[2024 디퍼런스 회고] #1: 블록체인 생태계에 기여하다

※ 이 아티클 시리즈는 Four Pillars가 후원사로 참여한 DeFerence 2024 이벤트의 후기를 다루며, 3개의 파트로 나누어 발간될 예정입니다. 이 아티클은 해당 시리즈 중 첫 번째 파트에 해당하는 아티클로, 첨부한 발표 이미지는 모두 유튜브 녹화본에서 캡처하였습니다.

• Part I - 본 아티클

• Part II - [2024 디퍼런스 회고] #2: 블록체인, 대중에게 다가서다

• Part III - [2024 디퍼런스 회고] #3: 블록체인 인프라의 현재와 미래를 말하다

0. 서론

학회는 지속적인 학습과 지식의 공유를 통해 새로운 아이디어와 개념이 축적되고 발전하는 공간으로서, 학문 및 산업의 발전에 있어서 중요한 역할을 한다. 특히 크립토 산업은 상대적으로 초기 단계에 있으며 다양한 지식이 파편화되어있기 때문에, 지식의 교류를 통한 균형적인 발전을 촉진하기위해 전세계적으로 많은 학회들이 계속해서 등장하고 있다.

한국에서 대표적인 블록체인 학회 중 하나는 디사이퍼(Decipher)이다. 2018년 서울대학교를 기반으로 시작된 디사이퍼는 그간 축적된 블록체인 산업에 대한 경험 및 지식을 토대로 전 세계적으로 그 영향력을 확대하고 있으며, 업계에 수많은 리더를 배출하여 블록체인 생태계 발전에 크게 기여해 왔다. 디사이퍼의 성공적인 운영은 학회 운영에 대한 모범사례로써, 특히 국내에 다양한 학회들이 재귀적으로 탄생하는데에 큰 영향을 주어오고 있다.

디사이퍼는 ‘기술개발과 가치연구를 통해 블록체인 산업의 건전한 성장에 기여한다’는 미션 하에 연례행사로써 디퍼런스(De-Ference)라고 하는 컨퍼런스를 개최한다. 올 초로 7회차를 맞이한 이번 디퍼런스의 주제는 ‘Proof of Contribution’ 였다 - 디사이퍼의 학회원들이 각각 어떠한 이니셔티브와 접근법들을 통해 블록체인 생태계의 발전에 기여해왔는 지에 대해 공유하는 내용들이 주를 이루었다.

이 아티클 시리즈는 총 세 개의 파트로 구성된 해당 행사를 리캡하는 시리즈이다. 각 파트는 키노트 스피치, 패널 디스커션 및 디사이퍼 학회원들의 발표로 진행되었으며, 실제 현장에서는 참여자들간에 다양한 교류의 기회가 만들어졌다. 비록 각 아티클이 참여자들이 즐겁게 네트워킹을 즐겼던 그 분위기까지 완벽하게 담아내진 못하였지만, 대신 모든 발표 내용들을 최대한 간략하게 요약하고 개인적인 소감을 덧붙여 해당 행사의 전체 내용을 전반적으로 쉽게 이해할 수 있도록 하는데에 의의를 두었다. 한국어로 진행된 이 행사의 전체 영상은 다음 유튜브 링크를 통해서 확인할 수 있다.

본 컨퍼런스에서 첫 번째 테마는 바로 ‘블록체인 생태계에 공헌하다’ 이다. 이 파트는 우리가 블록체인 기술에 대해 기대하고 있는 사회적, 경제적, 산업적 가치들에 대해 조명해보는 키노트 스피치, 그리고 실질적인 구현 레벨에서 블록체인 생태계에 직접적으로 기여해왔던 디사이퍼 학회원들의 사례 발표들로 구성되어있다.

1. ‘Four Pillars of Blockchain’ by Steve Kim(김남웅)

개요

글로벌 리서치펌 Four Pillars의 Steve Kim(김남웅)는, 현재 업계에서는 어떤 기술이 혁신적인 지에 대한 연구는 활발히 이뤄지고있는 반면, 정말 블록체인이 왜 필요한지에 대한 근본적인 질문에 대해서는 모든 플레이어들이 깊이 고민하고 있지 않다는 것을 꼬집었다. 이에, 많은 사람들이 공감 혹은 기대하고있는 블록체인의 가치와 본질(Fundamental)은 무엇인 지, 또 우리는 왜 업계에서 블록체인을 계속해서 연구하는 지에 대해서 공유하는 자리를 가졌다.

