모듈러 하모니 - 모듈러 블록체인의 과거 여정과 미래

*이 글은 '모듈러 하모니' 이벤트의 후기 아티클로 작성되었습니다.

모듈러 블록체인은 블록체인의 핵심 기능을 별개의 레이어로 나누어 확장성을 개선하고 사용자 맞춤화를 제공하는 블록체인 인프라이다. 2023년에는 각 세분화된 레이어에 대한 각각의 인프라를 만드는 모듈러 블록체인 프로젝트가 소개되었다면 2024년에는 이러한 프로젝트 간의 협업의 중요성이 강조될 것으로 예상된다. 모듈러 블록체인 인프라 자체가 상호의존성이 높기에, 앞으로 프로젝트간 유기적인 연결과 통합이 업계에서 중요할 것으로 보인다.

모듈러 블록체인의 미래를 믿고 지속적으로 개발 및 리서치를 하는 주체들이 점점 더 많아지고 있으며 이러한 노력은 줄어들 기미가 보이지 않고 있다. 이러한 상황을 보고 라디우스, 포필러스, 체인라이트, 디사이퍼는 리서처와 개발자들이 더 나은 미래를 위한 논의할 수 있는 자리를 마련하게 되었다. "모듈 하모니"라는 이름의 이 행사에서는 각 모듈러 블록체인 인프라의 구성 요소의 조화를 살펴보고 (1) 과거 여정, (2) 현재의 흥미로운 발전, (3) 미래의 잠재적 발전 가능성에 대해 논의했다.

1. 과거 - 모듈러 블록체인의 시작

1.1 레이어의 분리 - Celestia

셀레스티아가 대중화한 모듈러 블록체인의 개념은 블록체인 인프라의 설계 측면에서 새로운 시각을 제시하였다. 데이터 가용성, 합의, 실행, 세틀먼트 등 모든 작업을 단일 레이어 내에서 수행하는 기존의 모놀리식 블록체인과 달리, 셀레스티아와 같은 모듈러 블록체인은 다른 접근 방식을 제시하여 채택하였다. 이러한 각 레이어의 기능을 각각 특정 작업에 최적화된 별개의 인프라로 분리하여 운영하기 시작했다. 이는 확장성과 효율성을 향상시킬 뿐만 아니라 개발자에게 새로운 수준의 유연성과 독립성을 제공하였다.

Source: Modular Blockchains: A Deep Dive

1.1.1 실행 레이어

트랜잭션과 스마트 컨트랙트의 실행을 담당한다. 스마트 컨트랙트 규칙에 따라 상태 전환을 처리하고 블록체인 상태를 업데이트한다. 이 계층은 스마트 컨트랙트가 독립적으로 실행되는 샌드박스 영역인 실행 환경(EE)과 EE 내에서 트랜잭션 및 컨트랙트 실행을 관리하는 실행 엔진(EX)으로 다시 나뉜다.

1.1.2 세틀먼트 레이어

세틀먼트 레이어는 트랜잭션의 주문과 체결을 처리한다. 트랜잭션 정렬, 블록 생성 및 충돌 해결과 같은 측면을 처리하여 트랜잭션이 블록체인에 반영되고 확정되도록 힌다.

1.1.3 합의 레이어

블록체인의 상태에 대한 노드 간의 합의를 도출하는 역할을 담당한다. 모든 노드가 블록체인과 블록체인 기록에 대해 일관된 시각을 갖도록 한다. 이 레이어는 노드 통신, 합의 프로토콜 실행을 관리하며, PBFT나 텐더민트 같은 메커니즘을 사용할 수 있다.

1.1.4 데이터 가용성 레이어

데이터 가용성 레이어는 블록체인 최신 블록에 대한 데이터를 노드에 저장하고 열람할 수 있도록 한다. 모든 노드가 검증과 실행에 필요한 데이터에 접근할 수 있도록 보장한다. 이 레이어의 데이터 저장, 검색 및 배포에는 이레이저 코딩, 데이터 샤딩, 분산 저장과 같은 기술이 사용된다.

1.2 세틀먼트 레이어의 발전 - Starknet

최초의 모듈러 블록체인의 형태는 이더리움의 L2 롤업으로 나왔기 때문에 실행과 세틀먼트 과정에 대한 개발이 집중적으로 이루어졌다. 개발 초기에 실행 환경은 대부분 이더리움의 Geth의 포크였기 때문에 이 단계에서는 세틀먼트 계층의 핵심 구성 요소인 증명 시스템에 대한 개발과 연구가 활발히 이루어졌다.

