과 같은 고급 검증 방법을 사용하지만, 비트코인은 현재 이러한 기능이 부족합니다. 이는 비트코인에 구축할 수 있는 L2 솔루션의 복잡성을 제한합니다.

스마트 계약 기능: 이더리움은 원래 스마트 계약을 지원하도록 설계되었지만, 비트코인은 그렇지 않습니다. 따라서 비트코인 L2는 종종 이 기능을 추가하여 단순한 가치 전송을 넘어 기능성을 향상시키려고 합니다.

정산 계층: 비트코인 L2는 비트코인 블록체인에서 거래를 정산하며, 보안을 위해 작업 증명 합의를 활용합니다. 반면 이더리움 L2는 지분 증명 합의 모델을 사용하는 이더리움 메인넷에서 정산합니다.

비트코인 레이어-투 솔루션이 필요한 이유

비트코인 레이어-투 솔루션의 필요성은 비트코인 기본 계층의 제한에서 비롯됩니다:

확장성 및 처리량: 비트코인의 기본 계층은 초당 약 7건의 거래만 처리할 수 있어, 피크 시점에 혼잡과 높은 수수료가 발생합니다. L2 솔루션은 비트코인의 보안을 손상시키지 않고 확장할 수 있는 방법을 제공합니다.

높은 수수료: 거래 수수료가 최고 $120 이상에 달한 경우도 있어 소액 거래가 비현실적입니다. L2 솔루션은 이러한 수수료를 줄이는 데 도움을 줍니다.

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

자본 활용: 비트코인은 주로 가치 저장 수단으로 사용되기 때문에 상당한 자본이 활용되지 않고 있습니다. L2 솔루션은 더 빠른 거래와 혁신적인 애플리케이션을 통해 이 자본을 활용하는 것을 목표로 합니다.

비트코인 레이어-투 솔루션의 작동 방식

블록체인 네트워크는 거래를 처리하는 실행 계층과 이러한 거래를 검증하고 승인하는 합의 계층으로 구성됩니다. 비트코인 L2는 오프체인에서 거래를 처리하기 위한 별도의 실행 계층을 개발하며, 이는 최종 정산을 위해 비트코인 합의 계층에 제출됩니다.

비트코인 레이어 투 솔루션의 일반적인 접근 방식에는 다음이 포함됩니다:

상태 채널: 라이트닝 네트워크에서 사용되는 상태 채널은 두 당사자가 오프체인에서 수많은 거래를 수행할 수 있게 합니다. 최종 상태만 블록체인에 기록되어 속도가 향상되고 비용이 절감됩니다.

사이드체인: 비트코인에 고정된 별도의 블록체인으로 작동하는 사이드체인(예: 리퀴드 네트워크)은 더 빠른 거래와 추가 기능을 가능하게 하며, 주기적으로 비트코인 메인체인에서 정산됩니다.

롤업: 여러 오프체인 거래를 하나의 거래로 묶어, 비트코인 블록체인에 정산을 위한 유효성 증명서를 제출합니다.

상태 채널

라이트닝 네트워크와 같은 상태 채널은 두 당사자가 메인 비트코인 블록체인에 각 거래를 기록하지 않고 무제한의 비트코인 거래를 오프체인에서 수행할 수 있게 합니다. 이 접근 방식은 거래 속도를 크게 향상시키고 비용을 줄입니다.

채널을 열기 위해 두 당사자는 비트코인 블록체인의 다중 서명 주소에 일정량의 비트코인을 잠급니다. 비트코인에서 다중 서명 주소는 한 명이 아닌 여러 사람이 거래를 승인하고 서명해야 하는 주소 유형입니다. 그들은 이 채널을 위한 비트코인의 초기 분배에 동의합니다. 채널이 열리면 당사자들은 채널의 현재 상태에서 각각의 비트코인 잔액을 업데이트하기 위해 서명된 거래 데이터를 교환하여 무제한의 오프체인 거래를 수행할 수 있습니다. 이 과정에서 이러한 거래는 비트코인 네트워크에 방송되지 않습니다.

거래가 완료되면 두 당사자는 채널의 최종 상태를 비트코인 블록체인에 서명하고 방송합니다. 이 최종 상태는 두 당사자 간에 최근 합의된 비트코인 분배를 반영합니다. 다중 서명 조건이 충족되어, 최종 잔액에 따라 자금이 재분배됩니다.