느낀 점

블록체인 업계에 있다보면 워낙에 다양하고 새로운 것들이 등장하는 것을 많이 관찰한다. 더욱이, 프로덕트를 만드는 직접 만드는 경우에는 이렇게 빠르게 변화하는 산업 트렌드를 모두 캐치업하기도 쉽지 않을 뿐더러, 자신의 분야에만 매몰되기 쉽다. 따라서 생태계를 만들어가는 입장에서 우리는 꽤 자주 블록체인을 통해 달성하고자하는 본질적인 가치들을 망각하는 경우가 있는데, 이번 발표를 통해 우리는 업계 참여자로써 어떠한 가치에 집중하여 계속해서 생태계를 빌딩해나가야하는 지에 대해 다시한번 되돌아볼 수 있게 되었다.

아래는 Steve Kim(김남웅)의 발표내용에 대한 요약본이다.

1.1 첫 번째 가치 : Catallaxy

1974년에 노벨 경제학상을 수상한 프리드릭 하이예크(Friedrich Hayek)는 시장을 설명하기 위해 'economy' 대신 'catallaxy'라는 용어를 제안하였다. 그는 'economy' 에 대한 정의는 집단의 자원 분배 행위에 초점을 맞춘 반면, 'catallaxy' 에 대한 정의는 인센티브에 의한 개인의 자발적인 교환 행위에 초점이 맞춰져있다고 주장했고 따라서 ‘catallaxy’라는 용어가 시장의 본질적인 가치를 더욱 잘 반영한다고 보았다.

이러한 개념은 특히 블록체인 기술과 맞닿아 있다. 블록체인은 생태계를 발전시키고 새로운 프로덕트를 창출하는 과정에서 인센티브 기반의 시스템을 통해 자생적이고 (큰 방향성을 가지지만) 랜덤적인 특성을 드러낸다. 이는 오디널스, BRC-20, ERC-404와 같은 표준들이 어떻게 발전해왔는 지를 보면 분명해진다. 물론 인센티브는 사용하기에 따라 양면성이 존재할 수 있지만, 결국 블록체인이 시장에서 증명한 것이라고하면 모든 개체들이 인센티브를 기반으로하여 하나의 목적으로 움직일 수 있도록 유도하는 디지털 세상을 만들 수 있다는 것을 보여줬다는 점에서 그 의의가 크다.

1.2 두 번째 가치 : Composability

블록체인 기술을 통해 주목하는 두 번째 가치는 '구성가능성'(Composability)이다. 이에 대해서는 Peter Pan의 다음과 같이 표현한 문장에 잘 드러나있다 - “Composability allows us to build significantly more with less.”

구성가능성은 블록체인과 모든 오픈 소스 생태계에 있어 가히 핵심적인 요소라 할 수 있는데, 이로 인해 개발자들은 모든 것을 처음부터 다시 만들 필요 없이 기존의 구성 요소들을 활용하여 효율적으로 새로운 프로덕트를 개발할 수 있다. 다시 말해서, 구성가능성 덕분에 개발팀은 그들의 자원을 최적화하고 핵심 가치에만 온전히 집중하도록 하여 빠른 혁신을 촉진시킬 수 있다.

이러한 접근 방식은 Particle Trading(Uniswap V3), Project Apollo(LayerZero, Axelar, Biconomy), Farcaster’s Frame, Universal CLOB(Serum, Sei)와 같은 다양한 프로젝트에서 볼 수 있는데, 이들은 기존 소스를 개선하거나 재활용함으로써 새로운 가치를 창출해낸 사례들이다. 또한, 요즘 많이 회자되는 MapleStory와 같은 메타버스/게이밍 서비스들도 필요한 준비물들이 매우 방대할 수 있는데, 이미 구축된 자원들을 통해 이러한 것들을 충당하고 집중해야 할 핵심 가치들에 더 많은 자원을 투자할 수 있다. 블록체인이 아직까지는 사용성 측면에서 효율적이지 못한다는 비판을 받지만, 거인의 어깨에서 세상을 바라보라는 말이 있듯 블록체인의 구성가능성은 오히려 프로덕트를 빌딩하는 측면에서는 더 효율적일 수 있다.

