크로스 체인 삼중 난제와 모듈화 해결 방안

저자：Arjun Bhuptani, ConnextNetwork

편집: 메타버스의 길

이 글에서 Arjun Bhuptani는 현재 Connext 크로스 체인 프로토콜이 직면하고 있는 문제(예: 높은 비용, 느린 속도 등)를 요약하고, Connext가 Amarok이라는 업그레이드를 통해 이러한 문제를 어떻게 해결하는지 설명합니다. 그 원리는 Connext와 Nomad의 크로스 체인 메커니즘을 결합하는 것입니다.

저자는 블록체인 자체와 마찬가지로, 크로스 체인에 필요한 모든 이상적인 속성을 제공할 수 있는 전체 아키텍처는 없지만, 모듈화된 프로토콜 스택을 통해 최적의 크로스 체인 방식을 구현하는 데 가까워질 수 있다고 생각합니다.

업그레이드 동기

이번 업그레이드의 동기는 네트워크 내 다양한 유형의 참여자가 직면한 핵심 문제를 해결하는 것입니다.

최종 사용자가 직면한 문제

1. 가스 비용: 현재의 크로스 체인 프로세스는 크로스 체인 상호작용을 완료하기 위해 두 단계의 준비/이행 과정에 의존하며, 이는 대량 처리하기 어렵습니다.
2. 서명 클레임: 거래를 완료하려면 사용자가 자금을 클레임하기 위해 메시지에 서명해야 합니다. 이는 Connext가 신뢰 최소화를 실현할 수 있게 하지만, 이 과정은 사용자가 서명하기 전에 온라인 상태를 유지해야 하므로 고통스럽습니다.
3. 자금 잠금 위험: 사용자 거래와 라우터의 관계는 1:1입니다. 만약 라우터가 오프라인이거나 프로세스 중간에 체인과의 연결을 잃으면 사용자의 자금이 최대 72시간 동안 잠길 수 있습니다.
4. 속도: 사용자가 특정 라우터에 tx를 바인딩해야 하므로, 특정 라우터에서 발생하는 지연이 사용자에게 전달됩니다.
5. 유동성 단편화: 라우터가 제공하는 유동성은 경로에 의존하므로, 주어진 체인 쌍 사이에서만 사용할 수 있습니다. 크로스 체인 수가 증가함에 따라 사용자가 대규모 거래를 수행하기가 더욱 어려워집니다.

개발자가 직면한 문제

1. 체인 외부 의존성: 이 분야의 대부분의 통합은 계약에 국한되지만, Connext는 현재 주어진 거래에 대해 라우터를 찾기 위해 클라이언트 SDK를 실행해야 합니다.
2. 서명 클레임: 클레임의 필요성은 개발자가 진행 중인 tx를 추적하고 사용자가 적절한 시간에 서명하도록 알리도록 요구합니다. 이는 단순한 체인 상 tx와 비교할 때 많은 오버헤드와 복잡성을 증가시킵니다.
3. 일반 메시징 없음: Connext는 현재 크로스 체인 호출 계약을 지원하지만, 이는 특정 상황에서만 안전하게 수행할 수 있습니다. 개발자가 언제 이 기능을 사용할 수 있는지, 언제 사용할 수 없는지를 요구하는 것은 큰 장애물입니다.

라우터가 직면한 문제

1. 재균형: 라우터는 목표 체인에 자금을 보내고, 출처 체인에서 자금을 수신합니다. 이는 그들의 유동성이 체인이나 롤업 2차 네트워크 간에 이동할 수 있으며, 잠길 수 있어 자본 효율성을 저하시킵니다.
2. ROI 불명확: 라우터의 투자 수익률은 두 단계 프로세스 때문에 정확하게 추적하기 어렵습니다. 이는 수익 추적에 필요한 데이터가 여러 체인에 분산되어 있기 때문입니다.
3. 활성 문제: 위에서 언급한 바와 같이, 거래 과정에서 라우터가 사용할 수 없는 경우 사용자의 자금은 최대 72시간 동안 잠길 수 있습니다. 이러한 활성 문제는 라우터의 난이도를 증가시킵니다.
4. 가스 악의적 공격: 사용자나 라우터는 협력하여 거래를 취소할 수 있습니다. 그러나 이러한 상황이 발생할 때, 미리 지불한 가스 비용을 보상할 명확한 메커니즘이 없습니다.

초기 해결책은 무엇이었나요?

Connext는 위의 문제를 해결하기 위해 다음 조합을 통해 수리할 계획이었습니다:

1. 인센티브------예를 들어, vAMM 가격 책정을 사용하여 재균형을 유도하고, 벌금 메커니즘을 사용하여 시스템의 활성화를 강화합니다;
2. 지갑 통합------Connext SDK 코드를 지갑에 이식하여 개발자와 사용자로부터 "서명 클레임" 프로세스를 추상화할 수 있습니다;

Connext의 초점은 거래가 가능한 한 신뢰를 최소화하도록 하는 것이며, 위의 장애물은 이러한 안전성을 달성하기 위한 균형을 이루기 위해 존재합니다.

지난 몇 달 동안 Connext는 신뢰를 도입하지 않고도 위의 문제를 피할 수 있는 더 나은 아키텍처를 연구했습니다.