증명 시스템의 역할은 L2의 상태 변경을 검증한 이후 허용하는 메커니즘을 도입하는 것이다. 사기 증명으로 알려진 첫 번째 옵티미스틱 증명 시스템이 증명 시스템으로 처음에 많이 사용되었지만 더 많은 시도들이 등장하였다. 다음은 롤업 솔루션에 사용되는 세 가지 주요 증명 시스템에 대한 설명이다:

1.2.1 옵티미스틱 롤업

옵티미스틱 롤업은 기본적으로 스테이트의 변화가 유효하다고 가정하다. 여러 트랜잭션을 압축된 데이터로 형태로 이더리움에 제출하고 이의 제기 기간 동안 챌린저는 트랜잭션의 유효성에 대해 이의를 제기할 수 있다. 결함이 발견되지 않으면 해당 트랜잭션과 변화들은 최종 값으로 간주된다. 옵티미스틱 롤업은 온체인에서 처리하는 것과 비교해 트랜잭션이 더 빠르게 확정되지만, 자금을 인출하기 전에 챌린지 기간으로 인해 파이널리티는 오래 걸리는 편이다. OP 메인넷과 아비트럼 원이 이 증명 시스템을 사용한다.

1.2.2 ZK 롤업

ZK 롤업은 영지식 증명을 사용해 오프체인에서 처리되는 트랜잭션의 무결성과 유효성을 보장한다. 오프체인 가상 머신은 트랜잭션을 실행하고, 데이터를 압축하며, 이더리움 메인체인에서 효율적으로 검증할 수 있는 암호학적 증명을 생성한다. 이 증명은 트랜잭션의 내용을 공개하지 않고도 트랜잭션의 유효성을 확인할 수 있다. ZK 롤업은 더 빠른 트랜잭션 완결성과 높은 수준의 보안을 제공하지만, 영지식 증명을 생성하기 위한 계산 비용이 더 높다. 이를 사용하는 예로는 zkSync Era, Scroll, Taiko, Polygon zkEVM 등이 있다.

1.2.3 하이브리드 롤업

하이브리드 롤업은 옵티미스틱 롤업과 ZK 롤업의 강점을 결합한 것다. 옵티미스틱 롤업을 활용하여 오프체인에서 트랜잭션을 처리함으로써 네트워크 혼잡과 가스 비용을 줄임과 동시에 ZK 기술을 세틀먼트 과정에서 통합하여 보안, 빠른 최종성, 보다 효율적인 데이터 패킹을 제공한다. 여기서 ZK 기술을 통합하는 과정은 프로젝트마다 다르지만 주로 옵티미스틱 롤업에 의한 변화가 이상이 없다라는 것에 대한 ZK 증명을 온체인에 제출하여 더 빠른 파이널티티를 제공한다. 대표적인 예로는 Metis와 Kroma가 있다.

2. 현재 - 진행 중인 흥미로운 시도들

2.1 실행 레이어의 다양화 - Starknet and Arbitrum

셀레스티아가 모듈러 블록체인의 4 레이어 모델을 제안한 이후, 각 레이어의 개발이 가속화되고 수많은 새로운 이니셔티브가 등장하고 있다.

실행 레이어는 거래 처리 환경을 제공하는 가상 머신(VM)을 제공하는 레이어르 말한다. 최근 모듈러 블록체인들은 WASMVM, MoveVM, SVM, zkVM, ISAVM을 포함한 다양한 VM들을 실행 레이어에 사용하고 있다. 이 VM들은 이더리움 가상 머신(EVM)보다 고급 기능을 제공하는데, 여기에는 다양한 스마트 계약 언어 지원, 병렬 거래 처리, 영지식 증명을 위한 특화된 환경 등이 포함된다. 이 섹션에서는 이러한 다양한 실행 레이어와 이를 활용하는 프로젝트들에 대해 자세히 살펴본다.

2.1.1 CairoVM

스타크웨어가 스타크넷 생태계의 일부로 개발한 Cairo 및 그 실행 환경인 CairoVM은 STARK 기반 스마트 계약을 위해 맞춤 제작된 프로그래밍 언어이다.

첫째로, Cairo의 설계는 증명 생성을 효율적화한다. 읽기 전용 랜덤 액세스 메모리, 최적화된 ISA, 내장된 암호화 함수 등을 통해 STARK 증명 생성을 최적화 할 수 있다. 따라서 Cairo로 작성된 모든 프로그램은 실행의 정확성을 검증하는 영지식 증명을 효율적으로 생성할 수 있다.

