Layer 2 정말로 이더리움을 확장했나요?
构建一个安全、对用户友好的去中心化网络的愿景，依赖于关键基础设施的发展。这个愿景由一个共享的经济框架支持，得到了亿万人的拥护。Layer 2 的扩展解决方案在构建这一基础和增强以太坊的能力方面起着至关重要的作用。这些项目相互协作，形成一个强大的生态系统，推动以太坊充分发挥其潜力。
本文将深入探讨 Layer 2 的创新、叙事、面临的挑战以及它们对以太坊大规模采用的变革性影响。我们的分析将基于 Footprint Analytics 的 Layer 2 研究页面的数据，为这个不断发展的生态系统提供有价值的见解。
왜 우리는 Layer 2가 필요한가?
오랫동안 블록체인 기술은 탈중앙화, 보안성 및 확장성과 같은 장점으로 찬사를 받아왔습니다. 그러나 "블록체인 삼중 문제"는 단순한 구조 내에서 이 세 가지를 동시에 달성하는 것이 매우 도전적임을 보여줍니다. 이더리움은 현재 매일 100만 건 이상의 거래를 처리하고 있지만, 수요가 증가함에 따라 네트워크 혼잡과 높은 거래 수수료 문제에 직면하고 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 Layer 2 네트워크가 혁신적인 솔루션으로 등장했습니다.
Layer 2의 주요 목표는 더 높은 초당 거래량(TPS)을 달성하여 거래 처리량을 증가시키는 동시에 탈중앙화와 보안을 유지하는 것입니다. 이러한 Layer 2는 여러 오프체인 거래를 단일 Layer 1 거래로 통합하여 이 목표를 달성합니다. 따라서 거래 수수료가 크게 감소하여 이더리움이 더 넓은 사용자에게 더 쉽게 사용되고 포용적으로 만들어집니다.
Layer 2의 종류
현재 Layer 2는 주로 3가지 종류가 있습니다: Rollups, State channels 및 Plasma.
Rollups
Layer 2 솔루션으로서 Rollups는 여러 거래를 Layer 1의 단일 거래로 집계하여 Rollup 내의 참가자 간에 거래 수수료를 분배함으로써 사용자 비용을 절감합니다. Rollups는 주로 두 가지 유형이 있습니다: Optimistic Rollups와 Zero-knowledge Rollups(ZK-Rollups). Optimistic Rollups는 사기 증명을 활용하여 오프체인 거래의 유효성을 보장하고, ZK-Rollups는 제로 지식 증명을 사용하여 프라이버시와 보안을 강화합니다.
Optimistic Rollups의 예로는 Arbitrum(Arbitrum One), Optimism(OP Mainnet) 및 Base가 있습니다.
- Arbitrum은 Offchain Labs 팀에 의해 2021년 8월에 출시되었으며, 현재 업계에서 50% 이상의 시장 점유율을 차지하고 있습니다. Nitro 업그레이드를 통해 Arbitrum은 EVM 완전 동등성을 달성하여 개발자가 이더리움에서 Layer 2로 스마트 계약을 거의 수정 없이 원활하게 이전할 수 있게 되었습니다.
- Optimism은 두 번째로 큰 이더리움 Layer 2 솔루션으로, 2021년 1월에 소프트 론칭되었고, 같은 해 12월에 모든 사용자에게 완전히 개방되었습니다. Optimism은 EVM 동등한 아키텍처를 채택하여 이더리움 애플리케이션에 원활한 확장 솔루션을 제공합니다.
- Base은 Optimism과 협력하여 OP Stack을 기반으로 구축되었으며, 2023년 7월에 메인넷에 출시되었습니다. 불과 몇 개월 만에 Layer 2 시장에서 세 번째로 큰 점유율을 차지하며 큰 성공을 거두었습니다. Base는 Coinbase가 육성하였으며, Coinbase의 암호화 제품 구축 전문성을 활용하고 있습니다.
반면, ZK-rollup의 응용 프로그램에는 zkSync Era, Starknet, Linea 및 Polygon zkEVM이 포함됩니다.
- zkSync Era는 세계 최초의 zkEVM 블록체인으로, 2023년 3월에 모든 사용자에게 메인넷에서 출시되었으며, Layer 2 시장에서 빠르게 네 번째 시장 점유율을 차지했습니다. 사용자 활동(여기에는 TPS 및 거래 건수 포함) 측면에서 zkSync Era는 지배적인 Rollup 솔루션이 되었습니다.
