공식 메커니즘에서 시작하여 블록체인 응용 패러다임의 변천을 탐구하다

이 글은 체인뉴스(ChainNews)에 게시되었으며, 저자는 outprog, everFinance의 창립자입니다.

09년 비트코인이 탄생하며 블록체인 시대가 열렸습니다. 분산된 네트워크에서 모든 노드는 하나의 문제를 계산하며, 먼저 해결한 기계가 비트코인 보상을 받습니다. 무한한 문제 계산 과정에서 영원히 위조할 수 없는 데이터 체인이 생성되며, 체인에 기록된 전송 정보는 객관적인 표식으로 새겨져 사람들의 합의에 의해 큰 가치를 창출합니다. 이러한 위조할 수 없는 장부는 나중에 블록체인이라고 불리며, 수천 년간 사용된 장부를 완전히 혁신했습니다.

아래 글에서는 최근 몇 년간 블록체인 분야의 합의 변화, 블록체인 응용 방식의 변화, 그리고 우리가 저장 계산 패러다임을 통해 어떻게 새로운 신뢰할 수 있는 응용 프로그램을 구축할 수 있는지를 탐구할 것입니다.

절대적인 탈중앙화

비트코인 원리주의자들은 절대적인 탈중앙화를 믿습니다. 비트코인 네트워크는 유명한 SF 영화 '터미네이터'의 스카이넷과 같으며, 전 세계에서 운영되는 네트워크로 수많은 서버에 장부가 존재합니다. 스카이넷처럼 이를 종료하려면 아마도 전체 네트워크를 파괴해야 할 것입니다. 이러한 P2P 노드 네트워크는 탈중앙화의 특성을 지니며, 어떤 국가나 기관의 통제를 받지 않습니다.

절대적인 탈중앙화는 사용자가 모든 거래를 스스로 검증해야 함을 요구합니다. 초기에는 PC에 비트코인 지갑을 설치하는 데 수 시간 또는 수 일이 걸려 전체 네트워크와 동기화해야 했습니다. 동기화가 완료되어야만 전송 작업을 수행할 수 있었습니다. 개인 컴퓨터가 오프라인이거나 꺼져 있어 지갑이 오랜 시간 오프라인 상태가 되면, 다음 작업을 수행하기 전에 데이터를 계속 동기화해야 했습니다. 모든 데이터가 완전히 업데이트되어야 새로운 거래를 진행할 수 있었습니다. 이러한 경험은 대부분의 사용자에게 받아들일 수 없는 것이었습니다.

사람들은 항상 모든 거래를 동기화하고 검증해야만 절대적인 탈중앙화 신뢰를 얻을 수 있습니다.

신뢰할 수 있는 지갑 서비스 제공업체

17년 ICO의 열풍과 함께 이더리움은 블록체인을 새로운 차원으로 끌어올렸습니다. 새로운 사용자들이 몰려들면서 이더리움 공식 Mist 지갑(비트코인과 마찬가지로 모든 거래를 검증하기 위해 수일이 걸림)은 사용자 요구를 충족하기 어려워졌습니다. imToken은 이러한 흐름에 맞춰 더 쉽게 사용할 수 있는 API 지갑을 구축했습니다.

사용자는 더 이상 오랜 시간 데이터 동기화를 할 필요가 없으며, 애플리케이션을 다운로드하면 즉시 사용할 수 있습니다. 블록체인 노드는 지갑 서비스 제공업체가 제공하며, 사용자의 개인 키는 여전히 개인의 스마트폰에 저장됩니다. 사용자는 API를 통해 서비스 제공업체의 노드에 접근하여 스마트폰에서 거래 서명을 하고 거래를 서비스 제공업체의 체인 노드로 전송합니다.

API 지갑의 또 다른 전형은 MetaMask로, 18년부터 20년까지 DeFi의 부상 과정에서 중요한 역할을 했습니다. 브라우저 플러그인 지갑도 즉시 사용할 수 있으며, 새로운 이더리움 인프라인 infura와 결합하여 사용자가 장부 검증을 건너뛰고 직접 DeFi를 사용할 수 있게 합니다. Uniswap에서의 교환, Compound 대출, 20년 중반부터 암호화폐 커뮤니티에서 유행한 유동성 채굴까지, MetaMask는 사용자에게 필수적인 DeFi 도구입니다.