또한, CairoVM은 개발자들이 영지식 증명에 대한 깊은 지식 없이도 계약을 작성, 배포 및 증명 생성을 가능하게 하여 개발 과정을 단순화한다. 이러한 기반 인프라의 추상화는 개발자들이 응용 프로그램 로직에 집중할 수 있게 하여 계약의 보안을 향상시킨다. 또한 Cairo는 러스트에서 영감을 받은 언어로서 타입 및 메모리 안전성을 보장한다.

최근에는 Cairo에서 EVM을 작성한 Kakarot zkEVM과 같은 노력이 주목을 받고 있으며, CairoVM의 채택이 기대되는 상황이다. 이러한 채택의 선두주자로서, 스타크넷의 지속적인 개발 및 확장이 크게 기대된다.

2.1.2 WASMVM

WebAssembly(WASM)는 C++, Go, Rust와 같은 고급 프로그래밍 언어의 컴파일 대상으로 설계된 명령 형식이다. WASM으로 컴파일된 코드는 거의 기본 속도에 가까우며 높은 이식성을 가진다. 그리고 WebAssembly 가상 머신(WASMVM)은 WASM 코드를 실행하는 런타임 환경이다.

실행 레이어에서 WASMVM을 사용하면 WASM으로 컴파일할 수 있는 고급 언어를 사용할 수 있다. WASMVM을 활용함으로써 개발자들은 자신의 애플리케이션에 적합한 언어로 스마트 계약을 작성할 수 있고, 이미 익숙한 언어로 스마트 계약을 작성할 수 있다는 장점이 있다.

예를 들어, 아비트럼은 WASMVM과 이더리움 가상 머신(EVM)을 모두 통합한 아비트럼 스타일러스를 도입하였다. WASM과 EVM, 두 VM을 제공함으로써 아비트럼 스타일러스는 개발자들이 선택할 수 있는 언어의 범위를 넓힌다. 이러한 이중 VM 전략은 WebAssembly의 효율성과 EVM 호환성을 모두 활용할 수 있다.

2.1.3 MoveVM

Move는 스마트 계약 작성을 위해 특별히 개발된 프로그래밍 언어로, 안전성과 보안성에 중점을 둔다. Move는 복사하거나 파괴할 수 없는 "리소스"의 개념을 도입한다. 이는 네이티브 자산과 유사한 개념으로, 중요 리소스가 변경되거나 버려지지 않도록 보장한다. 이러한 Move의 특성은 디지털 자산 관리를 위한 안전한 프레임워크를 제공한다. MoveVM은 이러한 Move 언어로부터 컴파일된 바이트코드를 실행할 수 있는 가상 머신이다.

MoveVM을 실행 레이어로 채택함으로써 블록체인은 Move의 안전성과 보안성을 쉽게 확보할 수 있다. 또한, MoveVM은 Move 프로그램에서 생성된 바이트코드에 대한 안전 검사와 검증을 수행한다. 이러한 기능을 사용하여 개발자들은 코드에 대한 잠재적인 공격이나 위협에 대해 걱정하지 않고 스마트 계약의 로직에 더 집중할 수 있다.

무브먼트 랩스는 Move의 안전 기능과 솔리디티의 생태계를 모두 활용하기 위해 Fractal이라는 새로운 프레임워크를 개발하였다. Fractal을 사용함으로써 솔리디티 계약을 쉽게 Move 바이트코드로 이식하고 보안 취약점을 분석할 수 있다. 이 Fractal 모듈을 기반으로 무브먼트 랩스는 이더리움을 위한 MoveVM 기반 롤업 개발 계획을 발표했다.

2.1.4 SVM

솔라나 가상 머신(SVM)은 탈중앙화 애플리케이션(dApps)의 높은 처리량과 확장성에 중점을 둔 솔라나 블록체인의 실행 환경이다. EVM의 단일 스레드 실행 모델과 달리, SVM은 Sealevel이라는 스마트 계약 병렬 처리 엔진을 사용하는 다중 스레드 환경에서 실행된다. 다수의 스마트 계약을 병렬로 효율적으로 관리하고 실행하기 위해 SVM은 실행 중에 접근할 데이터를 스마트 계약이 명시적으로 선언하도록 한다. 이러한 병렬 처리를 통해 SVM은 동시에 대량의 거래를 처리할 수 있다. 또한, SVM은 레지스터 기반으로 EVM에 비해 명령어 수가 적다. 이러한 설계는 체크포인팅을 용이하게 함으로써 낙관적 롤업에게 유리한 기능을 제공한다. 뿐만 아니라 명령어 세트가 작기 때문에 증명 과정을 단순화할 수 있어 영지식 증명에도 장점으로 작용할 수 있다.

