Ouyi OKEx 연구소: Ethereum Midfield Battle - Rollup의 현실과 거짓
이더리움이 탄생한 이후 낮은 거래 처리 능력으로 인해 이더리움 네트워크가 자주 막혔고 높은 가스 수수료는 이더리움 생태계의 발전을 심각하게 제한했습니다. 이러한 이유로 이더리움의 확장은 항상 시장의 관심을 받아 왔으며, DeFi의 폭발적인 성장을 배경으로 사이드 체인, 상태 채널, 플라즈마와 같은 레이어 2 확장 솔루션은 시장의 요구 사항을 충족하지 못하고 롤업이 되었습니다. 시대의 사랑.
물론 Rollup은 순수한 Layer 2 솔루션이 아니라 Layer 1과 Layer 2의 혼합에 더 가깝습니다. 데이터는 오프체인에서 계산되고 압축 및 압축된 다음 온체인에 저장됩니다. 또한 데이터의 진정성과 유효성을 해결하고 자산의 보안을 보장하기 위해 롤업은 "유효성 증명"을 사용하는 ZK-Rollup과 Plasma의 "사기 증명"을 사용하는 Optimistic Rollup을 출시했습니다.
일반적으로 ZK-Rollup과 Optimistic Rollup은 각각 장단점이 있는데, ZK-Rollup은 낮은 비용과 빠른 속도로 결제, 거래 등 비계약 분야에 적합하며, Optimistic Rollup은 현재 스마트 컨트랙트 적용에 적합하다. 그러나 ZK-Rollup 프로젝트가 Turing-complete EVM을 출시함에 따라 ZK-Rollup은 향후 Optimistic Rollup을 대체할 수 있습니다.
하지만 롤업의 용량 확장 상한은 블록 가스 소비 상한에 달려 있기 때문에 DeFi 생태계의 시급한 요구를 해결하기 위한 향후 이더리움의 중단기 확장 방안이 될 수 밖에 없습니다. 장기적으로는 이더리움의 확장성을 근본적으로 해결해야 한다. 문제도 이더리움 2.0 샤딩 기술의 원활한 구현에 달려 있다.
그러나 롤업 프로토콜이 가치를 포착하고 경제적으로 지속 가능할 수 있다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 롤업 프로젝트에서 발행하는 토큰은 막대한 투자 잠재력을 가질 것으로 예상됩니다.
이더리움의 롤업 확장 계획이 거의 2년 만에 마침내 결실을 맺었습니다: 올해 2월 Optimism은 A 라운드 파이낸싱을 완료했으며 3월에 메인넷을 출시할 것이라고 발표했습니다. 올해도 튜링 완전성을 지원하는 스마트 컨트랙트를 출시할 예정이며, 업계의 주목을 받은 또 다른 롤업 솔루션인 Arbitrum도 올해 메인넷에서 런칭할 예정이다.
출처: OKEx 연구소
출처: OKEx 연구소
롤업의 밤이 끝나면 시장도 기대와 추격으로 가득 차 있다. 그러나 실제 상황에서 많은 투자자와 이더리움 사용자는 롤업에 대해 명확하게 이해하지 못하고 있지만 전체적으로는 롤업이 매우 중요하고 이더리움의 미래라는 합의에 도달했습니다.
이 문장의 전반부는 맞고 롤업은 현재 이더리움에 정말 중요하지만 후반부는 정확하지 않으며 롤업은 이더리움의 미래가 아닙니다. 좀 더 정확히 말하자면 롤업은 이더리움의 중·단기 확장 계획을 나타낼 뿐이며 네트워크 정체 문제를 해결하기 위한 이더리움의 하프타임 배틀이다. Ethereum 2.0에 의존해야 합니다. 샤딩 기술의 원활한 구현.
보조 제목
1. 이더리움 확장 전쟁과 롤업의 부상
이미지 설명
이미지 설명
출처: Etherscan, OKEx 연구소
블록체인 네트워크의 정체를 해결하고 퍼블릭 체인의 확장성을 개선하는 것이 점차 업계의 초점이 되었습니다. 주로 다음 두 가지 범주를 포함하여 다양한 블록체인 확장 체계가 제공됩니다.