1.3 세 번째 가치 : Accessibility

블록체인 기술이 특정 커뮤니티에서 인기 있는 이유는 그것이 물리적 제약을 초월하여 다양한 개인과 집단에게 가치를 전달할 수 있기 때문이다. 예를 들어, 온도 파이낸스(Ondo)와 같은 프로토콜은 미국뿐만 아니라 전 세계 다양한 국가의 사람들에게 미국의 장단기 국채나 ETF에 접근할 수 있는 기회를 제공한다. 이러한 접근성은 각국 사람들이 자국의 화폐에 종속되는 대신 새로운 자산에 접근하여 자산을 보호할 수 있는 권리를 부여하게 할 수 있다.

블록체인의 접근성은 전 세계적으로 인센티브를 조화롭게 맞출 수 있는 기반도 마련해줄 수 있다 - 기존의 소셜 미디어 플랫폼들은 전 세계 사용자들과 소통할 수 있지만, 서로 다른 문화적 배경을 가진 사용자들과 진정으로 가치를 공유하는 데는 한계가 있었다. 반면, 크립토 커뮤니티를 통해 공통된 가치를 공유하고 인센티브를 맞춤으로써 블록체인은 글로벌 사용자들 사이에서 진정한 의미의 인터넷 경험을 가능하게 할 수 있다.

1.4 네 번째 가치 : Immutability

블록체인 기술은 사회적 측면에서도 큰 의미를 가지고 있다. 특히 블록체인의 불변성(Immutability)은 데이터의 신뢰성과 밀접하게 연결되어 있으며, 이는 블록체인의 검열 저항성과 같은 특성을 가능하게 한다 - 이러한 특성 덕분에 데이터 추적 가능성이 보장되며, 이로 인해 사회적, 경제적 가치가 창출될 수 있다.

이와 같은 불변성은 프로덕트 혁신을 직접적으로 이끌기에는 상대적으로 연관성이 떨어질 수는 있겠지만, 블록체인만의 독특한 가치를 제공한다. 예를 들어, Fox Group의 컨텐츠 검증 플랫폼이나, 시진핑에 대한 비판적 내용이 이더리움 네트워크에 올라오거나, 홍콩의 반중국 매거진이 알위브(Arweave) 상에 게재되는 사례들은 블록체인의 검열 저항성 덕분에 가능해진 사례들이다. 요컨대, 블록체인의 불변성은 사회경제적 측면에서 중요한 역할을 하며, 디지털 표현의 자유를 증진시킬 수 있다.

1.5 네가지 가치를 모두 합치면 - Unintended Spontaneity

위에서 언급한 4가지 가치들을 모두 종합해서 생각해보면, 블록체인 산업의 본질은 '의도하지 않은 자발성'에 있다고 할 수 있다 - 이더리움의 창시자인 비탈릭 부테린조차 이더리움의 미래를 예측할 수 없음을 인정한 바가 있다. 즉, 블록체인 생태계에서는 본인이 만들기 시작하였다고하여 그 의도대로 자신이 구축하고있는 시스템이 발전하지 않으며, 우리는 이미 수많은 L1 및 L2들의 사례들을 통해 이를 관찰하여오고 있다.

블록체인은 수많은 참여자의 온보딩과 그로 인한 랜덤성에 의해 자생적으로 발전하고, 의도하지 않은 결과를 낳는 시스템이다. 이러한 ‘집단의 복잡성’을 바탕으로 하여, 블록체인은 많은 시도와 오류를 통해 새로운 가치를 창출한다. 이 과정에서 발생하는 '의도하지 않은 자발성'은 이 산업의 중요한 특성으로, 이를 이해하고 업계에 지속적인 관심을 가지는 것이 중요하다. 이는 단독으로 성공을 꾀하기보다는 여러 사람과 함께 다양한 시도를 하는 것이 의미 있는 실험이 될 수 있다는 사실 역시 시사한다.