Eclipse는 빠른 거래 처리를 위해 SVM을 사용하는 이더리움의 레이어 2이다. SVM의 병렬화된 거래 실행을 활용함으로써, Eclipse는 경쟁자들에 비해 낮은 지연 시간과 효율적인 영지식 사기 증명 생성을 제공할 수 있다.

2.1.5 ISA-VM: General VM

명령 세트 아키텍처(ISA)는 MIPs와 RISC-V와 같은 소프트웨어와 하드웨어 사이의 인터페이스를 정의하는 명령어들을 말한다. 개발자들은 하이레벨 언어로 프로그램을 작성하고 이를 ISA로 컴파일할 수 있다. ISAVM은 특정 ISA를 에뮬레이트하는 가상 머신으로, ISA로 작성된 프로그램이 다른 하드웨어 플랫폼에서 실행될 수 있게 한다.

RISC Zero의 zkVM은 RISC-V ISA VM으로, RISC-V 프로그램의 정확한 실행에 대한 영지식 증명을 생성할 수 있다. zkVM을 기반으로 RISC-Zero는 Zeth라는 zkEVM 프로젝트를 출시했는데, 이는 zkVM 내에서 실행 가능한 이더리움 빌더 프로그램의 RISC-V 버전이다. Zeth는 Revm, 즉 인기 있는 러스트 이더리움 클라이언트인 Reth에서 사용되는 러스트 기반의 EVM 구현을 활용하여 높은 수준의 호환성과 재사용성을 보장한다.

2.2 DA 레이어의 확장 - Avail

데이터 가용성(DA) 레이어는 모든 거래 데이터가 접근 가능하고 검증 가능하도록 한다. DA 레이어는 블록체인 네트워크의 보안과 무결성에 중요한 데이터 가용성 문제를 다룬다. DA 레이어의 중요성은 특히 모듈러 블록체인에서 강조된다. L2 솔루션이 오프체인에서 거래를 처리하기 때문에, 거래 데이터가 직접 L1에 기록되지 않아 데이터의 완전성과 정확성을 검증하기 어렵다. 또한, L2 솔루션이 L1의 보안을 활용하는 주요 목표를 달성하기 위해서는 데이터를 L1에 정확하게 전송하는 것이 중요하다. 이는 특히 사기 증명을 사용하는 낙관적 롤업의 경우 중요한데, 거래 데이터에 접근하는 것이 챌린지에 필요하기 때문이다. 이 섹션에서는 이러한 DA를 제공하는 대표적인 프로토콜인 Avail에 대해 알아본다.

2.2.1 Avail: 웹3을 위한 통합 레이어

Avail은 웹3의 통합 레이어로, 블록체인의 파편화된 생태계를 통합하려는 목표를 가진다. 많은 성공적인 확장성 솔루션이 등장했지만, 이들은 생태계의 파편화를 초래했다. 따라서 다양한 롤업을 하나의 블록체인인 것처럼 사용할 수 있게 하는 솔루션의 필요성을 부각시켰다. Avail은 최첨단 데이터 가용성(DA) 레이어 기술(Avail DA)을 기반으로 여러 롤업을 집계하고(Avail Nexus), 다양한 토큰으로 스테이킹을 가능하게 함으로써 암호경제적 보안을 강화하려는 목표를 가진다(Avail Fusion). 이러한 “Avail Trinity"는 더 통합되고 효율적인 웹3 경험을 위한 솔루션이 될 수 있다.

1. Avail DA는 확장성을 위해 지명 증명 지분(NPoS) 합의 알고리즘과 함께, 증명된 최종성을 제공하는 Substrate의 BABE/GRANDPA 프레임워크를 활용한다. 데이터 신뢰성을 높이기 위해 Avail DA는 erasure coding을 도입한다. Erasure coding은 저장된 데이터에 중복성을 추가하여 원본 조각의 일부에서 데이터를 재구성할 수 있게 한다. 이는 악의적인 당사자에 의해 일부 데이터 조각이 손실되거나 손상되더라도 원본 데이터를 완전히 복구할 수 있음을 보장한다. 데이터 무결성을 제공하기 위해 Avail DA는 데이터 가용성 샘플링(DAS)과 KZG 다항식 커밋먼트를 활용한다. 여기서 DAS는 샘플링 방법을 통해 경량 클라이언트가 데이터 가용성을 검증할 수 있게 한다. 또한 KZG 커밋먼트는 저장된 데이터가 정확함을 보장하는 증명을 제공한다. DAS와 KZG 커밋먼트를 통해 경량 클라이언트는 데이터 가용성을 독립적이고 즉각적으로 검증할 수 있다.