사이드체인

리퀴드 네트워크와 같은 비트코인 사이드체인은 비트코인에 고정된 별도의 블록체인에서 작동합니다. 이러한 사이드체인은 자체 합의 메커니즘을 사용하여 더 빠른 거래와 추가 기능을 가능하게 하며, 주기적으로 비트코인 메인체인에서 거래를 중계하고 최종화합니다. 비트코인 사이드체인은 다음과 같이 작동합니다:

양방향 페그: 비트코인 메인체인과 사이드체인 간의 자산 전송을 가능하게 하는 기본 기술은 "양방향 페그"라고 불립니다. 사용자가 자산을 비트코인 메인체인에서 사이드체인으로 이동하려면, 먼저 비트코인 블록체인의 특수 출력 주소에 비트코인을 잠그는 거래를 보내야 합니다. 이 작업은 메인체인에서 비트코인을 효과적으로 고정시킵니다. 사이드체인은 이 잠금 이벤트를 감지하고, 메인체인에서 잠긴 비트코인을 나타내는 sBTC(사이드체인 BTC)라고 불리는 동등한 양의 토큰을 사이드체인에 발행하고 방출하여 응답합니다. 사이드체인에서는 이러한 토큰을 자유롭게 전송하고 다양한 목적으로 사용할 수 있으며, 사이드체인의 더 빠르고 효율적인 합의 메커니즘의 이점을 누릴 수 있습니다. 사용자 자산을 비트코인 메인체인으로 반환하려면, 사용자는 사이드체인 토큰을 소각하거나 파괴합니다. 이 소각 이벤트는 메인체인에서 감지되어, 잠긴 비트코인을 다시 사용자의 메인체인 주소로 방출합니다.

연방체/검증자: 양방향 페그 프로세스를 안전하게 관리하고 검증하기 위해 사이드체인은 연방체 또는 검증자 그룹을 사용합니다. 이 연방체는 여러 중요한 기능을 수행합니다. 연방체 또는 검증자 그룹은 메인체인과 사이드체인 간의 양방향 페그 프로세스를 관리하고 안전하게 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 그들은 두 체인의 자산 잠금 및 해제를 모니터링하여 거래가 정확하게 기록되도록 하고, 이동된 자산의 양이 양쪽에서 일치하는지 검증하여 이중 지출과 같은 문제를 방지합니다. 이 연방체는 신뢰할 수 있는 당사자, 다중 서명 스크립트 또는 스마트 계약에 의해 운영될 수 있으며, 이 모두는 자산 전송 과정의 무결성과 안전성을 유지하기 위해 작동합니다.

독립적 합의: 사이드체인의 정의적인 특징은 비트코인 메인체인과 별도로 작동하는 독립적인 합의 메커니즘입니다. 이 독립성은 사이드체인이 특정 사용 사례에 최적화된 서로 다른 블록 시간, 블록 크기 및 거래 처리량을 포함한 사용자 정의 블록 매개변수를 구현할 수 있게 합니다. 이들은 사이드체인의 목적에 더 효율적이거나 적합할 수 있는 권위 증명(PoA) 또는 위임된 지분 증명(DpoS)과 같은 고유한 합의 알고리즘을 사용합니다. 또한, 사이드체인은 비트코인 메인체인에서 본래 제공되지 않는 스마트 계약, 프라이버시 향상, 기타 확장 솔루션과 같은 고급 기능을 도입합니다.

롤업

비트코인 레이어-투 롤업은 거래 실행 및 데이터를 메인 비트코인 블록체인에서 별도의 롤업 체인 또는 계층으로 이동시키면서 데이터 가용성과 합의를 위해 비트코인에 고정합니다.

롤업 기술에 포함된 주요 메커니즘은 롤업 체인에서의 거래 실행, 데이터 압축 및 비트코인 레이어 1에 고정하는 것입니다. 사용자는 비트코인 블록체인이 아닌 롤업 체인에서 거래를 실행하도록 제출합니다. 롤업 체인은 이러한 거래를 처리하고 계정 잔액을 적절히 업데이트합니다. 오프체인에서 많은 거래를 처리한 후, 롤업은 거래 데이터를 압축된 암호화 증명서 또는 커밋으로 "롤업"하여, 해당 거래의 상태에 대한 순 효과를 나타냅니다. 이 압축된 증명서는 단일 거래로 비트코인 블록체인에 주기적으로 제출됩니다. 비트코인 레이어 1의 스마트 계약 또는 검증 메커니즘은 롤업 증명이 나타내는 상태 전환을 효율적으로 검증하고 적용할 수 있습니다.

그러나 비트코인에서의 롤업은 기본 비트코인 레이어가 롤업 시스템이 생성한 암호화 증명서나 커밋을 본래 검증할 수 없는 것이 주요 문제로 작용합니다. 비트코인에서 롤업을 가능하게 하기 위해 몇 가지 접근 방식이 탐구되고 있으며, 주권 롤업과 비트코인 스크립트 확장이 포함됩니다.

주권 롤업은 유효성 증명을 위해 비트코인에 의존하지 않고 데이터 가용성 계층으로 비트코인을 사용합니다. 이러한 롤업은 독립적으로 운영되며, 오프체인에서 거래를 처리하고, 비트코인에 압축된 거래 데이터만 게시합니다. 이들은 자체 합의 메커니즘과 오프체인 거래 실행 환경을 관리하며, 비트코인을 롤업 데이터의 고정 및 저장에 사용합니다. BTC와 같은 자산을 롤업 안팎으로 이동시키기 위해, 탈중앙화된 그룹의 서명자에 의존하는 탈중앙화된 페그 시스템(sBTC)이 사용됩니다.