레이어 1 방식이라고도 하는 온체인 확장 방식은 주로 블록체인 자체의 트랜잭션 용량을 늘려 확장을 달성합니다. Common Layer1 솔루션에는 블록 용량 증가(예: 32M 용량의 대용량 블록을 사용하는 BCH), 격리된 증인(거래 데이터에서 디지털 서명을 분리하고 확장을 달성하기 위해 원래 블록 구조를 변경하는 BTC), 조각화 기술(Ether Square 2.0, 확장을 달성하기 위해 메인 체인의 상태와 역사를 다른 샤드로 나눕니다.
이미지 설명
출처: OKEx 연구소
출처: OKEx 연구소
이미지 설명
출처: OKEx 연구소
출처: OKEx 연구소
사이드 체인에 존재하는 문제를 해결하고 이더리움의 확장을 실현하기 위해 이더리움 창시자인 Vitalik은 2017년 "Plasma"라는 레이어 2 확장 솔루션을 출시했습니다. Plasma의 특별한 기능은 사기 방지 메커니즘 설계에 있습니다: Plasma는 특정 기본 데이터를 사용자에게 전송하여 데이터 가용성 문제를 해결합니다. 측 체인의 통제를 철회하고 철회를 시도할 때, 사용자는 "종료 기간" 내에 도전할 증거를 제출할 수 있습니다. 도전이 성공하면 아무도 자산을 철회할 수 없으며 운영자도 벌금을 물게 됩니다. 따라서 데이터의 진정성, 유효성 및 정확성을 보장하여 금융 보안 문제를 해결합니다.
그러나 Plasma는 사이드 체인의 문제를 해결하지만 새로운 문제를 만듭니다. 첫째, 사용자는 Plasma 체인을 모니터링하기 위해 2주마다 온라인에 접속해야 합니다. 그렇지 않으면 "종료 기간"을 놓치고 해커가 자산을 인출할 수 있습니다. 기본 트랜잭션 데이터 자체가 데이터 가용성을 보장하지만 사용자에게 엄청난 저장 비용을 초래합니다. 따라서 Plasma는 사용자에게 친숙하지 않으며 경험이 매우 열악합니다. 2018년 큰 약세장의 맥락에서 한때 이더리움 커뮤니티의 높은 기대에 기반한 플라즈마 솔루션은 점차 포기되었습니다.
이미지 설명
출처: OKEx 연구소
출처: OKEx 연구소
마찬가지로 상태 채널도 사이드체인과 플라즈마가 직면한 문제가 있습니다. 상태 채널은 논리적으로 명확한 소유자가 없는 개체(예: Uniswap)를 나타낼 수 없으며 개체에 명확한 자산 소유자가 있어야 합니다.
보조 제목
2. 롤업 원리 분석
Rollup을 분석하기 전에 Plasma의 확장 방법을 이해하는 것이 좋습니다. 체인 아래에서 Plasma 운영자는 Merkle Tree(Merkle Tree)를 생성하기 위해 일괄 처리를 기다리는 트랜잭션을 집계하고 트리의 각 리프는 트랜잭션을 나타낼 수 있습니다. 거래 자산의 정보, 거래가 없으면 리프 값은 0입니다. 이후 Plasma는 머클 트리의 루트를 메인 체인으로 보내고 동시에 머클 트리의 가지를 사용자에게 보내어 보관합니다.
이미지 설명
이미지 설명
출처: 플라즈마 백서, OKEx 연구소
그러나 앞서 언급했듯이 사용자는 특정 거래 정보를 오프체인에 저장하므로 데이터 가용성이 낮아지고 DeFi 애플리케이션에 적합하지 않습니다. 이를 위해 이더리움 커뮤니티는 거래 데이터를 압축해 체인에 올려놓는 롤업(집계) 솔루션을 제안했다.
구체적으로 Rollup은 트랜잭션 데이터를 Merkle 트리로 압축하여 체인에 저장함과 동시에 Merkle 트리의 루트(상태 루트)를 스마트 계약에 저장합니다. Rollup 연산자는 압축된 트랜잭션 집합인 요약 트랜잭션의 배치(Batch)를 게시할 수 있으며 이전 상태 루트와 새 상태 루트(트랜잭션 처리 후 새 Merkle 트리 루트)를 포함합니다. 스마트 계약은 상태 루트를 확인하고 업데이트하여 자산 이전을 실현합니다.
