Cosmos의 최신 기술 발전은 무엇인가요? Interchain 스택 2024년 로드맵 해석

2023-10-09 15:35:27

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Cosmos는 어떤 전략 목표를 달성할 것인가?

작성자: Babywhale, Foresight News

Cosmos 개발팀이 출시한 일련의 기술 솔루션은 Web3 개발팀에게 항상 환영받아 왔습니다. Cosmos SDK와 IBC를 포함하여, 많은 솔루션이 개발자들이 반복적으로 휠을 만드는 문제를 해결하는 데 도움을 주었습니다.

Cosmos는 Web3에 많은 제품을 가져왔지만, 그 핵심 ATOM 토큰은 Cosmos 생태계의 팽창로부터 혜택을 보지 못했습니다. 그러나 작년 Cosmoverse 대회에서 Cosmos 2.0 백서의 발표는 ATOM에 추가 가치를 가져왔습니다. 여기에는 '소비 체인'에 대한 보안을 제공하여 수수료를 징수하고 MEV 수익을 포착하는 것이 포함됩니다. 간단히 말해, Cosmos 2.0이 완전히 구현되면 ATOM도 Cosmos 생태계의 지속적인 확장에서 혜택을 받을 것입니다. 따라서 현재 남은 문제는 가능한 한 빨리 Cosmos 2.0의 개발을 실현하고 Cosmos 생태계를 더욱 확장하는 것입니다.

지난달, Cosmos 생태계 발전을 목표로 하는 Interchain 재단은 2024년 Interchain 스택의 개발 계획을 공개했습니다. 이 로드맵은 네 가지 전략적 목표를 달성하는 것을 목표로 합니다:

범용 소프트웨어를 통해 모듈화 수준을 높여 특정 사용 사례에 더 쉽게 적응할 수 있도록 합니다;
개발자 경험을 개선하여 Interchain Stack을 더 쉽게 사용할 수 있도록 합니다;
기술 부채를 상환하여 더 빠른 진행을 가능하게 합니다;
사용자 채택을 촉진합니다.

이 중 많은 계획이 Cosmos와 ATOM의 발전 전망에 대한 당신의 판단을 바꿀 수 있습니다.

CometBFT

CometBFT는 Interchain 상태 기계의 복제 엔진으로, 네트워크의 검증자가 블록 생성에 합의에 도달하도록 보장하여 블록체인 네트워크의 안전성과 일관성을 확보합니다.

Interchain 재단은 CometBFT의 범위와 적합성을 확장하여 Interchain을 발전시키고 주권 상호 운용 애플리케이션을 구축하는 데 도움을 주는 것을 목표로 하고 있습니다. 또한 CometBFT를 포함한 크로스 체인 공공 제품 스택은 Interchain 내에서 애플리케이션의 점점 더 차별화되는 요구를 충족하고 기관 수준의 서비스를 제공하며 다양한 방식으로 경쟁하기 위해 새로운 유연성과 모듈화 수준에 도달해야 합니다.

Interchain 재단은 2023년 2월에 CometBFT v0.34를 발표하고 3월에 v0.37을 발표했습니다. 여기에는 ABCI++의 첫 번째 부분이 포함되어 있습니다. 3월 말에는 ABCI++의 마지막 부분인 v0.38 후보 버전이 발표되었으며, 최종 버전이 발표되기 전에 Interchain 재단은 이를 Cosmos SDK 및 IBC-go에 통합할 것입니다.

Interchain 재단은 2023년이 끝나기 전에 준비 중인 v0.39를 발표할 계획이며, 이 업데이트에는 효율성 개선(대역폭 및 저장소 소비 감소), 최종적으로 인덱서 및 RPC 하위 시스템을 포함하는 Data Companion API 등이 포함될 예정입니다. 이 버전은 2024년 초에 출시될 것으로 예상되며, v1로 불릴 수도 있습니다.