2. Avail Nexus는 Avail DA를 모듈러 기반 레이어로 사용하여 Avail 생태계 내외의 다양한 블록체인을 연결한다. Avail Nexus는 롤업의 통합 표준을 도입하여 분절된 생태계 전반에 걸쳐 원활한 웹3 경험을 제공한다. 서로 다른 롤업에서 생성된 증명을 하나로 집약한다. 따라서 Avail Nexus에 연결된 롤업은 서로 간편하게 상호작용할 수 있다.

3. Avail Fusion은 롤업에 상속할 보안을 제공하는 통합 보안 레이어로 설계되었다. Fusion은 스테이킹할 수 있는 세 가지 유형의 토큰을 도입하는데, 바로 Avail의 네이티브 토큰, 롤업 토큰, 그리고 외부 토큰이다. BTC와 ETH와 같은 이미 성숙한 생태계의 네이티브 자산을 활용함으로써 Fusion의 보안은 크게 강화될 수 있다. 또한, Avail에서 구축된 새로운 롤업 토큰이 그 기반이 되는 레이어의 보안을 강화할 수 있다는 특징이 있다. 세부적인 구현은 암호경제적 보안 위험을 신중하게 고려해야 하겠지만, 외부 블록체인의 토큰을 활용하여 다른 블록체인의 보안을 강화하는 시도 자체가 혁신적이라고 할 수 있다.

생태계의 분절은 이미 심각한 문제이며, 웹3 환경을 통합하는 인프라에 대한 수요는 항상 존재해왔다. 강력한 기반 레이어인 AvailDA와 그 성공을 이끈 기술적 역량을 갖춘 Avail은 이 도전을 해결할 준비가 되어 있는 것으로 보인다. 현재 많은 롤업이 AvailDA를 자신들의 DA 레이어로 활용하고 있기 때문에, 이들이 이끄는 통합 레이어의 미래가 매우 기대된다.

Source: Avail Fusion - Avail Developer Docs

2.2.2 Celestia

Source: Home | celestia.org

Celestia는 데이터가 신뢰성 있게 게시되고 검증될 수 있도록 설계된 DA 레이어다. 데이터 신뢰성을 위해 Celestia 역시 erasure coding을 사용한다. 이 때 올바른 인코딩을 보장하기 위해 Celestia는 사기 증명을 사용한다. Celestia가 사용하는 또 다른 핵심 기술 중 하나는 BlobStreamX다. BlobStream은 이더리움 네트워크가 저장된 데이터의 가용성을 검증할 수 있게 하는 기술이다. 최근에 이더리움 테스트넷에 배포된 BlobStream X는 영지식 증명을 사용하여 이더리움에 데이터 가용성 증명을 전달한다. 이러한 최첨단 기술을 기반으로, Celestia 생태계는 20개 이상의 롤업을 포함하여 80개 이상의 서비스와 애플리케이션을 자랑한다.

2.3 스토리지 증명과 상호 운용성 - Herodotus

이더리움이 발전함에 따라, 데이터 분절은 온체인 데이터가 여러 도메인에 걸쳐 흩어지게 만들어, 크로스 체인 메시징 프로토콜의 필요성을 부각시켰다. 하지만 이러한 전통적인 접근 방식은 대역폭 제한, 비용 증가, 나쁜 사용자 경험(UX)과 같은 문제를 가지고 있다. 예를 들어 많은 사용자들이 동일한 브리징 프로토콜을 사용하여 데이터를 전송하려고 할 때 대역폭 제약과 더 높은 비용으로 인한 문제가 발생한다. 헤로도토스는 데이터 자체 대신 데이터에 대한 간단한 커밋먼트를 전송하는 스토리지 증명을 활용함으로써 이 문제를 해결하려고 한다.

헤로도토스는 이더리움 레이어 간에 온체인 데이터 접근 미들웨어 역할을 하며, 안전하고 빠르며 비용 효율적인 방식으로 레이어 간 데이터를 읽을 수 있는 상호 운용성을 제공한다. 이는 "포함 증명(특정 데이터의 존재 증명)"과 "계산 증명(특정 계산이 정확하게 수행되었다는 증명)"으로 구성된 스토리지 증명을 사용한다. 헤로도토스는 이더리움과 스타크넷 사이의 연결을 성공적으로 완료했으며, 미래에 다양한 블록체인 간에 양방향 연결을 가능하게 할 계획이다. 이러한 상호 운용성 솔루션을 기반으로 다양한 서비스가 구축될 수 있다:

• 거버넌스: 헤로도토스를 Snapshot X와 같은 온체인 투표 시스템에 사용하면, L1 자산을 L2에서 고가의 브리징 수수료 없이 투표에 사용할 수 있다.