이미지 설명
이미지 설명
출처: Vitalik. 불완전한 롤업 가이드, OKEx 연구소
이미지 은유를 사용하여 이제 많은 영화를 저장하고 싶습니다. Plasma는 컴퓨터에 영화를 저장한 다음 이 디렉토리 파일의 지침에 따라 U 디스크에만 디렉토리 파일을 저장하는 방법과 비슷합니다. 영화를 쉽게 찾을 수 있습니다 컴퓨터에서 영화의 위치 롤업 방법은 영화를 먼저 압축한 다음 U 디스크에 모두 저장하는 것입니다. 이런 식으로 U 디스크에 더 많은 영화를 저장할 수 있습니다.
그렇다면 롤업은 어떻게 압축을 달성할까요? ---다음 표와 같이 주로 Nonce, Gasprice, Gas, To, Value, Signature를 포함하는 트랜잭션 매개변수를 압축합니다.
이미지 설명
출처: Vitalik. 불완전한 롤업 가이드, OKEx 연구소
과거에는 트랜잭션에 112바이트의 저장 공간이 필요했지만 지금은 12바이트의 공간만 필요하고 1바이트의 비용은 약 16 Gas입니다. 비용 50 10,000 Gas, Rollup에서 트랜잭션 처리 용량은 다음과 같습니다.
(Block Gas 소모 한도 – Rollup Gas 소모량) / 바이트당 가스 소모량 / 트랜잭션의 바이트 수 / 블록 생성 시간 = (12,500,000 – 500,000) / 16 / 12 /14 = 초당 4464 트랜잭션
현재 이더리움에서의 전송은 약 21,000 Gas를 소비해야 합니다. 즉, 모두 전송에 사용된다면 이더리움의 최대 트랜잭션 처리 용량은 블록 가스 소비 / 단일 전송 가스 소비 / 블록의 상한입니다. 생성 시간 = 12,500,000 / 21,000 /13 = 45 트랜잭션/초
이는 이적 시나리오에서 롤업의 TPS가 100배 감소했음을 의미한다. 마찬가지로 Vitalik의 계산에 따르면 ERC20 전송 및 Uniswap 애플리케이션 시나리오에서 Ethereum TPS는 동일한 조건에서 100-400배까지 확장될 수 있습니다.
보조 제목
3. ZK-Rollup VS Optimistic Rollup
먼저 유효성 증명 ZK-Rollup 체계를 구현하는 방법을 살펴보겠습니다. ZK-Rollup은 거래의 보안을 보장하기 위해 ZK-SNARK(간결한 비대화형 영지식 증명, 영지식 간결한 비대화형 지식 인수)를 사용합니다.
"제로 지식 증명(ZKP)"1980년대 초 S.Goldwasser, S.Micali 및 C.Rackoff가 제안한 것은 증명자가 검증자에게 유용한 정보를 제공하지 않고도 특정 주장이 정확하다는 것을 증명할 수 있음을 의미합니다.
이미지 설명
출처: OKEx 연구소
출처: OKEx 연구소
위에서 우리는 ZKP에 계산 비대칭성이 있음을 알 수 있습니다. ZK-Rollup 체계에서 Rollup 운영자는 ZK-SNARK 계산을 수행하고 요약 트랜잭션(배치)에 넣기 위해 많은 리소스를 투자하는 반면 스마트 계약(검증자)은 빠르고 비용 효율적으로 트랜잭션 보안을 증명할 수 있습니다. . 따라서 ZK-Rollup은 개인 정보를 보호하면서 간결하고 신속하게 데이터의 진위 여부를 확인할 수 있다는 장점이 있지만, 계산량이 많고 기술적 난이도가 높으며 가상 머신 지원이 어렵다는 단점이 있습니다.
이전 Plasma 솔루션에서 우리는 거래 데이터의 진정성, 유효성 및 정확성을 실현하고 자산의 보안을 보장할 수 있는 "사기 방지" 메커니즘을 도입했습니다. 낙관적 롤업은 정확히 이 메커니즘을 따릅니다. 이 유형의 롤업은 모든 과거 상태 루트와 각 배치의 해시 값을 추적합니다. 누구든지 배치의 사후 상태 루트가 잘못된 것을 발견하면 배치가 잘못 계산되었다는 증거를 블록체인에 게시할 수 있습니다. 스마트 계약은 증명을 확인하고 배치 및 후속 배치를 롤백합니다.