- Starknet은 2021년 11월에 메인넷에 출시되었습니다. STARK 암호학 증명 시스템을 사용하여 보안성, 저비용 및 높은 성능을 달성합니다. Starknet은 개발 언어로 Cairo를 사용하며 EVM과 호환되지 않습니다. 현재는 Warp라는 이름의 변환기를 통해 Solidity와 Cairo 간의 호환성을 달성하기 위해 노력하고 있습니다.
- Linea는 ConsenSys의 Layer 2 솔루션으로, 2023년 7월에 메인넷에 출시되었습니다. EVM 호환성을 제공하여 개발자가 쉽게 이전하고 해당 네트워크에서 애플리케이션을 구축할 수 있도록 합니다.
- Polygon zkEVM 공개 테스트 버전은 2023년 3월에 출시되었으며, EVM 동등성을 목표로 하고 있습니다. Polygon(구 Matic)은 다양한 블록체인 솔루션을 제공하는 블록체인 플랫폼입니다. Polygon zkEVM은 Polygon의 제품 중 하나입니다.
State channels
State channels는 참가자가 빠르고 무제한의 오프체인 거래를 수행하고 이더리움에서 최종 결과를 정산할 수 있도록 하는 메커니즘입니다. 이 방법은 네트워크 혼잡, 비용 및 거래 지연을 줄일 수 있습니다.
Raiden Network는 State channels 기술을 연구하고 프로토콜을 정의하며 참조 애플리케이션을 개발하는 오프체인 확장 솔루션입니다. 거의 실시간, 저비용 및 확장 가능한 결제 기능을 구현하며, 이더리움의 ERC20 토큰과 호환됩니다. 이 네트워크는 이더리움 생태계와의 호환성을 유지하면서 확장성과 사용성을 높이는 것을 목표로 합니다.
Plasma
Plasma 체인은 이더리움 메인 체인과 연결된 독립 블록체인을 통해 분쟁을 해결하기 위해 사기 증명(Optimistic Rollups와 유사)을 활용합니다.
OMG Network는 Layer 2 Plasma 아키텍처를 활용하여 강력한 보안 보장과 높은 처리량을 제공합니다. 이더리움에서 탈중앙화 결제 애플리케이션을 구축하려는 제3자 개발자에게 확장 가능한 솔루션을 제공합니다.
데이터 통찰력
합의가 형성되고 있습니다: 이더리움은 대규모 채택을 실현할 것이며, 이는 시간 문제일 뿐입니다. 그렇다면 진행 상황은 어떠한가요?
다른 기술의 확산과 유사하게, 이더리움의 채택 궤적은 고전적인 종 모양 곡선으로 설명할 수 있습니다. 이는 소수의 혁신가들이 이 기술을 빠르게 수용하는 것으로 시작하여, 이후 초기 채택자들의 참여를 끌어들입니다. 이더리움이 지속적으로 발전하고 성숙함에 따라 점차 범위를 확대하여 초기 및 후기의 대다수를 끌어들이고, 대규모 채택 단계로 들어섭니다. 결국 채택의 마지막 단계에서 이 기술은 잔여 인구, 즉 소위 "낙오자"에게 혜택을 줄 것입니다.
Layer 2가 이더리움의 대규모 채택에 미치는 영향을 다음 몇 가지 측면에서 살펴보겠습니다:
TVL(총 잠금 가치)
총 잠금 가치(TVL)는 채택 상황의 선행 지표로 간주됩니다.
2023년 10월 말 기준으로 Arbitrum은 60.04억 달러의 TVL과 61.03%의 시장 점유율로 독보적인 위치를 차지하며 시장 지배자의 위치를 확고히 하고 있습니다. Optimism은 25.98억 달러의 TVL과 26.41%의 시장 점유율로 뒤를 따르며, 광범위한 채택률과 사용자 참여도를 보여줍니다.
다른 체인은 두 번째 계층을 구성하지만, 그 시장 점유율은 5% 미만으로 크게 뒤처져 있습니다. 새로 추가된 Base는 2023년 7월 13일 메인넷에 출시되었으며, 4.63억 달러의 TVL로 세 번째 자리를 차지하고 있습니다. zkSync Era는 4.51억 달러의 잠금 가치로 네 번째, Starknet은 1.35억 달러의 TVL로 다섯 번째에 랭크되었습니다.
데이터 출처: Layer 2 Overview
사용자 수 및 거래량
사용자 활동, 즉 이더리움과 상호작용하는 고유 사용자(bridgers) 수와 거래량은 채택 상황을 측정하는 주요 지표입니다.