• 크로스 체인 브리징: 이더리움과 스타크넷 사이의 브리징 서비스를 제공하는 Yet Another Bridge는 헤로도토스를 사용하여, 자산 전송을 ERC-20 전송 비용과 증명 비용만으로 수행한다.

• 디파이: 헤로도토스는 브리징 없이 디파이에서 다른 도메인의 자산을 사용할 수 있게 한다. 예를 들어, L1의 자산을 L2 대출 프로토콜에서 담보로 사용할 수 있다.

• 게이밍: 헤로도토스의 강력한 기능을 활용할 수 있는 또 다른 응용 분야는 게이밍이다. 사용자들은 여러 L2 플랫폼에서 게이밍 NFT를 구매하고, 앞서 언급한 크로스 체인 투표를 통해 다양한 도메인에서 게임에 참여할 수 있다.

더불어, 헤로도토스는 보험, 계정 복구, RANDAO 접근 및 여러 다른 용도로 활용될 수 있어, 이더리움 생태계를 향상시키는 데 있어 강력한잠재력을 보여준다. 헤로도토스는 암호학적 증명을 사용하여 분절된 데이터베이스를 통합하고, 우리에게 온체인 데이터에 대한 접근성을 제공할 것이다.

3. Future - 미래의 모습

3.1 체인 추상화 - Near

모듈러 블록체인의 개념이 등장함에 따라, 블록체인 환경은 다양화되었고, 이로 인해 생태계의 파편화는 주요한 도전 중 하나가 되었다. Near는 네이티브 계정 추상화와 함수 키와 같은 뛰어난 사용성 기능으로 잘 알려진 체인이다. 이러한 특성을 멀티 체인 도메인으로 확장함으로써, Near는 체인 추상화를 통해 이러한 파편화를 해결하고자 한다. 체인 추상화의 목표는 사용자가 멀티 체인 생태계에 쉽게 접근할 수 있도록 하는 것이다. 보다 구체적으로, 사용자가 단일 계정을 사용하여 다양한 체인과 롤업에 원활하게 접근하고 상호 작용할 수 있게 한다. 이 아이디어를 구현하기 위해 다음 기술들이 개발되고 있다.

3.1.1 FastAuth

Web2 사용자가 Web3으로 전환할 때 지갑 생성 및 시드 구문 저장과 같은 진입 장벽에 직면하는 경우가 많다. Near의 FastAuth 기술은 이메일을 통한 쉬운 지갑 생성 및 계정 복구를 지원하여, Web2 사용자가 블록체인 생태계에 신속하게 온보딩할 수 있도록 한다.

3.1.2 다중 접근 키

Near는 전체 접근 키와 함수 접근 키라는 두 가지 키 개념을 도입한다. 전체 접근 키는 자산 이전 및 모든 스마트 계약에 대한 광범위한 호출 권한을 허용하는 반면, 함수 접근 키는 스마트 계약의 특정 함수 호출을 가능하게 한다. 이러한 특정 권한의 위임을 통해 사용자에게 백엔드 호출 흐름을 노출시키지 않고도 복잡한 서비스 로직을 구현할 수 있다.

3.1.3 메타 트랜잭션

트랜잭션을 보내려면 NEAR에서 가스 비용을 지불해야 하지만, 사용자가 NEAR를 보유하지 않은 경우도 있다. 이런 경우에는 메타 트랜잭션을 사용할 수 있다. 사용자는 오프체인 트랜잭션인 DelegateAction을 서명하고 이 메시지를 중계자에게 보낸다. 중계자는 온체인에서 처리될 수 있는 형태로 이를 래핑하고 제출한다. 온체인 메커니즘은 이 트랜잭션 형식을 감지하고 적절한 처리를 수행한다. 이 방법을 통해 사용자는 NEAR로 자산을 스왑할 필요 없이 트랜잭션을 실행할 수 있다.

3.1.4 체인 서명

체인 서명은 Near가 제공하는 기능 중 하나로, 사용자가 NEAR 네트워크를 통해 다른 블록체인에서 트랜잭션을 생성하고 서명할 수 있게 한다. 이 과정은 다음 다섯 단계로 나눌 수 있다:

1. NEAR 주소와 파생 경로를 사용하여 대상 블록체인의 주소를 생성한다.

2. 대상 블록체인의 요구 사항을 충족하는 트랜잭션을 생성한다.