Optimistic은 Plasma의 사기 방지 메커니즘을 선택했습니다. 즉, Plasma와 같이 "종료 기간"(약 1주일)이 길어 자본 활용 효율성이 크게 감소하지만 좋은 소식은 DeFi 생태계가 성숙함에 따라 다수의 유동성 공급자는 "퇴장 기간" 동안 사용자에게 자금을 제공하여 자금 활용 상쇄 문제를 효과적으로 해결할 수 있습니다. 또한 가장 중요한 점은 Optimistic Rollup도 Plasma의 OVM을 계승한다는 것인데, 이는 이더리움 EVM과 호환되는 스마트 컨트랙트가 DeFi에 특히 중요한 Optimistic Rollup 네트워크에 배포될 수 있음을 의미합니다.
이미지 설명
출처: Vitalik. 불완전한 롤업 가이드, OKEx 연구소
보조 제목
4. 롤업의 미래와 부의 기회
위에서 우리는 다른 Layer 2 솔루션과 비교하여 Rollup이 데이터 보안 및 데이터 가용성을 더 잘 보장할 수 있지만 Rollup이 정말 이더리움의 미래인지 알 수 있습니다.
아니오, Block Gas 소비량의 상한선이 Rollup 계획의 상한선임을 Rollup의 확장 계획에서 알 수 있습니다. 이것은 아침 출퇴근 시간에 지하철을 타는 것과 비슷합니다.지하철 차량(블록)에 더 많은 사람을 태우기 위해 더 많은 사람을 차에 밀어 넣습니다(압축). 그러나 아무리 압축해도 상한선이 있습니다. 앞으로 블록체인 애플리케이션의 지속적인 발전으로 최대 100배 확장에 만족할까? 따라서 장기적으로 이더리움 확장의 미래는 여전히 이더리움 2.0 샤딩 기술의 원활한 구현에 달려 있습니다.
그러나 이더리움의 공식 계획에 따르면 이더리움 2.0 샤딩의 실현은 2030년까지 기다려야 할 수도 있다. 하지만 지금도 DeFi의 인기로 인해 이더리움은 이미 과밀하고 가스 요금이 높습니다. 몇 년 전 상태 채널 및 플라즈마와 같은 레이어 2 솔루션은 DeFi의 요구 사항을 충족할 수 없으며 샤딩 기술은 먼 목표입니다. 바로 "과거는 설득할 수 없고 다가올 것은 쫓을 수 없다"는 바로 그 이유 때문에 롤업은 자연스럽게 이더리움의 단기 및 중기 확장 계획에 대처할 수 있는 최고의 솔루션이 되었고 이더리움 2.0을 향한 미드필더가 되었습니다.
물론 Vitalik이 Rollup을 홍보하는 또 다른 이유는 Rollup 프로토콜이 가치를 포착할 수 있고 경제적으로 지속 가능하기 때문입니다.
먼저 경제적인 가치에 대해 말씀드리자면, 롤업은 이더리움의 혼잡을 완화하고 가스비를 줄일 수 있습니다. 절약된 비용의 일부는 Rollup 계약의 수익으로 전환될 수 있습니다(예: 수수료 및 MEV).[1]방법) 경제적으로 지속 가능해야 합니다.
그렇다면 Rollup이 가치를 포착할 수 있는 이유는 무엇입니까? 이는 롤업의 특성과 관련이 있습니다. 데이터는 메인 체인에 배치되고 데이터 계산만 체인 외부에서 수행됩니다. 이 Layer 1과 Layer 2의 하이브리드 솔루션은 Rollup을 메인 체인의 특별한 Dapp 애플리케이션으로 만듭니다.따라서 Rollup 프로젝트는 메인 체인에서 Rollup 프로토콜을 기반으로 토큰을 발행할 수 있으며 프로토콜의 가치는 토큰을 통해 포착할 수 있습니다.
앞으로 몇 달 안에 Rollup이 폭발적으로 증가한 후 많은 Rollup 프로젝트 토큰이 발행될 것이며 토큰에 프로토콜의 경제적 가치를 부여하려는 프로젝트는 큰 투자 잠재력을 가질 것으로 예상됩니다.
[1]참고: MEV는 채굴자가 추출할 수 있는 가치로, 채굴자(또는 검증자, 분류자 등)가 생성하는 블록에서 트랜잭션을 임의로 포함, 제외 또는 재정렬할 수 있는 능력을 통해 얻은 이익 척도를 나타냅니다.
