라이트닝 네트워크란 무엇인가요?

2016년 백서에서 제안된 라이트닝 네트워크(LN)는 비트코인 위에 구축된 레이어-2 솔루션입니다.

이 기사에서는 비트코인의 라이트닝 네트워크의 역사와 현재 상태에 대해 깊이 탐구할 것입니다.

비트코인의 라이트닝 네트워크가 만들어진 이유

라이트닝 네트워크는 비트코인의 확장성 문제, 즉 비트코인 거래의 속도와 비용 문제에 대한 대응으로 만들어졌습니다.

비트코인의 현재 이론적 최대 초당 거래 수(TPS)는 10이지만, 실제로는 3에서 7 사이입니다. 이는 2020년 기준으로 평균 6,000 TPS를 처리하는 VISA와 같은 전통적인 결제 처리기와 비교됩니다.

비트코인의 거래 수수료는 네트워크 사용 수요에 따라 크게 변동할 수 있습니다. 예를 들어, 2021년 4월 20일에는 평균 거래 수수료가 50달러를 초과했으나, 2021년 8월 9일에는 평균 2.50달러였습니다. 대규모 거래, 예를 들어 은행 송금이나 국제 송금을 위해서는 비트코인의 속도와 비용이 대안보다 경쟁력이 있지만, 비트코인을 일상적인 결제(소위 소액 거래, 예: 커피 한 잔, 주유)에 사용하려면 거래 속도를 높이고 거래 비용을 크게 줄여야 합니다.

라이트닝 네트워크 이론

라이트닝 네트워크(LN)가 작동하는 방식과 현재 LN의 도전 과제를 이해하려면 비트코인에 대해 이야기해야 합니다. 비트코인 네트워크의 제한 요소는 모든 거래가 체인에 새로운 블록에 포함되어야 한다는 것입니다. 블록은 약 10분마다 체인에 추가되므로, 비트코인 프로토콜을 크게 변경하지 않고 가능한 거래 수에는 엄격한 제한이 있습니다.

비트코인 프로토콜의 주요 개정에 대한 논쟁은 이전에도 있었고 '하드 포크'를 초래했습니다. 가장 눈에 띄는 것은 비트코인 캐시의 생성입니다. 라이트닝 네트워크는 새로운 블록체인을 만드는 대신 레이어-2 솔루션입니다. 이는 비트코인 프로토콜을 비교적 변경하지 않으면서, 주요 개정이 가져올 수 있는 이점을 제공한다는 것을 의미합니다. 적어도 이론적으로는 그렇습니다.

LN은 두 당사자 간에 결제 채널을 설정하여 작동합니다. 이때 처음과 마지막 거래만 비트코인 블록체인에 포함됩니다. 처음과 마지막 거래 사이의 모든 거래는 체인 외부에서 발생하므로, 이러한 거래는 비트코인 프로토콜에 의해 제한되지 않습니다.

결제 채널을 시작하려면 양측이 비트코인을 일정량 맡겨야 합니다. 그 비트코인은 결제 채널이 열려 있는 동안은 해제될 수 없습니다. 이 채널을 통해 전송할 수 있는 비트코인의 총량은 맡겨진 비트코인의 총량입니다. 예를 들어 설명해보겠습니다.

앨리스와 밥이 서로 결제 채널을 형성하려고 합니다. 앨리스는 10 BTC를 맡기고, 밥은 5 BTC를 결제 채널에 맡깁니다. 앨리스와 밥의 총 15 BTC를 담고 있는 개시 거래가 비트코인 블록체인에 추가됩니다. 이 거래가 블록체인에 추가된 후, 앨리스와 밥은 훨씬 빠른 속도로 거의 비용 없이 무제한으로 거래할 수 있습니다. 아래는 앨리스와 밥 간의 거래입니다:

앨리스가 밥에게 1 BTC를 보냅니다. 앨리스: 9 BTC 밥: 6 BTC
앨리스가 밥에게 2 BTC를 보냅니다. 앨리스: 7 BTC 밥: 8 BTC
밥이 앨리스에게 3 BTC를 보냅니다. 앨리스: 10 BTC 밥: 5 BTC
밥이 앨리스에게 1 BTC를 보냅니다. 앨리스: 11 BTC 밥: 4 BTC

양측 중 하나 또는 둘 다 채널을 닫고 싶을 때, 최종 잔액으로 닫기 거래를 블록체인에 전송합니다. 이 경우, 앨리스의 최종 잔액은 11 BTC이고, 밥의 잔액은 4 BTC입니다.

앨리스가 캐롤과 거래하고 싶다면 어떻게 될까요? 마침 밥이 캐롤과 결제 채널이 있으므로, 앨리스는 밥과 거래하고, 밥은 거래를 캐롤에게 전달합니다. 이 시나리오에서 밥은 거래를 전달하는 대가로 작은 수수료를 받을 수 있습니다. 시간이 지남에 따라, 6단계의 분리 이론에 의해 LN을 통해 앨리스는 누구와도 거래할 수 있습니다.

라이트닝 네트워크의 실제

LN은 비교적 새로운 프로토콜입니다. 사용성부터 보안까지 다양한 도전에 직면해 있습니다.

LN 노드를 실행하는 것이 얼마나 쉬운지에 대한 우려가 있습니다. LN이 성공하려면 LN 프로토콜을 실행하는 비트코인 노드의 강력한 네트워크가 필요합니다. LN 노드를 실행하는 것이 매우 어렵고, 작은 노드를 운영하는 데에는 인센티브 문제가 있을 수 있습니다. 그러나 LN을 실행하는 것이 전체 비트코인 노드를 실행하는 것보다 크게 어렵지 않다고 주장할 수 있습니다. 그러나 LN은 주로 소액 거래를 대상으로 하기 때문에, LN과의 일상적인 경험은 LN 기능이 있는 지갑을 통해 이루어질 것입니다. 일부 보다 확립된 비트코인 지갑과 달리, 이러한 LN 기능이 있는 지갑의 새로움은 관리형 지갑과 비관리형 지갑 버전 간의 절충을 의미합니다. 비관리형 LN 지갑은 사용하기 어렵고, 더 혼란스럽고 덜 직관적입니다. 관리형 옵션은 사용하기 더 쉽지만, 비트코인을 제3자에게 의존해야 합니다.

LN은 또한 경쟁자들과 경쟁해야 합니다. 2024년 2월 기준으로 LN에는 약 5,000 BTC가 잠겨 있습니다. 이는 많은 것처럼 보일 수 있지만, 비교하자면 2024년 2월 기준으로 150,000개 이상의 비트코인이 이더리움(WBTC, 래핑된 비트코인)에 잠겨 있습니다. 이더리움의 블록 시간은 약 14초로 비트코인의 10분과 비교해 이미 WBTC를 통해 이더리움 네트워크에서 비트코인을 거래하는 것이 훨씬 빠릅니다. 또한, 이더리움 프로젝트인 ETH 2.0 및 이더리움 플라즈마가 거래 수수료를 충분히 낮춰 라이트닝 네트워크를 불필요하고 구식으로 만들 수 있을 것으로 예상됩니다. 또한, WBTC를 사용하는 것은 DeFi에 접근할 수 있는 커다란 이점을 가져다줍니다. 이는 LN이 제공하지 않는 것입니다.

마지막으로, 그리고 가장 걱정스러운 것은 LN이 여러 가지 취약성에 직면해 있다는 것입니다. 여기에는 다음이 포함됩니다:

Griefing 공격: 자금이 잃어버리지 않지만, 피해자의 라이트닝 자금이 동결되어 결제 채널이 어떤 거래도 처리할 수 없게 됩니다.
Flood and loot: 공격자가 많은 피해자들이 블록체인에서 자금을 청구하도록 강제(flood)합니다. 공격자는 이 혼잡을 이용해 기한 전에 청구할 수 없었던 자금을 훔칩니다(loot).
시간 연기 공격: 공격자가 블록 전달을 지연시켜 피해자가 새로운 블록을 인식하는 시간을 길게 합니다.
고정 공격: 공격자가 피해자를 속여 LN 채널을 잘못 닫게 하고 개별 거래를 훔칩니다.

비트코인 라이트닝 네트워크의 해야 할 일

LN은 취약성으로 고통받고 있지만, 아직 아무도 이를 악용하지 않았습니다. 이러한 취약점을 실행하는 데 필요한 전문 지식이 매우 높기 때문에 아무도 이를 수행하지 않았을 가능성이 높습니다. LN 개발자들은 이러한 취약점을 발견하는 것이 네트워크를 더 강하게 만들 것이라고 자신하고 있으며, 이는 성장의 필수적인 단계라고 생각합니다. 개발자들은 지금까지 발견한 취약성에 대한 다양한 해결책을 만드는 데 대해 낙관적이지만, 고정 공격 및 시간 연기 공격은 LN 구현과 비트코인 코어의 동시 조정이 필요할 것입니다.

오늘날의 라이트닝 네트워크는 많은 도전에 직면해 있지만, 프로토콜이 아직 비교적 젊고 이러한 종류의 문제는 예상할 수 있습니다. 라이트닝 개발자들은 프로토콜을 개선하고 문제를 해결하여 레이어-2에서 비트코인을 확장할 수 있도록 계속 노력할 것입니다.

암호화폐를 구매, 판매 및 거래할 수 있는 최고의 플랫폼을 발견하세요.