이더리움 블록체인의 확장성 문제: 미래는 L2에 달려 있습니다.

2015년 7월 이더리움 블록체인의 출현은 비트코인에 비해 훨씬 더 정교한 계층을 도입하여 디지털 자산의 환경에 완전히 혁명을 일으켰습니다.

The advent of the Ethereum blockchain in July 2015 completely revolutionized the landscape of digital assets by introducing a much more sophisticated layer compared to Bitcoin. Over the years, Ethereum has powered thousands of cryptographic protocols thanks to the possibility of implementing smart contract, completely innovating the cryptographic industry. However, 9 years after its debut on the market, this L1 chain continues to deal with its main Achilles’ heel: scalability. In fact, despite Ethereum being a highly interoperable programmable blockchain thanks to its EVM nature, it does not boast a high throughput for transactions. This is a very large limit because it prevents the blockchain from supporting a large amount of traffic, and makes its cost of use unsustainable. Especially in bull market cycles, where the attention to cryptocurrencies is greater, Ethereum often requires enormous fees to execute transactions. As we can see in the following Etherscan chart, the cost of using the chain, commonly referred to as “gas”, has often reached peaks above 200 gwei. We remind you that gwei is the unit of measurement for gas cost: 1 gwei corresponds to 0.000000001 Ether. If we observe this chart closely, we notice how in the last two years the situation regarding gas price on Ethereum has slightly adjusted. The strong expansion of the L2 chain has indeed helped the main layer to distribute the traffic over more blockspace, limiting queues and high fees. Especially from 2023 onwards, the growth of new second-layer networks has allowed for an overall increase in the scalability of the cryptographic ecosystem, while simultaneously consuming less gas. The settlement requests on Ethereum’s L1 grew exponentially in the middle of the second year, when the L2 trend reached incredible levels. According to the Coingecko ranking, there are currently 46 different L2 solutions, for a TVL of 40 billion dollars. A lot of attention for the Ethereum L2 sector is channeled towards those networks of the Zk-EVM type, which implement the so-called “zero-knowledge proofs”. Although this is actually a rather dated topic, it has only become popular in the blockchain space in recent years. Today, most of the L2 developed on Ethereum are rollup (optimistic or zk) that shift the burden of data processing off-chain by sending verification batches to the L1. Given the success of this cryptographic technology, Vitalik Buterin himself thought a few months ago to make Ethereum a Zk-EVM chain. In fact, with an update, it could make this “built-in” feature, allowing the integration of ZK-SNARKs computational proofs also at the execution level. This would make the main network much more scalable than it is at the moment, capable among other things of validating transactions with maximum focus on privacy.

2015년 7월 이더리움 블록체인의 출현은 비트코인에 비해 훨씬 더 정교한 계층을 도입하여 디지털 자산의 환경에 완전히 혁명을 일으켰습니다. 수년에 걸쳐 이더리움은 스마트 계약 구현 가능성 덕분에 수천 개의 암호화 프로토콜을 지원하여 암호화 산업을 완전히 혁신했습니다. 그러나 시장에 출시된 지 9년이 지난 지금도 이 L1 체인은 주요 아킬레스건인 확장성을 계속해서 다루고 있습니다. 실제로 이더리움은 EVM 특성으로 인해 상호 운용성이 뛰어나고 프로그래밍 가능한 블록체인임에도 불구하고 높은 트랜잭션 처리량을 자랑하지 않습니다. 이는 블록체인이 대량의 트래픽을 지원하지 못하게 하고 사용 비용을 지속 불가능하게 만들기 때문에 매우 큰 제한입니다. 특히 암호화폐에 대한 관심이 더 큰 강세장 주기에서는 Ethereum이 거래를 실행하는 데 막대한 수수료를 요구하는 경우가 많습니다. 다음 Etherscan 차트에서 볼 수 있듯이, 일반적으로 "가스"라고 불리는 체인 사용 비용은 종종 200gwei 이상으로 정점에 도달했습니다. gwei는 가스 비용 측정 단위입니다. 1 gwei는 0.000000001 Ether에 해당합니다. 이 차트를 자세히 살펴보면 지난 2년 동안 이더리움의 가스 가격 상황이 어떻게 약간 조정되었는지 알 수 있습니다. L2 체인의 강력한 확장은 실제로 메인 레이어가 더 많은 블록 공간에 트래픽을 분산시켜 대기열과 높은 수수료를 제한하는 데 도움이 되었습니다. 특히 2023년부터 새로운 2층 네트워크의 성장으로 암호화 생태계의 확장성이 전반적으로 증가하는 동시에 가스 소비도 줄어들었습니다. 이더리움의 L1에 대한 결제 요청은 L2 추세가 믿을 수 없는 수준에 도달한 2년차 중반에 기하급수적으로 증가했습니다. 코인게코(Coingecko) 순위에 따르면 현재 TVL이 400억 달러에 달하는 46개의 L2 솔루션이 있습니다. Ethereum L2 부문에 대한 많은 관심은 소위 "영지식 증명"을 구현하는 Zk-EVM 유형의 네트워크에 집중되어 있습니다. 이것은 실제로 다소 오래된 주제이지만 최근 몇 년 동안 블록체인 공간에서 인기를 얻었습니다. 오늘날 이더리움에서 개발된 대부분의 L2는 검증 배치를 L1으로 전송하여 오프체인 데이터 처리 부담을 전가하는 롤업(낙관적 또는 zk)입니다. 이 암호화 기술의 성공을 고려하여 Vitalik Buterin 자신은 몇 달 전에 Ethereum을 Zk-EVM 체인으로 만들려고 생각했습니다. 실제로 업데이트를 통해 이 "내장" 기능을 만들어 실행 수준에서도 ZK-SNARK의 계산 증명을 통합할 수 있습니다. 이는 메인 네트워크를 현재보다 훨씬 더 확장 가능하게 만들고 무엇보다도 개인 정보 보호에 최대한 초점을 맞춰 거래를 검증할 수 있게 해줍니다.

