공용 블록체인 확장성 관점에서 Rollup이 직면한 기술적 난제는 무엇인가?

작성자: Bing Ventures

Rollup은 확장성 솔루션으로서 공공 블록체인 확장에 중요한 잠재력을 가지고 있습니다. 그러나 현재 보안성, 탈중앙화 정도, 사용자 경험 및 비용 효율성 등 몇 가지 난관에 직면해 있습니다. 이러한 난관을 해결하고 건전한 생태계와 표준화된 지원을 구축함으로써 Rollup은 더 넓은 범위의 응용 및 발전을 실현할 수 있으며, 공공 블록체인의 확장성에 지속적인 지원을 제공할 수 있습니다.

혼합 Rollup은 이러한 목표를 달성하기 위한 유익한 탐색입니다. 혼합 Rollup은 다양한 아키텍처를 융합하여 그들의 장점을 흡수하는 혁신적인 개념으로, 공공 블록체인의 확장성과 성능 문제를 더 잘 해결할 수 있으며, 동시에 더 높은 보안성과 더 나은 사용자 프라이버시 보호를 제공할 수 있습니다.

본 Bing Ventures 기사는 공공 블록체인 확장 관점에서 Rollup이 확장성 솔루션으로서 직면한 난관을 생각하고, 보안성, 탈중앙화 정도, 사용자 경험 및 비용 효율성 등의 문제를 탐구하며, 이를 바탕으로 가능한 해결책을 논의하고 Rollup의 전망을 살펴봅니다.

단일 Rollup의 난관

제로 지식 Rollup과 낙관적 Rollup은 현재의 두 가지 주요 Rollup 아키텍처이지만, 각각 명확한 한계를 가지고 있습니다. 낙관적 Rollup은 사기 증명의 제출이 필요하기 때문에 거래의 최종성에 도달하는 데 최대 1주일이 걸리며, 제로 지식 Rollup은 체인에서 유효성 증명을 검증해야 하므로 높은 비용에 직면합니다. 전자는 사용자 경험이 좋지 않고, 후자는 비용 효율성과 지속 가능성이 좋지 않습니다. 또한 두 가지 모두 보안성과 탈중앙화 정도에서 서로 다른 정도의 균형을 가지고 있습니다. 예를 들어, 낙관적 Rollup은 운영자의 사기로 인한 탈퇴 사기의 위험이 있으며, 대부분의 제로 지식 Rollup은 중앙화되어 있어 소수의 운영자만이 L1에 거래 및 유효성 증명을 제출할 수 있어 검열 위험이 증가합니다.

낙관적 Rollup과 제로 지식 Rollup의 혼합 모델은 보안성과 탈중앙화 정도에서 더 나은 균형을 제공할 것으로 기대되며, 전체 시스템의 보안을 높이면서도 일정 수준의 탈중앙화를 유지할 수 있습니다. 이러한 혼합 모델은 사용자와 개발자에게 가능한 최상의 경험을 제공할 수 있을 것으로 기대됩니다.

또한 Rollup의 대규모 일반화는 건강한 생태계를 필요로 하며, 개발자에게 더 나은 도구와 문서를 제공하여 그들이 Rollup 솔루션을 구축하고 배포할 수 있도록 지원해야 합니다. 동시에 통일된 표준과 규범을 제정하는 것도 필요하여 서로 다른 Rollup 솔루션의 상호 운용성과 호환성을 보장해야 합니다. 출처: 0XJIM

혼합 Rollup의 잠재적 이점

혼합 Rollup은 새로운 확장성 솔루션으로서 다음과 같은 여러 가지 개선을 가져올 것으로 기대됩니다:

첫째, 혼합 Rollup은 더 큰 유연성과 확장성을 제공합니다. L2에서 간단한 머신에 적합한 ZK 회로를 구축함으로써, 혼합 Rollup은 낙관적 Rollup의 기반 위에서 유효성 증명을 발표할 수 있으며, 목표 머신 아키텍처가 고정되어 있기 때문에 회로를 자주 업데이트하는 문제를 피할 수 있습니다. 이러한 유연성 덕분에 혼합 Rollup은 다양한 응용 시나리오와 요구에 적응할 수 있으며, 대규모 거래를 처리하기 위해 효과적으로 확장할 수 있습니다.

둘째, 혼합 Rollup은 낙관적 및 제로 지식 증명의 장점을 결합하여 더 높은 보안성을 제공합니다. 낙관적 Rollup은 높은 성능과 낮은 비용의 거래 처리를 제공하지만, 거래 제출 후 검증이 이루어지기 때문에 일정한 위험이 존재합니다. 반면 제로 지식 증명은 거래의 유효성과 프라이버시를 보장하여 공격자가 사용자의 자산을 변조하거나 탈취하기 어렵게 만듭니다. 이 두 가지 메커니즘을 결합함으로써, 혼합 Rollup은 보안성 측면에서 더 강력한 보장을 제공할 수 있습니다.