ABCI++가 무엇인지에 대해서는 ABCI에서 시작해야 합니다. ABCI는 애플리케이션과 합의 간의 인터페이스로, 그 주요 기능은 합의에 의해 결정된 블록을 실행하는 것입니다. ABCI를 통해 애플리케이션은 의사 결정 시에만 합의와 상호 작용하며, mempool에서 어떤 거래를 선택할지에 대한 거의 제어권이 없습니다. ABCI++는 합의의 각 단계에 프로그래머블성을 추가하여 애플리케이션이 거래를 재정렬, 수정, 포기, 지연 또는 추가할 수 있도록 하며, 최적화를 도입하여 블록 생성 시간을 단축할 수 있는 능력을 제공합니다.

Sei는 바로 ABCI++를 사용하여 블록 생산 최적화, 스마트 블록 브로드캐스트 및 주문 병렬 실행을 구현하여 체인 내 거래 처리 효율성을 높였습니다.

요약하자면, CometBFT는 해당 합의 메커니즘을 기반으로 하는 체인에 매우 맞춤화된 블록 구축 기능을 제공하며, 서로 다른 체인은 자신의 요구에 따라 블록 생성 및 거래 정렬, 실행 등의 방식을 설정할 수 있어 체인 수준 최적화의 상상력을 크게 향상시킵니다. 또한 Interchain 재단은 애플리케이션이 개발에 사용되는 가상 머신, 프레임워크 또는 모듈 스택에 관계없이 ABCI 인터페이스를 통해 IBC 기능을 직접 활용할 수 있도록 허용하는 매우 대담한 구상을 제안했습니다. 이렇게 되면, Cosmos SDK, OP Stack, Celestia 등으로 개발된 체인 간 애플리케이션 간의 크로스 체인 상호 운용성 표준으로 IBC를 실현할 수 있는 목표를 달성할 수 있습니다.

Cosmos SDK

Cosmos SDK에 대해 이야기하면, 대부분의 사람들은 낯설지 않을 것입니다. Cosmos SDK는 블록체인 또는 롤업 개발을 위한 도구 키트로, 많은 신생 블록체인에서 개발의 핵심 도구로 사용되고 있습니다. Cosmos 생태계의 많은 애플리케이션 체인 외에도 Fairblock, dYdX V4, Berachain 등이 포함됩니다.

Cosmos SDK의 개발 계획에서 Interchain 재단은 새해의 초점이 모듈화와 신기능 출시에 있을 것이라고 밝혔습니다.

먼저, 남은 '기술 부채' 측면에서 Cosmos는 저장소, ABCI의 핵심 계층 및 모듈, 스테이킹 등을 포함한 계층에서 완료되지 않은 최적화 작업을 계속 진행할 것입니다. 구체적으로는:

저장소: 성능, 확장성.

핵심: 모듈화(다양한 합의 엔진 사용: Rollkit, Dymint 등); 전환 가능(구성 요소를 쉽게 전환: 저장소, 다양한 모듈 로더(Wasm, FFI, gRPC 및 로컬), 클라이언트 등).

모듈: 다양한 가상 머신에서 쉽게 증명 가능; 코드 총 행 수 감소; 모듈화(애플리케이션 개발자가 비즈니스 로직을 수정할 수 있도록 허용); 전통적인 모듈 재작성(Auth, Bank, Staking, Distribution, Mint, Slash 등).

암호학: 키 처리 재작성, 더 모듈화하여 다른 사람들이 사용자 정의 HSM을 사용할 수 있도록 허용; 새로운 암호 원리 도입.

둘째, 모듈화 측면에서 Interchain 재단은 '모듈화'라는 용어가 블록체인 분야에서 과도하게 사용되고 있으며, 소프트웨어의 모듈화 수준에 중점을 두고 있다고 생각합니다. Interchain 재단은 올해 하반기 동안 Cosmos SDK를 핵심적으로 더 모듈화하고 2024년까지 지속적으로 노력할 것이라고 밝혔습니다. 구체적으로는:

합의 모듈화: 모듈화(다양한 합의 엔진 사용: Rollkit, Dymint 등); 전환 가능(구성 요소를 쉽게 전환: 저장소, 다양한 모듈 로더(Wasm, FFI, gRPC 및 로컬), 클라이언트 등).