3. 생성된 트랜잭션에 대한 서명을 요청하기 위해 NEAR의 멀티 체인 계약을 호출한다.

4. MPC(다자간 계산) 서비스의 응답을 통해 서명을 재구성한다.

5. 중계자가 재구성된 트랜잭션을 대상 블록체인으로 전송하여 실행한다.

MPC 서비스는 여러 노드가 사용자의 대상 블록체인 개인 키를 공유하는 시스템이다. 이 MPC 서비스 노드의 충분한 수의 서명이 수집되면 사용자의 서명을 생성할 수 있다. 여러 노드가 비밀 키를 공유하기 때문에 악의적인 공격 가능성을 줄이고 대상 블록체인에서 트랜잭션을 안전하게 서명할 수 있다.

3.1.5 멀티체인 가스 릴레이 & 멀티체인 가스 스테이션

멀티체인 가스 릴레이는 사용자가 멀티 체인 트랜잭션을 보내는 데 필요한 가스 비용을 사전에 지원하도록 돕는다. 이들은 대상 체인에서 필요한 가스에 대한 지불 토큰을 NEAR로 교환하는 멀티체인 가스 스테이션 스마트 계약과 함께 작동한다. 멀티체인 가스 릴레이는 외부 체인의 RPC와 상호 작용하여 가스를 위한 자금 조달이 필요한 트랜잭션과 사용자가 원하는 트랜잭션을 사전 서명하고 전송한다. 공식 문서에 따르면 현재 중앙 집중식 서버로 운영되고 있지만, 시스템을 더욱 분산화하기 위해 지갑 클라이언트에서 직접 호출할 수 있는 라이브러리 형태로 제공하는 것이 목표다.

3.2 롤업을 위해 만들어진 L1 체인 - Initia

반면에, 롤업 인프라에 초점을 맞추어 처음부터 개발된 L1 체인도 존재하는데, 바로 Initia다. Initia는 모듈러 블록체인에서의 생태계 파편화를 해결하기 위해 개발되었으며, 여러 L2 솔루션을 통합할 수 있는 능력 덕분에 조정 레이어(Orchestration layer)라고도 알려져 있다. Cosmos SDK를 기반으로 한 Initia는 낙관적 롤업 기술을 활용하는 L1 플랫폼으로, 애플리케이션 특화 L2 개발 및 배포를 위한 프레임워크를 제공한다. Initia가 제공하는 낙관적 롤업 프레임워크는 Cosmos SDK에 기반한 OPinit 스택으로 알려져 있다. Initia를 사용하면 다음과 같은 여러 가지 이점이 있다.

3.2.1 크로스 체인 호환성

Initia는 WASMVM, EVM, MoveVM과 호환되어, L2 솔루션이 자신의 애플리케이션에 가장 잘 맞는 VM을 선택할 수 있게 한다. 예를 들어, 보안 중심의 DeFi 롤업에는 MoveVM이 탁월한 선택이 될 수 있다. 또한, Cosmos IBC와의 호환성 덕분에 네트워크 상호 운용성이 용이해져, Initia의 L2는 Initia 프레임워크 내에서 롤업 간의 상호 운용성을 확보할 뿐만 아니라 IBC를 사용하는 다른 Cosmos L1과도 상호 작용할 수 있다.

3.2.2 개발 효율성

Initia는 다양한 호환성(Ethereum, Cosmos IBC, MoveVM, WASMVM 등)을 지원하는 롤업 프레임워크를 활용하여, 개발자가 호환성 문제에 대해 걱정하지 않고도 맞춤형 롤업을 쉽게 배포할 수 있도록 한다.

3.2.3 확장성과 보안

Initia는 낙관적 롤업을 사용하여, 메인 체인에서 한 번만 검증되면 되기 때문에 트랜잭션이 효율적이고 빠르다. 또한, 외부 브리지 또는 오라클 서비스에 의존하지 않기 때문에 Initia는 향상된 보안을 제공한다.

Initia는 2024년 2분기 또는 3분기에 메인넷 출시를 목표로 하고 있으며, 곧 테스트넷을 출시할 계획이다.

3.3 커스텀 롤업 - Plume Network

Near와 Initia가 멀티 체인 환경에서 파편화 문제를 해결하기 위한 기반 레이어로서 노력하는 동안, 애플리케이션 특화 롤업을 구축하는 데 집중하는 팀들도 있다. 이러한 팀들은 Near와 Initia에 대한 잠재적인 사용 사례가 될 수 있다. 이러한 노력을 더 자세히 살펴보자.