다양한 Layer 2 솔루션 중에서 zkSync Era는 267만 명의 독립 사용자를 누적하여 모든 Rollup의 37.10%를 차지하고 있으며, 223만 건의 거래를 촉진하여 Rollup 활동의 50.84%에 해당합니다. zkSync Era의 초기 에어드랍 활동은 많은 사용자를 끌어들였으며, 이후에도 선두 자리를 유지하고 있습니다. 거래량 측면에서는 Starknet이 뒤를 따르며 170만 건의 거래량으로 Rollup의 23.70%를 차지하고 있습니다.
Base와 Linea는 2023년 7월에 메인넷에 출시되어 시장에서 큰 인기를 끌고 있습니다. 이들은 독립 사용자 참여도와 거래량 모두에서 Optimism과 Polygon zkEVM을 초과하고 있습니다.
거래 처리량
거래 처리량은 블록체인 커뮤니티에서 자주 논의되는 주요 확장 도전 과제 중 하나입니다.
현재 이더리움 메인넷의 처리 능력은 초당 약 15건의 거래(TPS)입니다. 반면, Visa는 약 24,000 TPS를 처리할 수 있는 능력을 가지고 있으며, Mastercard는 5,000 TPS를 처리할 수 있습니다.
Layer 2는 이러한 격차를 좁히고 있습니다. 10월에는 Arbitrum과 zkSync Era와 같은 유명한 Rollup 솔루션의 평균 TPS가 약 9.5에서 10으로, 현재 Rollup 중 이더리움에 가장 가까운 성능을 보이고 있습니다. Rollups는 확장성에 중요한 기여를 하며, 10월의 총 거래 처리량은 이더리움 메인넷의 321%를 초과하고, 확장성 계수는 4.21에 달합니다.
Rollup 기술이 확장성을 높이는 데 기여하고 있지만, 현재 어떤 Rollup도 이더리움을 초과하는 처리량을 달성하지 못하고 있습니다. 약세장에서는 사용자 유치와 유지가 Layer 1 및 Layer 2 네트워크 모두에게 도전 과제가 됩니다. 번창하는 Layer 2 생태계를 구축하려면 강력한 솔루션뿐만 아니라 높은 트래픽의 애플리케이션이 필요합니다. 또한 여러 Layer 2 간 및 Layer 1과 Layer 2 간의 원활한 상호작용 부족으로 인해 사용자 경험이 영향을 받으며, 지갑 전환 및 유동성 비용이 발생합니다.
비용
Layer 2는 이더리움 네트워크 비용을 낮추는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 여러 오프체인 거래를 단일 Layer 1 거래로 통합함으로써 이더리움의 거래 수수료가 크게 감소했습니다.
Footprint Analytics의 데이터에 따르면, 2023년 10월 Rollup의 평균 거래 수수료는 이더리움의 3%에서 10%에 해당합니다.
데이터 출처: Average Gas Fee
이 숫자는 Layer 2가 점점 더 인기를 끌고 있으며 채택률이 증가하고 있음을 보여주며, 이더리움의 혼잡을 완화하고 확장성을 높이는 데 있어 그들의 잠재력을 강조합니다.
Layer 2의 혁신
변화하는 블록체인 기술 분야에서 Optimism, zkSync 및 Arbitrum과 같은 선도적인 Layer 2 솔루션은 지속적인 도전 과제를 해결하고 상호 운용성에 대한 관심을 유지하기 위해 혁신적인 접근 방식을 적극적으로 추구하고 있습니다. 이러한 저명한 참여자들은 기술 및 응용 프로그램 측면에서 빠른 혁신 속도를 유지하며, 시장 경쟁 우위를 유지하기 위해 지속적으로 노력하고 있습니다.
Superchain은 Optimism 생태계에서 제안된 것으로, OP Stack이라는 공통 코드베이스를 공유하는 여러 네트워크로 구성된 네트워크입니다. 이 프레임워크는 다양한 Layer 2 네트워크가 서로 통신하고 거래할 수 있는 상호 운용 가능한 환경을 구축하는 것을 목표로 하며, 이는 인터넷이 장치 간 통신을 실현하는 방식과 유사합니다. 수평적 확장성을 제공함으로써 Superchain은 전통적인 멀티 체인 아키텍처와 관련된 도전 과제를 해결합니다. 이러한 도전 과제에는 평행 체인 간의 서로 다른 보안 아키텍처가 포함되며, 더 많은 체인이 추가됨에 따라 시스템 위험이 증가할 수 있고, 각 추가 체인에 대한 새로운 노드를 구축하는 비용이 포함됩니다.