그러나 DeFi의 쾌적한 경험을 즐기는 과정에서, 아마도 합의에 대한 근본적인 관점을 잃어버렸을 것입니다. API 지갑을 사용하는 과정에서 사용자는 블록체인 거래를 검증하지 않고, 서비스 제공업체가 배포한 노드를 신뢰합니다. 절대적인 탈중앙화는 버려졌고, 사용자 경험이 우선시되었습니다. 이더리움 공식 지갑인 Mist는 DeFi 폭발이 시작되기 전에 업데이트 중단을 조기에 발표했습니다.

절대적인 탈중앙화(사용자가 독립적으로 장부를 검증하는 것)는 점차 역사 무대에서 사라지고 있지만, 탈중앙화 합의는 약화되지 않았습니다. 사용자 문턱이 낮아짐에 따라 DeFi의 번영이 가져왔고, 전체 블록체인 이야기는 더욱 깊이 있게 다가왔습니다. 본질적으로 imToken이나 MetaMask를 사용하든, 비록 그 뒤에는 내부 노드가 존재하더라도, 사용자가 장부를 검증하지 않더라도 사용자의 거래가 한 번 체인에 포장되면 수천 개의 다른 블록체인 노드를 통해 보장받을 수 있습니다. 이러한 객관적인 사실은 한 서비스 제공업체나 중앙화된 클라우드 서비스에 의해 변경될 수 없습니다. 중앙화된 서비스 제공업체는 사용자에게 일시적으로 속일 수 있지만, 영원히 속일 수는 없습니다. 사용자 거래의 객관적인 사실은 광범위한 블록체인 노드 네트워크에 포장되어 있으며, 변경되거나 위조될 수 없습니다.

객관적인 사실과 데이터 표현

Compound는 이더리움이라는 세계 컴퓨터에서 운영되는 금융 대출 응용 프로그램으로, Compound의 모든 거래는 수천 개의 이더리움 노드에 의해 계산되어 Compound 대출 비즈니스의 객관적인 사실을 보장합니다. 그러나 사용자와 서비스 제공업체 모두 체인에서 대출 비즈니스의 수익률을 직접 얻을 수는 없습니다. 대출의 사실은 계속 발생하고 있지만, 발생한 연간 수익률은 체인 데이터에 대한 추가 통계를 통해서만 도출할 수 있습니다. 사실은 객관적으로 존재하지만, 사용자의 의사 결정 기준은 사실이 연산한 표면 데이터입니다. 이때 객관적인 사실과 데이터 표현은 신뢰가 분리됩니다.

비트코인 원리주의자의 관점으로 돌아가면, 사용자만이 전체 노드 또는 SPV 지갑을 사용하여 각 거래를 검증한 경우에만 사용자가 얻는 데이터 표현이 완전한 탈중앙화 신뢰를 갖게 됩니다. imToken/MetaMask와 같은 API 지갑을 사용할 때, 사용자는 infura 또는 다른 서비스 제공업체에 잔액 정보를 요청하고, 이 잔액 정보는 본질적으로 단순한 데이터 표현일 뿐이며, Compound의 수익률과 본질적으로 다르지 않습니다.

Compound의 수익률은 공식 중앙화 서버에서 체인 데이터를 통해 계산된 결과입니다(일반적으로 이더리움 이벤트 로그를 사용하여 계산). 동시에 사용자가 infura 또는 다른 서비스 제공업체에 요청한 잔액도 중앙화 서버의 이더리움 프로그램 계산에 의해 생성된 상태입니다. 특히 중앙화 서버에서 이더리움 노드는 일반 애플리케이션 프로그램으로 수정 및 조정될 수 있습니다. 따라서 이더리움 노드 API를 통해 얻은 데이터나 노드 데이터를 2차 가공하여 생성된 새로운 데이터는 완전한 탈중앙화 신뢰를 제공할 수 없습니다. 서비스 제공업체의 서버는 이더리움 노드와 임의의 맞춤형 통계 프로그램을 수정할 수 있습니다. 따라서 사용자가 모든 거래를 스스로 검증하지 않을 경우, 객관적인 사실과 데이터 표현은 필연적으로 이원 분리의 상황을 초래합니다. 사용자가 서비스 제공업체를 통해 얻은 데이터는 객관적인 사실에 대한 2차 진술입니다.

절대적인 객관적인 사실을 얻으려면 사용자가 모든 거래를 스스로 검증하고 데이터를 스스로 통계해야 합니다. 이러한 절대적인 탈중앙화 신뢰 모델은 사용자 문턱이 너무 높아 현실적인 상황에서 적용하기 어려워 이상주의가 되었습니다.