3.3.1 Plume 네트워크

Plume 네트워크는 실물 자산(RWA)용 L2 솔루션으로 설계되었으며, 다음과 같은 주목할 만한 특징을 가진다:

• RWA 토큰화 제공자: Plume 네트워크의 주요 장점 중 하나는 네트워크 내의 RWA 토큰화 프로바이더를 통한 RWA 토큰 발행을 용이하게 하는 것이다. 이러한 프로바이더들은 SEC 규정을 준수하고 자산을 RWA로 안전하게 전환하는 할 수 있게 한다. 토큰화된 자산은 그 후 Plume 네트워크에서 투자자들에 의해 거래될 수 있다.

• 신원 검증: Plume 네트워크는 KYC(고객 실명 확인) 및 KYB(기업 실명 확인)을 포함한 광범위한 신원 검증 서비스를 제공한다는 특징도 가진다. Plume 네트워크 내에서 자산을 발행하거나 온/오프 램프를 운영하기 위해서는 이름, 생년월일, 주소, 생체 인식 얼굴 스캔과 같은 신원 정보를 KYC 과정을 위해 파트너 회사에 제공해야 한다. 또한 Plume 네트워크에서 RWA 토큰을 발행하려는 금융 서비스 회사의 경우, KYB 시스템을 통해 자신의 신원과 합법성을 검증해야 한다. Plume 네트워크는 Persona, Sumsub 등과 협력하여 KYC 및 KYB를 실시하며, RWAs를 통한 금융 사기 및 테러 자금 조달 방지를 목표로 한다.

• AML 모니터링: AML(자금 세탁 방지) 준수, OFAC 제재 준수를 포함한 것은 RWAs를 다루는 금융 플랫폼에 있어 중요하다. Plume 네트워크는 지속적인 거래 모니터링 및 네트워크 분석을 통해 이를 달성하고자 하며, 이러한 측면에서 Chainalysis와 Elliptic과 같은 회사들과 파트너십을 맺고 있다.

3.3.2 Kinto

Kinto는 안전하고 규제된 온체인 금융 서비스를 위해 맞춤 제작된 L2 솔루션으로, 블록체인 기반의 KYC 프로세스와 지속적인 AML 모니터링을 특징으로 한다. KYC는 KYC 제공자에 의해 수행되며, 성공적인 사용자는 사용자의 소울바운드 토큰을 받게 된다. 이는 Kinto에서 애플리케이션을 사용하기 위한 전제 조건으로, 이 토큰을 보유한 지갑만이 플랫폼의 서비스에 접근할 수 있다. 또한, 모든 계정은 계정 추상화(AA)로 구현되어 전통 금융 사용자의 온보딩을 단순화한다. 기술적으로 Kinto는 Arbitrum Orbit을 활용하며, 향후 Espresso Systems와 협력하여 분산화된 시퀀서를 개발할 계획이다.

4. 마무리하며

모듈러 블록체인의 여정과 미래는 각각의 프로젝트들의 독특��� 접근 방식을 통해 다양한 방향으로 나아가고 있다. 예를 들어, Avail과 이니티아는 다른 기존 프로젝트들과 함께 분리된 레이어 접근을 갖고 있지만 전체 스택을 구축하고 있다. 한편, Fhenix나 스타크넷과 같은 프로젝트는 블록체인의 실행과 세틀먼트 측면을 개선하고 있다.

한 가지 구성 요소를 개선할 여지가 항상 존재한다는 점을 고려할 때 모듈러 블록체인의 혁신은 계속될 것이다. 따라서 이에 대한 유기적인 연결을 위해서는 프로젝트 간의 협력이 매우 중요하다. 이번 행사를 통해 참가자들이 각 구성 요소에 대해 더 잘 이해하고 조화를 이룰 수 있는 방법을 생각해보는 시간이 되었기를 바란다.

APPENDIX A. Resource

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• Theme 1. Past: Advent of the Modular Blockchain [Korean, English]

• Theme 2. Present: The Development of Modular Blockchain [Korean, English]

• Theme 3. Future: Advancing Technologies [Korean, English]

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• Intro to Modular Harmony [Korean, English]

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*Special Thanks to all the Co-Hosts David, Brian, Chris, Sang Kim, Bohyun who have organized this wonderful event and Decipher members Yuki and Hyunwoo for their assistance in writing the content.

Thanks to Kate for designing the graphics for this article.