저장소: 기존 구조 전환 허용; 모듈 간에 서로 다른 구조 사용 허용; 읽기 및 쓰기 병렬화.

모듈 조합 가능성: 사용자가 사용자 정의 로직을 분기하거나 삽입할 수 있도록 허용(사용자 피드백에 따라).

셋째, 유지 관리 측면에서는 주목할 만한 내용이 많지 않으며, 넷째, 향후 계획 측면에서 Interchain 재단은 다음 업데이트를 출시할 계획입니다:

다국어: 모듈 로더(WASM, FFI, GRPC); CosmWasm과 더 긴밀하게 결합될 가능성.

업그레이드: 모듈과 VMS의 비즈니스 로직을 핵심/노드 업그레이드와 분리; 원활한 업그레이드 구현(목표 블록 높이 이전에 업그레이드 배포); 창세 상태에서 시작하여 동기화 구현.

연구: 모듈 증명을 위한 ZK 회로; 사기 및 유효성 증명.

CosmJS

CosmJS는 개발자가 JavaScript 기반 클라이언트를 Cosmos SDK 블록체인과 통합하는 데 도움을 주는 라이브러리입니다.

Interchain 재단은 CosmJS 라이브러리에 새로운 인코더를 추가하여 라이브러리의 효율성을 높이고 코드의 부피를 줄이며 사용자에게 더 간소화되고 전문적인 개발 경험을 제공할 계획입니다. 이러한 업데이트는 네이티브 시각화 추가, 패키지 크기 최적화, 자동 인코딩 프로세스 구현, 다중 네트워크 적응성 실현 및 더 간소화되고 확장 가능한 클라이언트 생성 등을 목표로 합니다.

또한 이 작업의 핵심 측면 중 하나는 Telescope의 codegen 기능을 활용하여 특정 목표를 대체하고 자동화하는 것입니다. 예를 들어, 라이브러리를 더 간소화하고 하드코딩된 보조 방법을 삭제하며, 개발자가 선택한 모듈과 보조 방법을 사용하여 클라이언트를 사용자 정의할 수 있도록 합니다.

CosmJS의 업데이트 계획은 대부분 하위 기술 측면과 관련이 있으며, 독자가 구체적인 세부 사항을 이해하고 싶다면 원문을 읽어보시기 바랍니다. 요약하자면, 주요 내용은 정보의 'Proto Visual' 인코딩, CosmJS와 Cosmos SDK의 동기화 업데이트, 더 간소화된 패키지 및 코드 최적화, Amino 인코더 업데이트 및 모듈 추가, 다양한 키와 서명을 사용하는 다중 네트워크 적응기, 더 간소화되고 확장 가능한 Telescope 및 Helpers 클라이언트입니다.

CosmWasm

CosmWasm은 Cosmos SDK를 위해 구축된 스마트 계약 프레임워크입니다. 한편으로는 사용자가 허가 없이 분산 애플리케이션을 배포할 수 있도록 허용하며, 다른 한편으로는 블록체인 개발자가 제품 개발 주기를 블록체인 개발과 분리하여 검증자의 업그레이드 횟수를 줄이고 블록체인의 운영 비용을 낮출 수 있도록 합니다.

Interchain 재단은 CometBFT를 사용하는 애플리케이션 체인 모델, Cosmos SDK 및 Wasm 계약의 거의 네이티브 실행 속도 덕분에 Cosmos가 확장성 문제를 해결하고 거래 수수료를 몇 센트로 낮추었지만, 동시에 L1에서 사용할 수 있는 블록 공간이 필요 이상으로 많이 남아 있다고 밝혔습니다. 따라서 더 많은 애플리케이션이 더 편리하게 개발될 수 있도록 CosmWasm을 최적화할 필요가 있으며, 여기서 중점은 IBC 채택과 계정 스마트화입니다.