1.6 Product-Market Fit에 관하여

위와 같은 독특한 가치와 속성들에도 불구하고, 블록체인 업계는 아직 갈길이 멀다. 그리고 그에 대한 주 요인은 Product-Market Fit(PMF)를 충분히 찾지 못했기 때문일 것이다. 현재 PMF가 검증된 주요 활동으로는 체인 만들기, 거래 수수료 수입, 벨리데이터로서 토큰 수령, 투자 등이 있다. 사람들은 기존의 PMF를 강화하거나 새로운 PMF를 찾기 위해 블록체인 생태계에 계속해서 참여할터인데, 더욱 풍부한 블록체인의 사용사례 및 채택을 위해 우리는 근본적으로 블록체인이 제공할 수 있는 위와 같은 가치들을 심층적으로 고민해야 할 필요가 있다. Four Pillars 역시, 리서치를 기반으로 이 시장에 기여를 할 수 있는 게 무엇이고, 이 기여를 한 대가로 우리가 성장할 수 있는 게 무엇일까에 대해 좀 더 고민을 할 것이다.

1.7 Q&A

Q: 예전부터 블록체인의 중요한 키워드는 탈중앙화였다. 하지만 발표해주신 내용과 최근 업계 동향을 보면, 탈중앙화라는 키워드가 눈에 띄지 않는다. 이에 대해 어떻게 생각하는가?

A: 탈중앙화는 나에게 있어서도 한때 굉장히 중요하게 여겼던 가치 중 하나였다. 하지만 지금의 나는 탈중앙화를 단순히 앞서 발표한 4가지 가치를 이루는 도구로 본다. 즉, 탈중앙화가 중요하기 때문에 블록체인이 의의가 있다는 접근법이 아니라, 원초적으로 블록체인이 탈중앙화된 구조이기때문에 위 4가지 가치가 생길 수 있다는 접근법인 것이다. 왜 탈중앙화라는 키워드가 최근들어 잘 언급이 되지 않는 지에 대해서 생각해보면, 이 산업도 지친 것이라 생각한다. 사실, 기술이라는 것은 쓰이지 않으면 의미가 없다. 따라서 우리에게 필요한 질문은 ‘어떻게 블록체인을 쓸 수 있을까’ 에 관한 논의이지, ‘어떤 체인이 더 탈중앙화돼있는가’ 에 관한 질문이 아니다. 많은 프로토콜들이 자신들을 ‘충분히 탈중앙화되어있다’ 라고 표현한다. 이처럼, 우리는 이제 탈중앙성에 대해 어느 정도 용인할 수 있는 선에서 실질적으로 사용성(usability)에 대해 논의해야하는 시점에 도래했다고 생각한다.

Q: 블록체인을 집단의 복잡성이라고 규정하였는데, 대부분의 블록체인 프로젝트들은 커뮤니티로부터 일관된 충성심과 행동을 기대한다. 이러한 역설적인 상황에서 블록체인 프로젝트들이 어떻게 유지가 될 수 있는가?

A: 복잡성은 블록체인에만 한정된 개념이 아니라 시장 전반에 걸쳐 존재하는 것으로, 종종 의도와는 다르게 흘러가는 모든 현상을 포괄한다. 내가 발표에서 언급한 복잡성의 유형은, 하나의 거대한 방향 아래에서 의도치 않게 다양한 사람들의 상호작용들이 모여 새로운 것들이 만들어지는 과정이다. 그리고 이러한 유형의 복잡성은 새로운 것들을 꾸준히 만들어온 블록체인의 지난 10년의 역사가 잘 보여주고 있다. 기존 시스템들은 설계된 대로만 운영되어 혁신이 제한적이지만, 블록체인은 인센티브 기반으로 동작하여 다양한 혁신과 창의적인 실험을 가능하게 한다. 요컨대 우리는 큰 방향성은 일치시키되, 그 방향성 아래에서 다양한 새로운 것들이 만들어질 수 있는 ‘복잡한 환경’을 인센티브 시스템을 통해 잘 설계하여 프로젝트가 지속적으로 유지/발전될 수 있도록 해야할 것이다.