모듈화된 크로스 체인 솔루션

이러한 사고의 돌파구는 Connext와 Nomad의 긴밀한 협력에서 비롯되었습니다. Nomad는 모든 체인에서 충분히 표현되고 신뢰를 최소화하는 통신을 제공할 수 있는 옵티미스틱 크로스 체인 브리지 프로토콜이지만, 그 대가로 30분의 지연이 발생합니다.

블록체인 자체와 마찬가지로, 크로스 체인에 필요한 모든 이상적인 속성을 제공할 수 있는 전체 아키텍처는 없지만, 모듈화된 프로토콜 스택을 통해 최적의 크로스 체인 방식을 구현하는 데 가까워질 수 있습니다.

모듈화된 크로스 체인 스택

새로운 프로세스

새로운 설계 프로세스는 Nomad 프로토콜을 대량으로 사용하며, 이 방법은 서명이 필요하지 않고, 단순히 모든 라우터가 사용자 거래에 자금을 제공하고 호출을 실행할 수 있도록 하며, Nomad를 통해 자금을 클레임합니다.

사전에 명확하게 지정된 라우터가 없기 때문에, 라우터가 mempool에서 서로 경쟁하여 주어진 거래를 완료할 위험이 존재합니다. 이는 최적이 아닌 결과로, 이 경주에서 지더라도 라우터는 가스를 소모하게 됩니다. 이 문제를 해결하기 위해 개발자는 라우터로부터 입찰(시도된 거래)을 수집하고 이를 체인에 일괄 게시하는 역할을 하는 정렬기를 도입했습니다(개념적으로 롤업 정렬기와 유사합니다).

Connext의 정렬기 역할은 시스템의 자금 안전성에 어떤 방식으로도 영향을 미치지 않습니다. 오히려 이는 라우터 간에 비용 수익/작업을 공정하게 분배하기 위한 메커니즘으로, 주어진 (a) 사용자 tx의 모든 라우터 입찰 데이터 가용성과 주어진 (b) 선택에서 당첨자를 결정하는 프로세스가 있다면 신뢰 없이 완료될 수 있습니다. Connext는 현재 정렬기가 자신의 롤업에 데이터를 게시하도록 하거나 라우터와 정렬기가 텐더민트 합의를 이루도록 하는 방법을 연구하고 있습니다.

관련 변화

Amarok 업그레이드는 더 나은 크로스 체인 프로세스와 기능 세트를 구현하여, 이전에 언급한 몇 가지 문제를 해결할 수 있습니다:

1. 프로세스 간소화: 더 이상 서명이 필요한 두 단계 프로세스가 아니며, 모든 거래는 이제 송신 체인의 단일 거래에서 발생하여 사용자 경험과 개발자 경험을 간소화합니다. Connext는 더 이상 취소를 필요로 하지 않으므로 라우터의 가스 악의적 공격 비용을 제거합니다.
2. 1-of-N 라우팅: 모든 라우터가 사용자 거래를 완료할 수 있어 사용자 자금 잠금 가능성을 제거하고, 라우터의 활성 요구 사항을 크게 줄입니다. 이는 개발자가 오프체인 코드를 필요로 하는 것을 완전히 제거합니다.
3. 더 간단한 유동성: 라우터는 거래의 목표 체인에서 유동성을 수신하며, 이는 그들이 유동성을 제공하는 곳입니다. 유동성은 더 이상 경로에 의존하지 않으므로 재균형 문제와 단편화 문제를 제거하여 자본 효율성과 가용성을 크게 향상시킵니다.
4. 더 저렴하고 더 빠른 거래: 새로운 프로세스는 체인 상 호출의 수를 4에서 2로 줄여 거래가 더 저렴하고 더 빨라지게 합니다.
5. 임의 메시징: Amarok 업그레이드가 가져오는 가장 흥미로운 개선 사항은 개발자가 이제 다양한 크로스 체인 dapp을 구축할 수 있게 되어, JS 스타일의 비동기 개발 등 강력한 기능(예: Solidity 콜백 지원)을 잠금 해제할 수 있다는 것입니다.

다음 단계는 무엇인가요?

Connext는 현재 Amarok 업그레이드가 적용된 전용 테스트넷을 운영 중이며, 향후 몇 주 내에 누구나 사용할 수 있는 기능이 완비된 공공 테스트넷이 제공될 예정입니다.

5월에는 Connext가 업그레이드 감사 작업을 완료할 계획이며, 6월에는 메인넷 업그레이드를 진행할 예정입니다.

Amarok 업그레이드가 완료되면, 이는 구축자들에게 Connext 위에 그들이 생각할 수 있는 모든 유형의 크로스 체인 애플리케이션을 구축할 수 있는 기회를 열어줄 것입니다. 다음은 개발자들이 이미 논의한 몇 가지 초기 사용 사례입니다:

1. 단일 거래에서 크로스 체인 DEX 유동성 연결;
2. 크로스 체인 금고 전략 관리;
3. 주요 프로토콜 작업, 예를 들어 크로스 체인 복제/동기화 전역 상수(예: PCV);
4. 오라클을 도입하지 않고 UniV3 TWAP을 각 체인에 도입;
5. 체인에 구애받지 않는 veToken 거버넌스;
6. 메타버스 간의 크로스 체인 상호 운용성;