Interchain 재단은 2024년 초까지 CosmWasm 2.0이 대부분의 체인에 배포될 것이라고 밝혔습니다. 이는 2024년 동안 출시될 2.1, 2.2 및 2.3 버전의 기능을 위한 기초를 마련할 것입니다. 새 버전의 기능은 다음과 같습니다:

제로 지식 증명 검증. 계약 내의 제로 지식 증명을 검증함으로써 안전한 체외 계산 및 다양한 개인 정보 애플리케이션을 실현할 수 있습니다. 애플리케이션 인터페이스에 페어링 친화적인 타원 곡선 암호화 기술을 추가함으로써, CosmWasm은 이러한 애플리케이션을 지원할 준비가 되어 있습니다:

애플리케이션 프로그래밍 인터페이스를 정의하고 적절한 구현 방법을 찾습니다;
계약 내의 API를 사용하는 방법을 보여주는 전체 스택 예제 애플리케이션을 제공합니다;
기준을 설정하고 Gas 비용을 설정합니다.

IBC 기능의 추가 업그레이드. 현재 IBC가 구현할 수 없는 고급 사용 사례가 등장하고 있으며, 이러한 사용 사례는 IBC 업데이트의 초점이 될 것입니다:

계약이 시간 초과 및 전송된 패킷의 확인에 반응할 수 있도록 허용하는 ADR-8을 전면 지원합니다;
계약이 자신의 데이터 패킷에 대한 비용을 지불할 수 있도록 IBC 비용을 지원합니다;
계약 내에서 패킷 포워드 미들웨어 및 ICQ 롱 폴링을 구현할 수 있도록 선택적 지연 확인을 생성합니다.

기타 하위 기술 또는 중요성이 낮은 업데이트에는 현재 소프트웨어 스택 유지, 저장소 접근 효율성 향상, authz 강화, IBC 애플리케이션 생성, 2025년 봄에 AwesomWasm II 해커톤 개최, DApp 개발자를 위한 CosmWasm 문서, 개발자가 테스트할 수 있도록 CosmWasm 테스트넷 운영 등이 포함됩니다.

IBC 프로토콜

블록체인 간 통신(IBC) 프로토콜은 블록체인 상호 운용성 솔루션으로, 블록체인 간에 안전하고 허가 없이 임의의 데이터 전송을 허용하며, 블록체인, 애플리케이션 및 스마트 계약 간에 원활하게 크로스 체인으로 데이터를 전송하고 수신할 수 있도록 합니다. 2022년 1월부터 2023년 2월까지 ibc-go는 5200만 건의 송금을 지원했으며, 송금 금액은 290억 달러에 달합니다. 현재 100개 이상의 체인이 IBC 네트워크에 연결되어 있습니다.

IBC 생태계는 매우 풍부합니다. ICF가 지원하는 팀이 개발한 애플리케이션 외에도, 다른 프로토콜에는 Osmosis의 크로스 체인 거래, Stride 및 Neutron의 중간 미들웨어, ICA 및 쿼리 사용이 포함됩니다. DAO DAO는 Polytone을 만들었고, Evmos는 EVM을 통해 전송하기 위해 IBC 프리컴파일러를 구축했습니다. Injective는 예언자 데이터 흐름 모듈을 구축했습니다.

Interchain 재단은 2024년 IBC 업데이트가 두 가지 주제를 중심으로 진행될 것이라고 밝혔습니다: 확장성과 사용성.

확장성

IBC는 현재 여러 가지 도전에 직면해 있습니다. 지금까지 Cosmos SDK와 ibc-go를 사용하는 CometBFT 체인만이 실제로 IBC 프로토콜을 사용할 수 있었습니다. 또한 비-Cosmos 체인과 첫 번째 연결을 구축하는 데 거의 2년이 걸렸습니다. 매번 통합하는 데 이렇게 오랜 시간이 걸린다면 IBC의 비전을 실현하는 것은 불가능합니다.

또한, 로컬 IBC 및 중계기가 가져오는 유지 관리 비용은 막대합니다. IBC 전송 및 애플리케이션 구현의 유지 관리 비용 외에도 새로운 블록체인 아키텍처를 연결할 때마다 관련 중계기가 생성되며, 이로 인해 유지 관리 및 개발 비용이 발생합니다. 현재 중계기는 지속 가능한 현금 흐름이 없으며, 제공하는 서비스에 대해 Gas 비용 및 인프라 비용을 지불해야 합니다. 여기에는 인프라 비용을 지불하기 위한 체외 프로토콜, 재단의 승인 또는 Cosmos SDK 비용 보조금 모듈이 포함됩니다.