2. ‘오픈소스 워리어즈’ by Sang Kim(김상엽)

개요

오픈소스 워리어즈 팀의 Sang Kim(김상엽)은, 업계에 기여하는 방법으로 다양한 방법이 있다는 것을 제시하고 한 학기동안 ERC-6900 및 Uniswap V4 LVR Minimization Hook에 대한 연구 결과물 공유 및 오픈소스 코드 기여를 통한 경험을 공유하였다.

느낀 점

블록체인 생태계에 새로운 것들이 계속해서 실험되고 다양한 서비스들이 탄생해올 수 있었는데에는 오픈소스가 큰 역할을 하고 있다 - 사람들은 공개된 코드를 통해 스스로 성장하고, 서로의 약점을 보완해준다. 오픈소스 워리어즈 팀의 발표는 그 과정을 생생히 공유함으로써 많은 이들에게 오픈소스 생태계에 더 적극적으로 참여하고자 하는 동기를 부여하고, 또 실질적으로 오픈소스 기여의 과정이 복잡하지 않다는 것을 잘 전달해주었다.

아래는 Sang Kim(김상엽)의 발표내용에 대한 요약본이다.

2.1 Why Open Source Contribution?

오픈소스 워리어즈 팀은 업계 전반적으로 리서치 활동이 증가함에 따라 그 외의 기여 활동을 모색한 결과로써, 오픈소스 기여를 선택하여 만들어지게 된 팀이다 - 이들은 이들의 오픈소스 기여가 1) 디사이퍼의 글로벌 인지도를 높이고, 2) 생태계에 실질적인 기여를 할 수 있으며, 3) 특히 학회와 같이 이해관계가 없는 주체가 더욱 적극적으로 주도할 수 있는 일이라고 판단한다.

오픈소스 기여 방법으로는 주로 코드 개발을 통한 직접적인 프로젝트 기여가 일반적이다. 예를 들어, useweb3.xyz 웹사이트에서는 기여할 수 있는 여러 프로젝트 리스트를 제공하며, 개발자들은 각 프로젝트의 깃허브에 Pull Request를 보내는 방식으로 기여에 참여할 수 있다. 코드 개발 외에도 Ethereum Magician이나 Ethereum Research에 아이디어를 게재하거나 연구 내용을 공유하는 방식으로도 기여할 수 있다.

오픈소스 워리어즈 팀은 ERC-6900 표준의 플러그인 및 관리, 그리고 Uniswap V4 LVR-minimization Hook에 대한 연구, 구현 및 시뮬레이션 결과를 가지고 위와 같은 방식들을 통해 기여 활동을 하였다.

2.2 ERC-6900

현재 이더리움에서 활발히 사용되고 있는 Account Abstraction (AA)은 ERC-4337 표준을 기반으로 하는데, 이 표준의 골자는 개별 스마트 계정이 외부 소유 계정(EOA)과 컨트랙트 계정(CA)의 기능을 모두 갖출 수 있도록 어플리케이션 수준에서 그 로직을 구현하는 것이다. 하지만 ERC-4337 기반의 AA에는 스마트 계정에 대한 표준이 없어 호환성 문제가 발생하고, 개별 계정이 구현할 수 있는 기능의 수정이 어려워 확장성 문제를 가지고 있다는 한계가 있다.

이러한 한계점들을 해결하기 위해 스마트 계정과 계정 플러그인에 대한 표준을 확립하고자 ERC-6900이 등장하였다. ERC-6900은 모듈식으로 구성되어 있어 원하는 개별 모듈을 쉽게 추가하거나 제거할 수 있으며, 프록시 구조로 되어 있어 기능 수정 역시 용이하다. 또한, 어플리케이션 입장에서도 각기 다르게 구성된 스마트 계정이 아닌 통일된 표준을 사용하는 스마트 계정과 상호작용할 수 있어 구현의 복잡성이 줄어든다는 장점이 있다.