비트코인의 스크립트 언어와 명령어를 확장하여 유효성 검증 롤업을 가능하게 하면, 롤업의 상태 전환을 비트코인 기본 레이어가 검증하고 시행할 수 있습니다. 이는 더 나은 프로그래머빌리티를 위해 OP_CAT 또는 WTC와 같은 새로운 명령어를 추가하는 비트코인의 소프트 포크 업그레이드를 필요로 할 것입니다.

비트코인 레이어-투 솔루션의 장점

비트코인의 레이어 1은 보안성과 탈중앙화로 유명하지만, 여러 성능 제한이 있습니다. 비트코인 메인체인에서의 거래는 확인하는 데 약 10분이 걸리고, 스마트 계약 기능이 부족하며, 네트워크 혼잡으로 인해 종종 높은 거래 수수료가 발생합니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 비트코인 레이어-투 솔루션이 개발되어, 비트코인 네트워크의 사용성과 기능성을 크게 개선하는 다양한 향상을 제공합니다.

확장성: 비트코인 레이어-투 솔루션의 가장 큰 장점 중 하나는 네트워크의 거래 처리 능력을 크게 증가시킬 수 있다는 것입니다. 메인 블록체인 외부에서 거래를 처리함으로써, 레이어-투 프로젝트는 비트코인 기본 계층에 비해 훨씬 더 많은 거래를 초당 처리할 수 있습니다. 이 오프로드는 메인 체인의 혼잡을 줄여, 네트워크 운영을 더 원활하고 효율적으로 만듭니다. 증가된 확장성은 일상 거래와 고빈도 거래에 비트코인을 광범위하게 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 낮은 거래 수수료를 유발하여, 마이크로 트랜잭션 및 기타 소액 전송을 경제적으로 실현 가능하게 만듭니다. 사용자는 비용 절감의 이점을 누리며, 이는 특히 송금 및 마이크로 결제와 같은 응용 프로그램에 중요합니다. 이 경우 높은 수수료는 장애가 될 수 있습니다.

빠른 확인: 레이어-투 솔루션은 거의 즉각적인 거래 확인을 제공하여, 비트코인 메인체인의 평균 10분 블록 시간과 뚜렷한 대조를 이룹니다. 이 빠른 확인 시간은 판매 시점 거래 및 온라인 상거래와 같은 신속한 정산이 필요한 사용 사례에 필수적입니다. 더 빠른 확인을 달성할 수 있는 능력은 사용자 경험을 향상시키고 비트코인의 실제 응용 범위를 확대합니다.

향상된 프라이버시: 일부 레이어-투 구현은 향상된 프라이버시 기능을 제공합니다. 양파 라우팅 및 지불 채널 익명화와 같은 기술은 거래를 추적하기 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 디파이 프로토콜을 포함한 새로운 사용 사례를 열어줍니다.

상속된 보안: 레이어-투 솔루션은 기본 비트코인 블록체인에서 일정 수준의 보안을 파생합니다. 비트코인의 강력하고 탈중앙화된 작업 증명 합의에 거래를 고정함으로써, 레이어-투 네트워크는 비트코인 네트워크를 보호하는 엄청난 컴퓨팅 파워의 혜택을 누릴 수 있습니다.

비트코인 레이어-투 솔루션의 문제점

그 이점에도 불구하고, 비트코인 L2 네트워크는 특히 비트코인과 L2 네트워크 사이의 안전한 브리징, 비트코인 네트워크에서 증명을 정산하는 속도 및 능력에서 도전에 직면해 있습니다. 브리지는 보안 위험에 취약할 수 있으며, 향후 확장성을 위해 정산 속도와 비용의 개선이 필요합니다.

비트코인 L2 솔루션이 직면한 가장 큰 문제 중 일부는 다음과 같습니다:

비트코인과 L2 네트워크 간의 안전한 브리징: 사이드체인과 같은 비트코인 L2 네트워크는 비트코인 메인체인과 연결하는 데 브리지를 사용합니다. 이러한 브리지는 비트코인에 자산을 잠그고 L2 체인에서 동등한 토큰을 민팅함으로써 작동합니다. 그러나 이러한 브리징 설계는 보안 위험과 사용자 경험 문제를 가지고 있습니다. 많은 암호화폐 해킹과 손실은 크로스체인 브리지의 취약성으로 인해 발생했습니다.

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

직접 비트코인 검증 없이 보안 유지: 이더리움 L2에서는 검증자가 L2 거래를 검증하지만, 비트코인 L2는 비트코인 노드에서 거래를 검증하지 않기 때문에 완전히 보안을 상속받지 않습니다. 비트코인 L2는 자체 독립 보안 프로토콜에 의존해야 하며, 이는 비트코인 기본 계층과 동일한 보안 수준을 달성하는 데 어려움을 줍니다.

중앙 집중화 위험 증가: 일부 L2 솔루션은 결제 채널 및 릴레이 노드를 설정하거나 자체 합의 메커니즘을 실행해야 합니다. 이는 소수의 엔티티에 통제권이 집중되어 비트코인의 탈중앙화 원칙을 잠재적으로 약화시킬 수 있습니다.

기술적 복잡성과 통합 문제: 기존 비트코인 인프라와 L2 솔루션을 통합하는 것은 호환성을 보장하고, 보안 표준을 유지하며, 제

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