레이어 2 솔루션은 무엇이며 Ethereum을 어떻게 확장합니까?

Ethereum 생태계의 레이어 2 솔루션 이해

1. 레이어 2 솔루션은 이더리움의 메인 블록체인 위에 구축된 보조 프로토콜로, 거래 속도를 높이고 비용을 절감하도록 설계되었습니다. 이러한 시스템은 보안과 최종성을 위해 여전히 이더리움에 의존하면서 기본 체인에서 트랜잭션을 처리하는 방식으로 작동합니다. 레이어 2는 계산 및 데이터 저장을 혼잡한 기본 레이어에서 이동함으로써 네트워크 병목 현상을 완화합니다.

2. 레이어 2의 핵심 아이디어는 여러 트랜잭션을 메인넷의 단일 제출로 묶는 것입니다. 이러한 집계는 이더리움에 직접 기록해야 하는 데이터의 양을 대폭 줄여 가스 요금을 줄이고 처리량을 높입니다. 자체 블록 공간이 필요한 모든 작업 대신 수십 또는 수천 개의 상호 작용을 하나의 암호화 증명으로 압축할 수 있습니다.

3. 보안은 사기 증명이나 유효성 증명과 같은 메커니즘을 통해 이더리움 메인넷에 고정되어 있습니다. 실행이 오프체인에서 발생하더라도 이러한 확인 방법을 사용하여 악의적인 활동을 감지하고 문제를 제기할 수 있습니다. 이는 분산화나 안전성을 훼손하지 않고 무신뢰 운영을 보장합니다.

4. 다양한 유형의 레이어 2 기술이 등장했으며 각각은 확장에 대한 고유한 접근 방식을 가지고 있습니다. 가장 눈에 띄는 것 중에는 롤업(낙관적 롤업과 zk-롤업 모두)과 상태 채널이 있습니다. 각 변형은 속도, 비용, 복잡성 및 기존 스마트 계약과의 호환성 간의 균형을 유지합니다.

롤업이 확장성을 활성화하는 방법

1. 롤업은 Ethereum의 메인 체인 외부에서 트랜잭션을 실행하지만 트랜잭션 데이터를 다시 레이어 1에 게시합니다. 이를 통해 Ethereum의 보안 모델을 상속하면서 더 높은 성능을 달성할 수 있습니다. 낙관적 롤업과 영지식(zk) 롤업이라는 두 가지 주요 범주가 있습니다.

2. 낙관적 롤업은 기본적으로 트랜잭션이 유효하다고 가정하고 분쟁이 발생할 때만 계산을 실행합니다. 그들은 대기 기간 동안 부정확한 결과에 대해 이의를 제기하기 위해 사기 증명을 사용합니다. 이로 인해 출금이 다소 지연되지만 완전한 EVM 호환성이 가능해 개발자가 dApp을 더 쉽게 마이그레이션할 수 있습니다.

3. Zk 롤업은 고급 암호화를 활용하여 일괄 거래를 확인하는 간결한 증거를 생성합니다. 이러한 유효성 증명은 생성하는 데 계산 비용이 많이 들지만 온체인에서 검증하는 데는 매우 저렴합니다. 모든 배치에는 정확성에 대한 수학적 증거가 제공되므로 긴 도전 기간이 필요하지 않아 자금 인출이 더 빨라집니다.

4. 두 가지 유형 모두 거래 용량을 크게 늘립니다. 예를 들어, zk-rollup은 초당 수천 건의 트랜잭션을 처리할 수 있는데, 이는 이더리움의 현재 한도인 약 15~20TPS를 훨씬 초과합니다. 채택이 증가함에 따라 Arbitrum, Optimism 및 zkSync Era와 같은 롤업 기반 네트워크에 더 많은 프로젝트가 배포되고 있습니다.

상태 채널과 사이드체인의 역할

1. 상태 채널을 통해 참가자는 블록체인에 개시 및 종료 상태만 기록하면서 수많은 오프체인 거래를 수행할 수 있습니다. 이 방법은 소액 결제나 게임 동작과 같이 빈번한 양자 상호 작용에 이상적입니다. 일단 채널이 열리면 레이어 1에서 결제가 이루어질 때까지 거의 0에 가까운 수수료로 즉시 전송이 가능합니다.