또한, 혼합 Rollup은 신뢰의 필요성을 줄일 수 있습니다. 거래의 올바른 실행을 증명하기 위해 제로 지식 증명을 사용함으로써, 혼합 Rollup은 사용자에게 검증 노드의 정직성에 대한 의존도를 줄일 수 있습니다. 사용자는 ZK 회로의 정확성만 믿으면 되며, 검증 노드의 정직성을 검증할 필요가 없어 사용자 신뢰 요구를 줄일 수 있습니다. 출처: Bing Ventures

혼합 Rollup의 기술적 구현 도전

혼합 Rollup 모델은 새로운 확장성 솔루션으로서 몇 가지 기술적 구현 도전에 직면해 있습니다. 다음은 두 가지 주요 도전입니다:

첫째, 실행 계층을 단순화된 가상 머신으로 컴파일하는 과정은 복잡한 엔지니어링과 연구가 필요할 수 있습니다. 이 과정은 컴파일된 코드가 단순화된 가상 머신에서 올바르게 실행될 수 있도록 하고 원래 실행 계층과 일치해야 합니다. 이 도전을 해결하기 위해서는 일련의 컴파일러 최적화, 가상 머신 아키텍처 및 호환성 등의 기술적 문제를 다루어야 합니다. 이러한 문제들이 적절히 해결되어야만 혼합 Rollup 모델이 유연성과 확장성의 이점을 실현할 수 있습니다.

둘째, 추적식 제로 지식 증명의 구현은 대량의 데이터와 계산을 처리해야 하며, 이는 성능 및 확장성의 도전을 가져올 수 있습니다. 혼합 Rollup 모델은 실행 경로의 올바름을 검증하기 위해 제로 지식 증명을 사용하며, 이는 대량의 증명 데이터를 생성하고 검증해야 합니다. 실제 네트워크에서 이러한 추적식 증명을 실시간으로 생성하고 검증하기 위해서는 증명 생성 알고리즘과 검증 알고리즘을 최적화하여 효율성과 확장성을 높여야 합니다.

이러한 난점들을 고려할 때, 현재 기술 수준에서는 혼합 Rollup 모델이 특정 응용 시나리오와 요구에 더 적합하게 나타납니다. 필자가 생각하는 두 가지 주요 응용 시나리오는 다음과 같습니다:

• 첫째, 대규모 거래 처리입니다. 혼합 Rollup 모델은 실행 계층을 단순화된 가상 머신으로 컴파일하는 방법을 통해 더 높은 유연성과 확장성을 제공하므로 대규모 거래 처리에 더 적합합니다. 대량의 거래를 효과적으로 배치 처리하고 낮은 지연 시간으로 거래 확인을 실현하여 대규모 거래 처리의 요구를 충족할 수 있습니다.
• 둘째, 프라이버시에 대한 높은 관심을 가진 응용입니다. 혼합 Rollup 모델은 제로 지식 증명을 사용하여 실행 경로를 검증함으로써 거래의 프라이버시를 보호합니다. 거래의 세부 내용은 올바른 것으로 증명될 수 있지만, 실제 거래 데이터는 비공개로 유지되며, 검증에 참여하는 노드만 접근할 수 있습니다. 이러한 프라이버시 보호 메커니즘은 혼합 Rollup 모델이 금융 거래나 개인 신원 확인과 같은 프라이버시 보호에 대한 높은 요구가 있는 응용 시나리오에 더 적합하게 만듭니다.

종합적으로 볼 때, 혼합 Rollup 모델은 실행 계층을 단순화된 가상 머신으로 컴파일하는 것과 추적식 제로 지식 증명 등의 기술적 구현 도전에 직면해 있습니다. 그러나 대규모 거래 처리와 프라이버시에 대한 높은 관심을 가진 응용 시나리오에서 혼합 Rollup 모델은 그 장점과 적합성을 보여줍니다. 기술적 도전을 해결하고 특정 요구를 충족함으로써, 혼합 Rollup은 확장성 분야에서 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.