오픈소스 워리어즈 팀은 ERC-6900에 대해 두 가지 중요한 기여를 하였다. 첫 번째 기여는 세션키 플러그인 개발이다. 세션키는 AA의 주요 기능 중 하나로, 계정의 일부 권한을 외부 주체에게 일정 시간 동안 위임할 수 있게 해준다. 이 기능은 사용자 경험을 크게 향상시킬 수 있는데, 대표적으로 온체인 게임과 DeFi 애플리케이션에서의 활용이 기대된다. 또한, 세션키의 특성상 보안이 특히 중요할 수 있는데, 이를 위해 오픈소스 워리어즈 팀은 세션키가 미리 정해진 컨트랙트만을 대상으로 작동하도록 구현했으며, 여러 세션키 플러그인들을 효율적으로 관리할 수 있는 계층적 플러그인 관리 시스템을 구축하였다 - 이에 대해 더욱 자세한 사항은 깃허브에서 확인할 수 있다.

두 번째 기여로, 오픈소스 워리어즈 팀은 ERC-6900 표준의 플러그인들 사이에 존재하는 의존성 문제를 해결하기 위해, Hot Swapping 기능을 활용할 수 있는 replacePlugin을 구현하였다. 이를 통해, 사용자는 의존성이 있는 플러그인을 모두 재설치를 해야하는 수고를 덜고 새로운 플러그인들로 교체할 수 있다. 또한, 버저닝 방식을 도입하여 플러그인 관리를 개선했으며, 패치버전에서만 플러그인 교체가 가능하도록 하고, Version Registry를 통해 Committee의 승인을 받은 검증된 플러그인만 등록될 수 있도록 하여 버전 관리를 간소화하였다. 또한, 다이아몬드 프록시 구조를 사용하는 ERC-6900의 구조상, 데이터는 플러그인에 저장되므로 플러그인이 교체될 때 데이터 마이그레이션 작업이 요구된다. 팀은 이 작업을 위한 별도의 함수를 구현하여 기존 플러그인의 데이터를 안전하게 삭제하고 새로운 플러그인에 데이터가 이관될 수 있도록 하였다.

2.3 Uniswap V4 LVR Minimization Hook

위 유니스왑 V2의 ETH-USDC 풀 예시에서 알 수 있듯이, 풀에 최초로 유동성이 공급된 이후 풀 자체의 누적 PNL은 일정기간이 지나면 음수로 전환하게 된다. 이러한 유동성 공급의 손실로 잘 알려진 손실은 비영구적 손실이다. 하지만 LVR(Loss-versus-Rebalancing)으로부터 비롯되는 손실 역시 존재한다는 것이 최근 밝혀졌다 - LVR 손실이란, 유동성 풀의 가격 반영 지연(e.g., 일반적으로, 상대적으로 적은 유동성을 가진 탈중앙화 유동성 풀의 가격 반영이 중앙화 거래소보다 느리다)으로 인한 차익거래로 인하여 유동성 공급자에게 가해지는 (잠재적인) 손실을 의미한다.

이 LVR을 제거하는 접근법으로는 위 그림과 같이 LVR을 최소화하는 방향과 LVR을 재분배하는 방향이 있는데, 오픈소스 워리어즈 팀은 이 중에서 Diamond Protocol 방식과 Dynamic Fee의 적용을 연구하였다.

Diamond Protocol 방식은 차익거래자가 얻은 수익의 일부를 유동성 풀과 공유하도록 하여 유동성 공급자의 비용을 줄이고 수익률을 높이는 솔루션이다 - 이 Protocol은 충분한 담보를 예치한 아비트라저가 차익 거래로 얻은 이익 중 일부를 유동성 풀에 넘겨주게 되는데 이 과정을 통해 유동성 풀은 토큰의 가격들을 시장가에 맞추고 여분의 토큰을 볼트에 보관한 후 필요에 따라 다시 풀로 옮기는 동적 관리 방식으로 유동성 풀의 손실을 최소화한다.

이 때 각 과정에서 전략을 어떻게 구현하느냐에 따라 LVR의 효과가 상이할 수 있다 - 우선 볼트에 보관된 토큰이 풀로 재분배되는 과정에서 ‘Conversion vs. Futures 전략’은 Diamond Protocol의 Vault에 있는 토큰을 차익거래자가 풀에 교환하게 하고, 변화된 잔고에 해당하는 선물 계약을 생성하여 주기적인 경매를 통해 관리함으로써 풀의 가격을 시장 가격에 맞추고 LVR을 최소화하는 방식이다. 그리고 아비트라저가 유동성 풀에게 나눠주는 수익(i.e., 베타)의 비율에 따라 LVR 손실이 상이해질 수 있는데, 토큰 가격의 변동성에 따라 이 베타의 비율을 동적으로 조정함으로써 LVR 손실을 최소화하는 방식이 ‘Dynamic Fee 방식’이다.