? – Enshrined zk-EVMhttps://t.co/jKohatBnq6

? – 모셔진 zk-EVMhttps://t.co/jKohatBnq6

The idea of Vitalik, as brilliant and ambitious as it is, involves very complex structural changes. For example, a change to the rule being proposed would require the addition of a pre-state root and a post-state root to each block entering the consensus layer.

훌륭하고 야심 찬 Vitalik의 아이디어에는 매우 복잡한 구조적 변화가 포함됩니다. 예를 들어, 제안되는 규칙을 변경하려면 합의 레이어에 진입하는 각 블록에 사전 상태 루트와 사후 상태 루트를 추가해야 합니다.

This means that each block gets a special type of cryptographic proof that shows that the transactions in the block are valid and therefore correctly updates the state of the blockchain. 

이는 각 블록이 블록의 거래가 유효하고 따라서 블록체인의 상태를 올바르게 업데이트한다는 것을 보여주는 특별한 유형의 암호화 증명을 얻음을 의미합니다.

Another solution would require the separation of different parts of the execution blocks, introducing the calculation via GPU to validate the ZK-SNARKS proofs.

또 다른 솔루션은 실행 블록의 여러 부분을 분리하여 ZK-SNARKS 증명을 검증하기 위해 GPU를 통한 계산을 도입해야 합니다.

This would make Ethereum a “hybrid” chain where the consensus remains on PoS and the execution of cryptographic proofs is powered by PoW.

이는 이더리움을 PoS에 대한 합의가 유지되고 암호화 증명 실행이 PoW에 의해 구동되는 "하이브리드" 체인이 될 것입니다.

Overall, all these possible implementations require significant trade-offs to the Ethereum blockchain.

전반적으로 이러한 가능한 모든 구현에는 Ethereum 블록체인에 대한 상당한 절충이 필요합니다.

At the moment, no decision has been made yet: the challenge of the coming years will be focused on making the chain more scalable, while keeping the code structure lean. For now, the presence of L2 solves a substantial part of the scalability of the Ethereum blockchain, making a ZK-EVM update on L1 not strictly necessary. The large quantity of second-layer networks seems to be sufficient at the moment to meet all the blockspace requests made by the community. That said, in the future it will be necessary to improve the level of throughput, but for now L2 seems like an excellent compromise to avoid complicating Ethereum’s code too much. The only problem that absolutely needs to be remedied concerns the fragmentation of liquidity on the various L2s, which often act as single agents. Many rollups operate in fact in isolation without interoperability, making it complex to transfer funds from one chain to another without going through the main layer. For example, the ZK Stack chains are interoperable only with other ZK Stack chains. Then, even within a single ecosystem, the technological implementations, wallet integrations, and user interfaces are still in a very early stage. Approximately 40 billion dollars, according to data from L2 Beat, are

현재로서는 아직 결정이 내려지지 않았습니다. 향후 몇 년간의 과제는 코드 구조를 간결하게 유지하면서 체인의 확장성을 높이는 데 초점을 맞출 것입니다. 현재 L2의 존재는 이더리움 블록체인 확장성의 상당 부분을 해결하므로 L1에 대한 ZK-EVM 업데이트가 반드시 필요하지는 않습니다. 현재로서는 대량의 2층 네트워크가 커뮤니티의 모든 블록 공간 요청을 충족하기에 충분한 것 같습니다. 그렇긴 하지만, 앞으로는 처리량 수준을 향상시키는 것이 필요할 것이지만 현재로서는 L2가 이더리움 코드를 너무 복잡하게 만드는 것을 피하기 위한 탁월한 절충안처럼 보입니다. 절대적으로 해결해야 할 유일한 문제는 종종 단일 대리인 역할을 하는 다양한 L2의 유동성 단편화에 관한 것입니다. 실제로 많은 롤업은 상호 운용성 없이 독립적으로 작동하므로 메인 레이어를 거치지 않고 한 체인에서 다른 체인으로 자금을 전송하는 것이 복잡합니다. 예를 들어, ZK 스택 체인은 다른 ZK 스택 체인과만 상호 운용 가능합니다. 그러면 단일 생태계 내에서도 기술 구현, 지갑 통합 및 사용자 인터페이스는 아직 초기 단계에 있습니다. L2 Beat의 데이터에 따르면 약 400억 달러 규모의