블록체인 응용 패러다임의 변화

이더리움 공식 지갑 Mist의 실패와 함께 전체 합의는 미세하게 변화하고 있습니다: 사용자는 더 이상 거래를 스스로 검증하지 않고 infura 또는 애플리케이션 서비스 제공업체의 체인 노드를 사용하여 거래를 수행합니다. 이 시점에서 신뢰는 완전히 서비스 제공업체에 맡겨졌습니다.

사용자의 합의 인식은 점차 변화하고 있습니다. 변화의 근본 원인 중 하나는 블록체인 사용자 집단의 변화로, 원리주의자들은 끊임없이 새로운 블록체인 사용자를 맞이하고 있습니다. 이러한 새로운 사용자는 결코 노드나 SPV 지갑을 스스로 배포한 적이 없으며, 사용자의 요구는 탈중앙화 신뢰가 아니라 간단하고 사용하기 쉬운 토큰 전송 및 높은 수익의 DeFi 응용 프로그램입니다. 탈중앙화 비전은 절대적인 객관적인 사실을 자율적으로 얻는 것에서 서비스 제공업체가 제공하는 사실의 2차 진술에 의존하는 것으로 변화했습니다. 변화 과정은 아래 그림과 같이 단일 층의 토폴로지 모델에서 이중 모델로 변화하며, 가까운 미래에는 삼중 모델로 발전할 가능성이 있습니다.

그림 1은 절대 탈중앙화 모델로, 사용자의 클라이언트와 노드가 동일한 수준에 있으며, 사용자는 노드를 동기화하고 모든 거래를 검증합니다. 이 모델에서는 사용자 경험이 매우 나쁩니다.

17년 ICO 이후 imToken/MetaMask가 부상하면서 급격히 증가하는 사용자 요구를 해결하기 위해 우리는 그림 2의 이중 모델 시대에 접어들었습니다. 사용자는 더 이상 거래를 검증하지 않으며, 노드는 완전히 서비스 제공업체가 운영하고 배포합니다. 사용자는 서명된 데이터를 서비스 제공업체에 전송하고, 서비스 제공업체의 노드가 거래를 처리합니다. 이때 사용자 경험이 개선되었고, 사용자는 고통스러운 거래 동기화 및 검증을 더 이상 수행하지 않아도 됩니다.

그림 3의 삼중 모델은 사용자를 블록체인과 완전히 분리합니다. 이 모델에서는 사용자가 체인에 전혀 접촉하지 않으며, 사용자가 서명한 거래도 체인 노드로 전송되지 않습니다. 서비스 제공업체의 신뢰는 다양한 블록체인에 의해 제공되며, 사용자의 거래는 완전히 애플리케이션 측에서 처리됩니다. 삼중 모델의 가장 큰 장점은 사용자에게 인터넷 수준의 경험을 제공하는 것입니다. 여기에는 인터넷 수준의 TPS와 신뢰할 수 있는 인터넷 계정이 포함됩니다.

전체 변화 과정은 사용자 경험의 향상으로, 사용하기 어려운 것에서 사용 가능한 것으로, 마지막으로 사용하기 쉬운 것으로 발전합니다.

삼중 모델로의 진화

사실 현재 우리의 DeFi 응용 프로그램은 순수한 이중 모델이 아니라 2.5층 모델입니다.

사용자가 DeFi를 사용하는 과정에서 대부분의 데이터는 노드에서 원래 출력된 것이 아니며, 중앙화된 서버를 통해 통계적으로 표현됩니다. 블록체인은 단지 결제 기능을 제공하며, 서비스 제공업체의 노드에 배포된 프로그램도 완전히 수정 가능하고 데이터를 위조할 수 있습니다.

우리는 두 가지 공격을 가정할 수 있습니다:

1. 오해를 불러일으키는 데이터 표현 + 실제 노드. 서비스 제공업체는 실제 노드를 제공하지만, 표현된 이자율, 환율 또는 기타 정보는 수정되어 사용자가 체인에서 작업하도록 유도합니다. 거래는 여전히 체인에서 실제로 이루어지지만, 거래의 사실 결과와 데이터 표현 사이에는 차이가 있을 수 있습니다. 예를 들어 표시된 연간 수익률이 10%인 반면 실제로는 9%일 수 있으며, 교환된 환율이 256인 반면 실제 거래는 250일 수 있습니다.
2. 완전히 허위인 노드로 인해 사용자의 전송 및 DeFi 결과가 모두 허위가 되는 경우.