따라서 확장성 측면에서 필요한 구체적인 업데이트는 다음과 같습니다:

IBC 통합에 필요한 개발 시간을 최대한 단축합니다;
IBC 통합의 유지 관리 비용을 줄입니다;
Layer1 및 Rollup의 IBC 연결 프레임워크를 구축합니다.

사용성

ICS-20(토큰 전송)은 IBC-go가 2021년 3월에 출시한 첫 번째 애플리케이션 모듈로, 이후 가장 많이 사용된 애플리케이션입니다. 애플리케이션이 점점 더 복잡해짐에 따라, 단순히 토큰을 전송하는 것만으로는 상호 운용성 요구를 충족할 수 없습니다. 따라서 ICS-20 데이터 패킷에 메모 필드가 추가되어 토큰을 전송하는 동시에 다른 데이터를 전송할 수 있게 되었으며, 중간 미들웨어와 결합하여 크로스 체인 거래 및 원클릭 유동성 스테이킹과 같은 더 복잡한 워크플로를 실현할 수 있습니다. 그러나 ICS-30에서 규정한 중간 미들웨어 디자인 패턴은 종종 메모 필드와 결합되어 키 충돌에 대한 일반적인 우려를 불러일으켰습니다. 또한 여러 중간 미들웨어를 쌓는 것은 메모 필드를 올바르게 형식화하는 데 도전 과제가 되며, 중간 미들웨어는 워크플로의 올바른 순서에 따라 작동해야 합니다.

IBC denomination은 개발자가 직면한 또 다른 문제로, 사용자 인터페이스는 인간이 읽을 수 있는 형식으로 denomination을 표시해야 하며, 이를 위해 각 프로젝트가 유지 관리하는 레지스트리가 필요합니다. 토큰의 유통 경로가 생성된 IBC denomination을 결정하므로, 서로 다른 체인이나 경로를 통해 목적지에 도달하는 토큰은 대체 불가능합니다. 기존의 일부 애플리케이션은 데이터 패킷 포워딩 중간 미들웨어를 활용하여 이 문제를 해결했지만, 이러한 솔루션은 토큰 원점에서 목적지까지의 채널 ID를 결정하기 위해 체외 구성을 의존합니다. 장기적인 해결책은 체인 상 등록을 활용해야 합니다.

2022년 3월에 출시된 ICS-27 즉 체인 간 계좌(ICA)는 현재 8개의 체인만이 컨트롤러 기능을 채택했습니다. 초기 설계는 이 기능을 사용하기 위해 맞춤형 인증 중간 미들웨어를 구축해야 한다고 요구했으며, 이는 이 기능의 더 넓은 채택에 직접적인 장애물이 되었습니다. ibc-go v6의 리팩토링은 이 요구를 제거했지만, ICA는 여전히 많은 문제점을 안고 있으며, ics-999 및 polytone과 같은 대체 솔루션이 이러한 문제를 해결하려고 시도하고 있습니다: 채널 간 정렬 부족, 다중 채널 워크플로의 원자성 부족 및 원자성이 필요할 때의 오류 처리 부족.

전반적으로 IBC의 모든 구성 요소는 애플리케이션 또는 체인 개발자에게 그렇게 쉽게 배우고 완전히 이해할 수 있는 것이 아닙니다. 이는 신뢰할 수 있는 데이터 패킷 발송자의 설계 결정에서 나타나며, 이는 IBC를 통해 에어드롭을 수령하거나 중간 미들웨어를 신뢰함으로써 공격을 받을 수 있습니다. 또한 최신 ibc-go 버전으로 업그레이드하는 것은 종종 우선 사항이 아니며, 약 60%의 체인이 지원되지 않는 버전을 사용하고 있습니다.

위에서 언급한 여러 문제를 고려할 때, IBC의 사용성을 개선해야 할 점은 다음과 같습니다: