정밀 이더리움: 이더리움의 다음 10년 전망
이더리움의 린 방법은 양자 저항성을 달성하기 위해 핵심 체인 구성 요소를 철저히 개조하는 반면, Sui의 "패트" 방법은 최소한의 변경으로 기존 기능을 유지하려고 합니다.저자：SiwonHuh
주요 요점
7월 31일, 이더리움 재단의 연구원 저스틴 드레이크(Justin Drake)는 "린 이더리움" 로드맵을 발표하며 이더리움의 향후 10년 발전 방향을 계획했습니다.
이 로드맵에는 모든 암호 원리를 해시 기반 메커니즘으로 전환하여 양자 저항성을 확보하고, 합의 계층, 데이터 계층 및 실행 계층을 근본적으로 재설계하여 극한의 확장성을 달성하는 등의 급진적인 계획이 포함되어 있습니다.
이더리움의 린 접근법은 핵심 체인 구성 요소를 완전히 재구성하여 양자 저항성을 확보하는 반면, Sui의 "팻" 접근법은 최소한의 변경으로 기존 기능을 유지하려고 합니다.
1. "린 이더리움" 발표
7월 31일, 이더리움 10주년을 맞아 이더리움 재단 연구원 저스틴 드레이크는 "린 이더리움"이라는 이름의 로드맵을 공유하며 이더리움의 다음 10년 발전을 준비했습니다. 이 로드맵은 블로그 글 형식으로 발표되었으며, 각 분야마다 2-3 문장의 간략한 설명이 있지만, 각 요소에는 많은 응축된 세부 정보가 포함되어 있습니다. 본문에서는 로드맵의 각 부분을 깊이 탐구하고 이더리움 네트워크가 이 로드맵을 통해 어떻게 변모할 것인지 살펴보겠습니다.
1.1 양자 암호 저항성 강화
로드맵에서 처음 언급된 바와 같이, 이더리움의 최대 가치는 "창세 블록 이후로 결코 멈추지 않은 체인"으로서의 안정성에 있다고 생각합니다. 이는 지금까지 가장 큰 기관 자본 유입을 가능하게 했습니다. 이 성과는 이더리움이 지난 10년 동안 네트워크의 탈중앙화와 노드 경량화 전략을 우선시한 덕분이며, 이 가치는 최근 발표된 "1조 달러의 안전성" 목표를 달성하기 위해 반드시 유지되어야 합니다.
이 비전의 배경에는 양자 컴퓨팅 시대의 도래가 있습니다. 양자 컴퓨팅 기술은 빠르게 발전하고 있으며, 예를 들어 구글의 윌로우 양자 컴퓨터는 105 큐비트를 달성했습니다. NIST는 2030년 이전에 기존 암호 알고리즘을 단계적으로 폐기하고 2035년 이전에 완전히 양자 저항성 표준으로 전환할 것을 권장하고 있습니다. 이더리움이 현재 사용하는 타원 곡선 암호 기반의 ECDSA 및 BLS 서명은 양자 컴퓨터의 쇼어 알고리즘 공격에 취약하며, 충분히 강력한 양자 컴퓨터는 현재의 암호 시스템을 무력화할 수 있습니다. 전체 Web3 생태계는 수년 동안 이 문제를 논의해 왔으며, 비탈릭(Vitalik)은 이더리움 연구 포럼에서 양자 저항성 암호 알고리즘으로 업그레이드하기 전에 양자 컴퓨터 공격이 발생할 경우 하드 포크를 통해 시행할 수 있는 대책을 자세히 설명했습니다.
그러나 이더리움은 궁극적으로 양자 저항성 암호 알고리즘으로 업그레이드해야 하며, 비탈릭은 2023년에 이 과정이 이더리움 장기 로드맵의 마지막 단계인 "Splurge" 동안 진행될 것이라고 언급했습니다. 이전에는 어떤 암호 기술을 사용할 것인지 또는 어떤 변경이 이루어질 것인지에 대한 설명이 없었지만, 드레이크의 로드맵은 모든 암호 원리를 해시 기반 시스템으로 전환하는 급진적인 접근법을 명확히 제시했습니다.
해시 기반 암호학의 양자 저항성에 대해: 두드러진 양자 컴퓨팅 방법이 RSA 및 타원 곡선과 같은 공개 키 암호학을 효과적으로 해독할 수 있지만, 해시 함수 해독의 효율성은 상대적으로 낮습니다. 양자 컴퓨팅은 무차별 대입 공격 속도를 가속화할 수 있지만, 해시 길이를 늘려 보안 수준을 강화하면 이 문제를 충분히 해결할 수 있습니다. 해시 기반 서명方案(예: SPHINCS+, Lamport)은 양자 저항성이 있는 것으로 알려져 있습니다. 해시 기반 암호학은 양자 저항성을 제공할 뿐만 아니라 암호학에서 가장 간단한 형태의 장점을 가지고 있어 합의 계층, 데이터 계층 및 실행 계층을 재구성할 수 있습니다.
1.2 전면적인 체인 재설계를 통한 극한의 확장성 달성
로드맵의 두 번째 기둥은 극한의 확장성입니다. 드레이크는 이더리움 네트워크가 초당 1천억 gas, 제2계층(Layer 2)이 초당 1조 gas를 달성하는 것을 목표로 하고 있습니다. 거래 처리량 기준으로 이더리움은 초당 약 10,000건의 거래, 제2계층은 약 100만 건의 거래를 처리할 수 있으며, 이는 현재 이더리움의 약 30 TPS 성능과 비교할 때 상상할 수 없는 성능 향상입니다. 드레이크의 로드맵은 이더리움의 세 가지 핵심 계층인 실행 계층, 합의 계층 및 데이터 계층을 재설계하여 급진적인 성능 개선을 달성하는 것을 목표로 하고 있습니다.
1.2.1 합의 계층: 빔 체인 구현
합의 계층의 목표는 드레이크가 지난해 Devcon 회의에서 제안한 빔 체인을 구현하는 것입니다. 드레이크는 비콘 체인의 설계가 성능보다 안전성을 우선시하여 성능 관련 업데이트에 병목 현상을 초래했다고 지적했습니다. 그는 합의 계층을 완전히 재설계해야 비콘 체인 설계의 오류를 완전히 해결할 수 있다고 주장했습니다. 또한 그는 블록 생성 및 최종 확정 속도를 최소 3배 향상시키기 위해 빠르게 발전하는 SNARK 증명 및 zkVM의 적극적인 채택을 촉구했습니다.
빔 체인 로드맵은 여러 문제를 언급하지만, 주요 목표는 기존 가스퍼(Gasper) 합의 메커니즘에서 사용되는 여러 위원회를 하나의 대규모 위원회로 통합하여 최종 확정 시간을 12초로 단축하고 블록 생성 시간을 4초로 줄이는 것입니다. 이는 극도로 경량화된 상태 검증이 필요하며, SNARK 증명 및 zkVM이 여기에서 중요한 역할을 합니다. 상태 관리 및 서명 메커니즘은 SNARK 기반 시스템으로의 전환에 따라 중대한 변화를 겪을 것으로 예상됩니다.
드레이크는 빔 체인 로드맵을 발표할 때 이것이 개인 연구원으로서의 제안임을 강조했지만, 린 이더리움 로드맵의 발표는 빔 체인의 구현이 공식적으로 시작될 것임을 나타냅니다.
1.2.2 실행 계층: RISC-V 도입
실행 계층도 중대한 변화를 겪을 것으로 예상됩니다. 드레이크는 EVM을 완전히 재설계하고 SNARK 친화적인 명령어 집합을 채택하면서 기존 스마트 계약과의 호환성을 유지하는 로드맵을 제안했습니다. 그는 RISC-V를 잠재적인 대체 실행 환경으로 언급하며, 비탈릭 부테린이 2024년부터 논의해온 RISC-V 기반 실행 환경 구체화의 가능성을 제기했습니다.
RISC-V는 오픈 소스 명령어 집합 아키텍처로, EVM의 256비트 스택 기반 아키텍처에 비해 32/64비트 레지스터 기반 아키텍처가 훨씬 경량입니다. 각 RISC-V 명령어는 간단하고 예측 가능한 제약으로 변환될 수 있기 때문에, RISC-V 기반으로 실행 환경을 구축하면 이더리움 실행의 증명 생성 시간을 크게 단축할 수 있습니다. 모든 실행이 자동으로 제로 지식 증명을 생성하도록 설계된다면, 노드는 상태 전환의 정확성에 대해 재실행 없이도 확신을 가질 수 있습니다. 이러한 전환은 기존 스마트 계약과 완전히 호환되며, 개발자가 기존 도구와 언어를 계속 사용할 수 있도록 합니다.
1.2.3 데이터 계층: Blob 제한 극복
EIP-4844를 통해 도입된 현재의 blob 시스템은 L2 비용을 상당히 낮추었지만, 여전히 근본적인 제한이 있습니다. 고정된 128KB 크기는 유연성을 제한하며, KZG 약속은 양자 컴퓨터의 공격에 취약하고, 현재 각 블록당 6개의 blob 목표(펙트라 업그레이드 시)는 미래의 수요를 충족하기에 부족합니다.
린 이더리움 로드맵은 이러한 제한을 여러 각도에서 해결합니다. 첫째, 기존 KZG와 비교하여 앞서 언급한 해시 기반 약속을 통해 양자 저항성을 보장합니다. 둘째, 가변 blob 크기를 허용하여 비용 효율성을 극대화하여 제2계층 체인이 필요한 정확한 데이터 양만 저장하도록 합니다. 마지막으로, 데이터 가용성 샘플링 방법을 개선하여 노드가 전체 데이터를 다운로드하지 않고도 가용성을 검증할 수 있도록 하여 blob 수를 크게 늘릴 수 있는 기반을 마련합니다.
2. 우리는 지금 어떤 단계에 있나요?
린 이더리움 발표와 함께 leanroadmap.org 웹사이트도 개설되어 사용자가 린 이더리움 로드맵의 구현 상태를 실시간으로 추적할 수 있도록 하고 있습니다. 해당 웹사이트에 따르면, 이더리움 커뮤니티에 업그레이드 필요성을 알리는 단계가 곧 종료될 예정이며, 2026년 초까지 작업 우선 순위의 결정 및 구현 준비가 완료될 것으로 예상됩니다. 저스틴 드레이크는 빔 체인 로드맵을 발표하면서 구현이 최대 5년이 걸릴 것으로 추정했으며, 린 이더리움의 구현은 2029년 초에 테스트를 완료하는 것을 목표로 하고 있는 것으로 보입니다. 빔 체인이 합의 변경만을 다루기 때문에, 합의, 실행 및 데이터의 모든 구성 요소를 업데이트하기 위한 새로운 로드맵은 매우 빠른 속도로 진행될 것으로 예상됩니다. 해당 웹사이트는 위의 차트뿐만 아니라 모든 업데이트에 필요한 구성 요소의 세부 구현 진행 상황도 추적하여 전체 이더리움 커뮤니티, 특히 개발자에게 가시성을 제공하며, 린 이더리움이 단순한 원대한 목표가 아니라 몇 년 내에 현실이 될 미래임을 주장합니다.
3. 린 이더리움 vs. Pat Sui: 양자 컴퓨팅 시대의 다른 접근법
린 이더리움 로드맵은 이더리움이 솔라나(Solana) 및 Sui와 같은 고성능 차세대 블록체인에 대한 대응으로 볼 수 있습니다. 이러한 체인들은 처음부터 높은 처리량을 목표로 설계되었지만, 이더리움은 기술 부채와 탈중앙화 및 안전성의 핵심 가치를 유지해야 할 필요성으로 인해 급진적인 성능 개선에 어려움을 겪고 있습니다. 이 로드맵은 이더리움이 처리량 경쟁에 참여하게 된 것뿐만 아니라, 성능과 안전성을 높이기 위해 체인을 전면적으로 재구성함으로써 이더리움의 전통적인 입장에서 크게 벗어난 점에서 의미가 있습니다.