2. 롤업과 달리 상태 채널은 보안을 보장하기 위해 사용자가 온라인 상태이고 적극적으로 참여해야 합니다. 한쪽이 오래된 상태를 방송하여 부정 행위를 시도하는 경우 다른 쪽은 정의된 시간 내에 응답해야 합니다. 이러한 활성 모니터링에 대한 의존은 수동 사용자의 유용성을 제한합니다.

3. 사이드체인은 이더리움과 상호 운용이 가능하지만 별도의 합의 규칙에 따라 실행되는 독립적인 블록체인입니다. 높은 확장성과 유연성을 제공하지만 Ethereum의 보안을 직접 상속하지는 않습니다. Polygon POS와 같은 프로젝트가 이 범주에 속하며 분산된 검증을 희생하면서 빠르고 저렴한 거래를 제공합니다.

4. 사이드체인은 오프로딩 효과로 인해 레이어 2 솔루션으로 그룹화되는 경우가 많지만, 순수주의자들은 이더리움 보안 모델과의 긴밀한 결합이 부족하기 때문에 별도로 간주해야 한다고 주장합니다. 이들의 가치는 절대적인 분산화가 덜 중요한 특정 애플리케이션에 적합한 확장 가능한 환경을 제공하는 데 있습니다.

분산형 애플리케이션 및 사용자 경험에 미치는 영향

1. 레이어 2 채택은 사용자가 DeFi, NFT 및 Web3 플랫폼과 상호 작용하는 방식을 변화시켰습니다. 한때 소규모 거래를 불가능하게 만들었던 높은 가스 요금은 많은 롤업 네트워크에서 1센트 미만으로 줄었습니다. 이러한 접근성은 특히 소매 투자자들 사이에서 더 광범위한 참여를 장려합니다.

2. 개발자는 확장된 설계 가능성의 이점을 누릴 수 있습니다. 비용을 낮추고 확인 속도를 높이면 복잡한 논리와 빈번한 업데이트가 가능해집니다. 인프라 제약이 완화되면서 새로운 금융 상품, 실시간 게임, 소셜 프로토콜이 등장합니다.

3. 레이어 간 유동성 브리지를 통해 레이어 1과 레이어 2 환경 간의 원활한 자산 이동이 가능합니다. 그러나 브리징은 스마트 계약 악용 및 중앙 집중식 관리인과 관련된 위험을 초래합니다. 몇몇 세간의 이목을 끄는 해킹은 브리지 계약을 표적으로 삼아 강력한 감사와 분산형 설계의 중요성을 강조했습니다.

4. 진전에도 불구하고 단편화는 여전히 과제로 남아 있습니다. 사용자는 여러 지갑을 관리하고 체인 전체의 잔액을 추적하며 다양한 확인 시간을 이해해야 합니다. 상호 운용성 프로토콜은 탐색을 단순화하는 것을 목표로 하지만 생태계에는 여전히 기존 웹 플랫폼과 비교할 수 있는 통합된 경험이 부족합니다.

자주 묻는 질문

레이어 2 블록체인과 레이어 1 블록체인의 차이점은 무엇입니까? 레이어 1은 합의, 보안 및 데이터 가용성을 담당하는 기본 블록체인인 이더리움 자체를 나타냅니다. 레이어 2는 레이어 1 위에서 작동하며 결과를 메인넷에 다시 정산하기 전에 오프체인에서 트랜잭션 처리 및 계산을 처리합니다. 이러한 분리를 통해 레이어 2는 Ethereum의 기본 구조를 변경하지 않고 확장할 수 있습니다.

모든 레이어 2 솔루션은 동일하게 안전합니까? 아니요. 보안은 설계에 따라 다릅니다. Ethereum에 데이터를 게시하고 사기 또는 유효성 증명을 사용하는 롤업은 검증을 위해 레이어 1에 의존하기 때문에 매우 안전한 것으로 간주됩니다. 대조적으로, 독립 검증인이 있는 사이드체인은 사이드체인이 손상되면 되돌릴 수 없는 손실이 발생할 수 있으므로 보안 보장 수준이 낮습니다.

레이어 2 네트워크는 스마트 계약을 지원합니까? 예, 많은 최신 레이어 2 플랫폼은 스마트 계약을 완벽하게 지원합니다. Optimism과 Arbitrum은 EVM(Ethereum Virtual Machine)을 복제하여 개발자가 최소한의 변경으로 Solidity 기반 dApp을 배포할 수 있도록 합니다. ZkSync와 StarkNet은 zk 친화적 아키텍처를 사용하여 유사한 기능을 제공하지만 개발 도구는 약간 다를 수 있습니다.