출처: Superchain - OP Stack Docs
2023년 6월, zkSync는 Hyperchains를 출시했습니다. 이는 zkEVM의 분형 인스턴스로 작동하는 새로운 유형의 네트워크입니다. 이러한 Hyperchains는 Layer 1과 결제를 공유하며 병렬로 실행되며, Layer 2 네트워크로서 zkSync Era와 함께 유연하게 작동하거나 Layer 3 Validium으로 작동할 수 있습니다. zkSync 생태계의 Hyperchains는 누구나 개발하고 배포할 수 있으며, 허가 없이 가능합니다. 신뢰와 원활한 상호 운용성을 보장하기 위해 각 Hyperchain은 ZK Stack 위의 동일한 zkEVM 엔진에 의해 구동되어야 합니다. GRVT는 zkSync 생태계에서 첫 번째 Hyperchain으로, 중앙화 및 탈중앙화 거래소의 장점을 결합한 혼합 암호화폐 거래소입니다. 내부 테스트 Alpha 버전은 2023년 11월에 출시될 예정이며, 2024년 1분기에 메인넷 버전이 출시될 예정입니다.
Arbitrum Stylus는 Arbitrum이 2023년 8월에 출시한 것으로, Rust, C 및 C++와 같은 여러 프로그래밍 언어를 사용하여 Layer 2 네트워크에서 스마트 계약을 개발할 수 있도록 합니다. Solidity 외에도 개발자는 이제 WebAssembly(WASM)와 호환되는 언어로 스마트 계약을 작성할 수 있습니다. WASM은 네트워크에서 Rust 및 C++와 같은 언어의 코드를 실행할 수 있으며, Arbitrum Stylus를 사용하면 블록체인에서 이러한 코드를 실행할 수 있습니다. Stylus는 EVM과 완전히 상호 운용 가능한 두 번째 동등한 가상 머신을 도입하여 스마트 계약 작성을 위한 새로운 방법을 제공합니다.
Layer 2의 서사
2022년 이후, Layer 2 자체가 암호화폐 분야에서 중요한 서사가 되었습니다. Layer 2 분야에서 서사는 대중 인식을 형성하고 시장 동향에 영향을 미치는 데 중요한 역할을 합니다. 이러한 서사는 Layer 2와 이더리움 전체 미래에 대한 통찰력을 제공합니다.
- 전체 체인 게임. 이러한 게임은 블록체인을 사용하여 중앙 집중식 게임 서버를 대체하고, 자산, 논리, 상태 및 저장소를 포함하여 게임의 모든 측면을 체인에 배치합니다. Starknet과 COMBO(현재 테스트넷에서 운영 중)는 공공 체인 분야에서 전체 체인 게임의 중요한 지지자로 자리 잡고 있습니다.
- 모듈화 블록체인. 처음에 블록체인은 전체적인 디자인을 채택하여 단일 블록체인이 모든 작업을 처리했습니다. 그러나 모듈화 블록체인의 개념이 등장하여 특정 기능에 집중하고 모든 기능을 포괄하려고 하지 않습니다. Celestia는 첫 번째 모듈화 블록체인 네트워크입니다. 이미 준비가 완료되었으며, 2023년 10월에 에어드랍 및 출시 계획을 발표했습니다.
- 제로 가스 비용. 가스 비용은 이더리움의 대규모 채택을 저해하는 주요 장애물 중 하나입니다. 이 문제를 해결하기 위해 GasZero(현재 테스트넷에서 운영 중)는 Layer 2 네트워크로 등장하여 신뢰할 수 있는 최종 사용자에게 가스 비용을 부과하지 않는 독특한 솔루션을 제공합니다. GasZero에서 사용자는 지갑에 토큰을 미리 보유하지 않고도 탈중앙화 네트워크 및 스마트 계약과 상호작용할 수 있습니다.
- Layer 3. 블록체인 산업의 Layer 3 개념은 현재 널리 받아들여지는 정의가 없습니다. 이더리움 공동 창립자 Vitalik Buterin은 현재 그 정의를 명확히 하는 것은 시기상조라고 생각하며, 여러 Rollups 생태계의 아키텍처가 여전히 발전하고 있으며, 대부분의 논의가 이론적 수준에 머물러 있다고 언급했습니다. 그러나 Vitalik은 Layer 3의 미래에 대한 세 가지 가능성을 공유했습니다:
- Layer 2는 확장을 위해, Layer 3는 개인 정보 보호와 같은 맞춤형 기능을 위해 사용됩니다.
- Layer 2는 일반적인 확장을 위해, Layer 3는 맞춤형 확장을 위해 사용됩니다.
- Layer 2는 신뢰할 수 없는 확장(Rollups)을 위해, Layer 3는 약한 신뢰 확장(Validiums)을 위해 사용됩니다.
Layer 2가 직면한 도전 과제
혼잡한 이더리움 네트워크의 대안으로서 경제적으로 효율적인 Layer 2 네트워크는 점점 더 주목받고 있습니다. 특정 능력을 신중하게 확장하는 동시에 견고한 기본 계층을 유지하는 것이 중요합니다. 이더리움 커뮤니티는 기술 및 애플리케이션의 발전을 장려하지만, 사용자 친화성과 탈중앙화의 이점 사이에서 미세한 균형을 유지하는 것이 중요합니다. 이는 Vitalik Buterin이 2023년 10월 이더리움 홍콩 해커톤에서 강조한 바입니다.
Vitalik의 관점에 따르면, Layer 2는 네 가지 주요 도전에 직면해 있습니다:
- 증명 시스템의 보안성과 탈중앙화. 유효성(제로 지식) 증명과 사기 증명은 거래의 합법성을 증명하는 데 사용되며, 이더리움 체인에서 처리할 필요가 없습니다. 그러나 유효성 증명은 특정 하드웨어에 의존하기 때문에 중앙 집중화 문제에 직면해 있습니다.
- 정렬기의 탈중앙화. 이러한 정렬기는 거래를 검증, 정렬 및 압축한 다음 Layer 1으로 전송합니다. 그러나 이러한 중앙 집중식 설정은 단일 실패 지점, 검열 취약성 또는 당국에 의해 쉽게 폐쇄될 수 있는 가능성 때문에 비판받고 있습니다.
- 크로스 Layer 2 지갑. 이는 여러 Layer 2 솔루션 간의 원활한 상호작용을 가능하게 하여 지갑을 전환할 필요가 없습니다.
- 데이터 가용성. 이는 체인 상의 데이터 가용성을 의미하며, 거래를 검증하기 위해 블록체인 데이터의 전체 사본을 저장하는 데 따른 도전 과제를 포함합니다. 주목할 점은 Validiums 및 Optimiums와 같은 솔루션은 일반적으로 Layer 2로 분류되지 않으며, Layer 1에서 데이터를 게시하지 않기 때문입니다. 대신, 이들은 Layer 1 위에 추가적인 신뢰 가정을 도입합니다.
또한, 앞서 언급했듯이 현재 어떤 Layer 2 네트워크도 처리량 측면에서 이더리움을 초과할 수 없습니다. 시급한 과제는 Layer 2 생태계를 발전시키는 것입니다.
- 생태계 및 애플리케이션. 현재 Layer 2 네트워크의 생태계에서 대부분의 애플리케이션은 DeFi 애플리케이션입니다. Layer 2가 생태계를 확장하고 더 많은 사용자를 유치하며 그들이 남아 있도록 하려면 더 많은 유형의 현상적인 dApp을 도입해야 합니다.
결론
결론적으로, 이더리움의 발전을 저해하는 확장성과 비용 문제를 효과적으로 해결함으로써 Layer 2 네트워크는 이더리움의 대규모 채택을 추진하고 있습니다. 이러한 네트워크는 혁신적인 솔루션을 제공하여 거래 처리량을 증가시키고 비용을 낮추어 이더리움을 더 넓은 청중에게 더 쉽게 사용하고 포용적으로 만듭니다.
또한, 이더리움의 Layer 2 네트워크 외에도 opBNB는 BNB 체인이 확장성 문제에 대한 대응으로 등장했습니다. 2023년 9월, opBNB는 메인넷 출시를 성공적으로 완료했습니다. 사실, 이러한 도전에 직면하여 다른 공공 체인의 대응 조치와 미래 발전 방향도 기대됩니다. 모두의 초점은 여전히 생태계의 발전과 사용자 유치에 있습니다. 무한한 가능성이 우리 앞에 펼쳐져 있으며, 각 공공 체인은 자신만의 독특한 확장성과 대규모 채택의 길을 걸어갈 것입니다.
本文内容仅作行业研究和交流使用，不构成任何投资建议。市场有风险，投资需谨慎。
本文由 Footprint Analytics 社区贡献。
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