미래 Rollup의 발전 방향

혼합 Rollup은 미래 Rollup의 발전 방향으로 여겨지지만, 그 추가적인 성숙은 다음의 단일 Rollup 기술이 더 발전하는 전제 조건에 기반해야 합니다:

첫째, 낙관적 Rollup 모델입니다. 낙관적 Rollup은 낙관적 확인(최종성) 메커니즘을 더욱 최적화하고 개선함으로써 더 높은 거래 처리량과 더 낮은 비용을 제공합니다. 이는 더 효율적인 상태 관리, 거래 제출 및 분쟁 해결 메커니즘 등의 혁신을 포함할 수 있습니다. 낙관적 Rollup 모델은 성능과 비용 측면에서 혼합 Rollup을 초월할 잠재력을 가지고 있습니다.

둘째, 제로 지식 증명 Rollup 모델입니다. 제로 지식 증명 기술의 발전은 더 효율적이고 빠른 검증 과정을 가져와 제로 지식 증명 Rollup의 성능과 확장성을 높일 것입니다. 여기에는 더 효율적인 증명 구성, 더 간결한 증명 크기 및 더 빠른 검증 알고리즘 등의 혁신이 포함됩니다. 제로 지식 증명 Rollup 모델은 검증 효율성과 성능 측면에서 혼합 Rollup을 초월할 것으로 기대됩니다. 출처: Bing Ventures

우리는 혼합 Rollup의 도입이 더 많은 프로젝트와 개발자가 Rollup 생태계 구축에 참여하도록 촉진할 것이라고 생각합니다. 유연성과 확장성을 제공함으로써, 혼합 Rollup은 다양한 응용 시나리오와 산업에 더 많은 기회를 제공합니다. 예를 들어, DeFi 분야는 혼합 Rollup의 높은 성능과 낮은 비용의 이점을 활용하여 더 복잡한 금융 프로토콜과 스마트 계약을 구축할 수 있습니다. 필자가 주목하는 몇 가지 방향은 다음과 같습니다:

1. 크로스 체인 상호 운용성: 혼합 Rollup은 서로 다른 공공 블록체인에 크로스 체인 상호 운용성 솔루션을 제공할 수 있습니다. 혼합 Rollup을 브릿지 레이어로 사용함으로써, 각 공공 블록체인은 안전하고 효율적인 자산 이동 및 정보 전달을 실현할 수 있습니다. 이는 다중 체인 간의 협력과 가치 흐름을 촉진하여 기존 체인 간의 장벽을 허물 것입니다. 이더리움과 다른 공공 블록체인 간의 상호 운용성은 잠재적인 기회로, 혼합 Rollup을 통해 양쪽 체인에서 자산의 대규모 원활한 상호작용과 조합을 실현할 수 있습니다.
2. 산업 규제 및 프라이버시 보호: 혼합 Rollup의 결합 특성은 산업 규제 및 프라이버시 보호를 위한 솔루션을 제공할 수 있습니다. 제로 지식 증명 기술을 채택함으로써, 혼합 Rollup은 거래 프라이버시를 보장하고 검증 가능한 거래 실행을 제공합니다. 이는 RWA 분야 및 기관 사용자 등 프라이버시 보호에 대한 높은 요구가 있는 분야에서 특히 중요합니다.
3. 커뮤니티 거버넌스 및 합의 메커니즘 혁신: 혼합 Rollup의 발전은 더 많은 커뮤니티 거버넌스 및 합의 메커니즘 혁신을 장려할 것입니다. 혼합 Rollup을 도입함으로써, 공공 블록체인 커뮤니티는 더 높은 거래 처리량과 더 낮은 비용을 실현하면서도 높은 수준의 탈중앙화와 보안을 유지할 수 있습니다. 이는 공공 블록체인 거버넌스 및 합의 메커니즘의 실험과 개선으로 이어질 수 있으며, 다양한 DAO의 요구를 충족할 수 있습니다.
4. 인프라 및 개발 도구 지원: 혼합 Rollup의 발전과 함께 더 많은 인프라 및 개발 도구 지원이 등장할 것으로 예상됩니다. 개발자는 혼합 Rollup을 배포하고 관리하기 위한 도구 및 플랫폼을 구축하여 개발 프로세스를 간소화하고 더 나은 사용자 경험을 제공할 수 있습니다. 이는 혼합 Rollup의 채택을 더욱 촉진하고 개발자에게 더 많은 기회와 자원을 제공할 것입니다.

종합적으로 볼 때, 혼합 Rollup은 생태계 확장, 크로스 체인 상호 운용성, 산업 규제 및 프라이버시 보호, 커뮤니티 거버넌스 및 합의 메커니즘 혁신, 인프라 및 개발 도구 지원 등 여러 측면에서 긍정적인 트렌드를 가져올 것으로 기대됩니다. 기술과 응용의 지속적인 발전에 따라, 혼합 Rollup은 L1과 L2의 확장성과 실용성을 더욱 향상시킬 것입니다.