가장 인상 깊었던 점은 새로운 기능을 추가하기보다는 체인을 압축(간소화)하기로 선택한 것입니다. 일반적으로 오래된 시스템은 기존 구조에 새로운 기능을 추가하여 진화하지만, 이 로드맵은 반대의 접근 방식을 취했습니다. 즉, 모든 것을 재고하고 간소화하는 것입니다. 이는 기술 부채를 청산하고 새로운 도약을 준비하는 대담한 선택입니다.
반면, Sui가 지난해 4월 발표한 후 양자 전략은 후발주자가 채택할 수 있는 "Pat 프로토콜" 철학의 정수를 보여줍니다. Sui는 서명方案, 해시 함수 및 zkLogin 등 광범위한 분야에서 양자 저항성 암호학을 도입할 계획이며, 각 사용 사례의 성능 요구에 따라 다양한 암호 메커니즘을 채택하고, 기존 구현과 즉시 대응할 수 있도록 신중한 업데이트를 계획하고 있습니다. 또한 Sui는 28일 내부 연구 개발을 통해 양자 저항성 암호 메커니즘을 발표하여 주목을 받았으며, 이는 EdDSA 기반 체인(예: Sui, Solana 및 Cosmos)에 대한 후방 호환성을 제공하는 첫 번째 양자 저항성 경로입니다. Sui는 사용자가 지갑 주소나 키를 변경하지 않고도 양자 저항성을 얻을 수 있도록 업그레이드를 진행할 것으로 예상됩니다.
기존 구현을 유지하면서 양자 저항성 암호학을 도입하는 것이 성능 저하를 초래할 것으로 예상되지만, 예를 들어 검증 시간과 크기가 크게 증가할 수 있지만, Sui는 배치 검증 최적화 등의 기술을 통해 이 문제를 완화하고 기존 사용자 경험을 최대한 유지하는 것을 우선시합니다. 이는 Sui가 처음부터 성능과 암호 호환성을 매우 강조하여 암호 메커니즘 교체 시 발생할 수 있는 기술 문제를 최소화했기 때문에 가능합니다. Sui는 다른 체인에 비해 압도적인 성능을 가지고 있어 Pat 프로토콜 전략을 통해 양자 저항성을 구현할 수 있는 또 다른 이유입니다.
이더리움과 Sui의 양자 대응 전략은 서로 다른 출발점에서 시작되지만, 흥미롭게도 공통된 통찰을 공유합니다. 두 프로젝트 모두 양자 컴퓨팅 위협을 단순한 기술적 도전으로 보지 않고 블록체인 기반을 재고할 기회로 보고 있습니다. 이더리움의 급진적인 재설계는 10년 이상 운영된 시스템도 처음부터 다시 생각할 수 있음을 보여주며, Sui의 실용적인 접근 방식은 혁신과 안정성이 공존할 수 있음을 증명합니다.
10년 후, 이 두 가지 양자 컴퓨팅 시대를 준비하는 방법은 궁극적으로 블록체인 생태계의 성숙을 나타냅니다. 목표는 더 이상 단순히 "빠른 체인"이나 "안전한 체인"을 만드는 것이 아닙니다. 각 프로젝트는 자신의 철학과 비전을 바탕으로 미래를 준비하고 있습니다. 이러한 다양성은 전체 생태계의 회복력을 강화하며, 예측할 수 없는 미래를 대비하는 최선의 준비입니다. 이더리움의 경로든 Sui의 경로든, 저는 이들이 더 나은 Web3 미래로 우리를 이끌 것이라고 기대합니다.
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