이 두 가지 공격을 피하기 위해 사용자는 어쩔 수 없이 노드를 스스로 운영하고 데이터를 통계해야 합니다. 그러나 이러한 것은 사용자에게 매우 어려운 일이므로, 사용자는 이러한 데이터 표현을 신뢰하거나 다른 제3자를 통해 데이터를 검증해야 합니다. 현실의 예로는 imToken/MetaMask를 통해 DeFi를 사용할 때 항상 etherscan을 통해 거래를 확인해야 한다는 것입니다.

서비스 제공업체가 애플리케이션을 개발할 때, 절대적인 탈중앙화 신뢰는 애플리케이션에 전달됩니다. 사용자가 신뢰하는 것은 서비스 제공업체이며, 다른 제3자 서비스 제공업체를 통해 거래를 검증하여 더 높은 신뢰를 얻을 수 있습니다. 어쨌든 사용자의 신뢰는 블록체인의 탈중앙화 신뢰와 단절되었습니다. 요약하자면, 우리는 현재 신뢰를 두 가지로 나눌 수 있습니다:

1. 절대 신뢰: 누구도 신뢰하지 않고, 블록체인 모든 거래를 스스로 검증하여 완전한 탈중앙화 장부를 얻습니다.
2. 상대적 신뢰: 서비스 제공업체를 신뢰하고, 서비스 제공업체를 통해 장부의 데이터 표현을 얻으며, 다른 여러 서비스 제공업체의 데이터를 통해 거래를 대조합니다.

왼쪽 그림은 이중 모델의 확장으로, 사용자와 서비스 제공업체의 노드가 상호작용하며, 동시에 서비스 제공업체가 통계한 데이터 표현을 사용합니다. 사용자에게는 상대적으로 신뢰할 수 있는 환경에 있으며, 서비스 제공업체가 제공하는 노드는 반드시 실제 노드가 아닐 수 있으며, 사용자는 제3자를 통해 확인하거나 스스로 검증해야 합니다.

이중 모델에서 사용자는 여전히 체인 노드에 직접 접촉하여 노드에 거래를 요청합니다. 오른쪽 그림은 삼중 모델로, 사용자, 서비스 제공업체, 체인 노드가 세 층으로 분리되어 사용자는 체인 노드에 전혀 접촉하지 않습니다. 서비스 제공업체는 저장 기반의 신뢰할 수 있는 계산을 제공하며, 이때 체인 외 프로그램이 사용자의 거래를 처리합니다. 거래는 체인 외 프로그램에 의해 처리되지만, 프로그램의 모든 처리 과정은 블록체인을 통해 보장됩니다(Arweave 기반의 저장 계산 패러다임). 따라서 체인 외 계산도 제3자 또는 스스로 검증할 수 있습니다.

저장 계산 패러다임: 결정적인 프로그램을 오픈 소스하거나 체인에 업로드하여 프로그램이 완전히 체인 외에서 계산되고, 모든 입력은 저장형 블록체인에 전송되어 저장됩니다. 데이터가 한 번 포장되면 순서를 갖게 됩니다(시계열). 어떤 제3자도 프로그램을 실행할 수 있으며, 프로그램은 체인上的 사실 데이터를 로드하여 사실 상태를 생성합니다.

이중 모델, 2.5층 모델 또는 삼중 모델에서 사용자는 상대적으로 신뢰할 수 있는 정보만 얻을 수 있으며, 절대 신뢰는 서비스 제공업체와 관련이 있습니다. 사용자가 모든 거래를 스스로 검증하지 않는 한 완전한 신뢰를 구축할 수 없습니다.

삼중 모델에서 우리는 새로운 Compound를 구축할 수 있습니다. 이러한 Compound는 더 이상 EVM 체인 상 계산 모델을 사용할 필요가 없으며, 프로그램과 데이터의 신뢰성을 보장하기만 하면 응용 프로그램이 실행되는 객관적인 사실이 절대적으로 존재합니다. 삼중 모델의 구조에서 연간 수익률뿐만 아니라 각 거래에서 발생하는 잔액 상태도 체인 외에서 계산되고 표현됩니다. 이중 모델을 삼중 모델로 개선하는 것은 객관적인 사실을 변경하지 않으며, 사용자의 상대적 신뢰 환경에도 아무런 변화가 없습니다. 거래가 체인에 올라간 후의 객관적인 사실은 블록체인 기술에 의해 지원됩니다.

삼중 모델의 장점

왜 사용자를 블록체인과 완전히 분리하는 삼중 계산 모델을 구축해야 할까요?

체인은 너무 많은 제약이 있어 일반 사용자의 낮은 문턱 요구를 충족하기 어렵습니다. 블록체인의 TPS에는 너무 많은 제약이 있으며, 비싼 채굴 수수료, 개인 키 및 복구 문구 관리 등은 일반 사용자가 받아들이기 어렵게 만듭니다. 블록체인이 절대적인 탈중앙화 목표를 달성한 후, 사용성의 많은 부분이 손실되었습니다.

삼중 모델로 구축된 응용 프로그램은 블록체인 노드가 응용 프로그램에 신뢰를 부여하며, 응용 프로그램 개발자는 극도의 유연성을 얻고 사용자에게 극한의 사용성을 제공합니다.

• 조합 가능성: 저장 계산 패러다임을 사용하면 조합 가능성이 손실되지 않으며, 모든 응용 프로그램은 API를 통해 직접 상호작용할 수 있습니다. 응용 프로그램에서 발생한 거래가 블록체인에 포장된 후, 이는 객관적인 사실로서 변경할 수 없으며 검증할 수 있습니다. 서로 신뢰하는 두 응용 프로그램이 API 실시간 상호작용 과정에서 허위 거래가 발생하면, 이러한 허위 거래로 인해 발생한 모든 거래는 감지되어 롤백될 수 있습니다. 이는 체인 외 롤백 또는 잘못된 장부를 수정하여 체인 외 프로그램과 블록체인의 사실을 일치시키는 것입니다.

• 개발 문턱 낮음: 전통적인 응용 프로그램을 오픈 소스하고 거래를 블록체인에 포장하기만 하면 응용 프로그램이 투명하고 신뢰할 수 있게 되며, 제3자가 검증할 수 있습니다. 이때 개발에는 어떤 언어 제한도 없으며, 이 패러다임 사고만 사용하면 됩니다.

• 성능 제한 없음: 체인 외 프로그램의 성능은 배포 프로그램의 머신과 개발 팀의 능력에만 의존합니다.

• 합의 비용 극히 낮음: 합의 비용을 블록체인 저장 비용으로 줄이며, Arweave를 사용하여 거래를 저장하면 1달러로 거의 백만 건의 거래를 처리할 수 있습니다.

단점

주로 접근성 손실: 응용 프로그램은 중앙화된 서비스 제공업체에 의해 구현되고 배포되며, 서비스 제공업체는 사용자의 거래를 필터링하고 검토할 수 있습니다. 또한 단일 지점의 서비스 장애는 서비스 중단을 초래할 수 있습니다.

그러나 누구도 장부의 객관적인 사실을 손상시킬 수는 없습니다. 사실 프로그램과 사용자가 서명한 각 거래는 블록체인에 기록되어 검증 가능한 사실 상태가 됩니다.

결론

합의의 최소 비용은 저장 비용입니다. 블록체인의 위조할 수 없고 추적 가능한 특성을 통해 우리는 사실 프로그램과 사실 데이터를 저장할 수 있으며, 이들이 실행한 결과는 반드시 실제로 존재하고 변경할 수 없는 것입니다. 계산은 사실 범주에 속하지 않으며, 계산이 발생했는지 여부와 관계없이 객관적인 사실은 변하지 않습니다. 검증 가능성은 전체 블록체인 합의와 신뢰의 핵심입니다. 누구나 위조할 수 없는 객관적인 사실을 검증할 수 있으며, 이는 모든 신뢰의 기초입니다.

저장 계산 패러다임이 제공하는 검증 가능한 신뢰는 다자 간 신뢰의 다리를 구축하며, 검증 가능한 투명한 장부는 전통적인 장부 기술을 완전히 혁신하고, 전통적인 장부(계약)가 생산 관계 조정 과정에서 발생하는 여러 모순과 분쟁을 해결합니다.

장부는 인류 협력의 핵심 요소로, 각 개인과 각 기관의 장부가 상호 결합하여 오늘날 사회의 협력과 분업을 촉진합니다. 블록체인은 혁신적인 사실 기계로서 장부를 기반으로 한 신뢰 체계를 완전히 변화시켜 신뢰를 더 쉽게 달성하고 가치를 자유롭게 흐르게 할 것입니다.