해당 방식들에 대한 자세한 구현 사항 및 시뮬레이션 결과는 다음 링크를 통해 확인이 가능한데, 오픈소스 워리어즈 팀은 시뮬레이션을 통해 LVR 손실을 최소화할 수 있는 최적의 조건들을 제안하였다.

2.4 Q&A

Q: 여러 세션키들을 효율적으로 관리하기 위해 키관리 시스템을 만들었는데, 이 시스템 자체가 해킹당하는 것에 대한 대책이 있나?

A: 세션키 컨트랙트가 해킹당하는 상황을 가정하기보다는 세션키로 임명받은 주체가 악의적으로 행동하는걸 방지하고자 아키텍처를 설계하였다. 그래서 발표를 통해 말하고자했던 보안적인 측면은 실제로 행동적인 측면에 가깝다 - 즉, 세션키의 행동 자체를 많이 제한하였고 각 세션키마다 유효한 기간을 지정할 수 있도록 하였다. 컨트랙트 자체의 해킹은 철저한 오딧과 리뷰를 통해 방지해야하지 않을까 생각한다.

Q: 리서처나 개발자로써 이더리움 혹은 블록체인 생태계에 어떻게 기여할 수 있는 지 그 가이드와 경험을 공유해줘서 좋았다. 혹시 그러한 과정에서 특히 힘들었던 에피소드가 있을까?

A: 오픈소스 워리어즈 팀 이전에, 개인적으로 ERC-4337 컨트리뷰션 관련하여서 소통할 때는 아무래도 계약 관계로 맺어져서 서로 협업하는게 아니었으므로 소통 속도가 느렸고 듀를 맞추기가 힘들었다. 하지만 이번의 경우에는 같이 협업하는 Alchemy 측이 소통을 잘 해주었다.

3. ‘비트위의 나그네’ by Jungsoo Yoon(윤정수)

개요

비트위의 나그네 팀은 비트코인 등장의 본질적인 목적, 즉 화폐로서의 기능에 중점을 두어 많은 사람들이 활용할 수 있는 송금 서비스로 라이트닝 네트워크의 개요를 다루었다. 그리고 이를 통해 가능한 사업 기회를 모색하고, 그에 대한 프로토타입을 제작 및 시연하는 시간을 가졌다.

느낀 점

앞서 Steve가 발표해주신 것처럼, 우리는 상상하는 미래에 비해 현존하는 다양한 스마트 컨트랙트 플랫폼으로부터 아직까지 뚜렷한 유스케이스를 관찰하지 못하고 있다. 이를 반대로 생각해보면, 어쩌면 명확한 유스케이스는 블록체인 네트워크의 가장 기본적인 기능인 송금(i.e., 가치의 전송)에서 먼저 확인되는 것이 더 현실적일 수 있는 것일 지도 모르겠다. 비트위의 나그네 팀은 너무 빠른 속도로 다양한 것들이 실험되고 있는 업계 트렌드에 집중하기보다는, 지금 당장 구현 가능한 라이트닝 네트워크의 본질적이고 실용적인 기능에 대해 논의를 촉진시켰다는 점에서 큰 의의가 있다.

3.1 라이트닝 네트워크의 개요

비트코인은 최근 ETF 승인 등을 통해 자산으로서의 가치를 인정받으며 많은 관심을 얻고 있다. 하지만 비트코인은 본질적으로 디지털 가치를 교환할 수 있는 P2P 네트워크의 화폐로 기능하기 위해 등장하였으며, 소액 송금 시 비효율성과 긴 송금 시간은 화폐로서의 기능을 어렵게 만든다.

이러한 문제점에 착안하여 라이트닝 네트워크는 온체인에 모든 기록을 올리지 않는 대신, 당사자 간의 소액 송금이나 결제를 오프체인에서 빠르게 처리하기 위해 개발되었다. 라이트닝 네트워크는 개별 노드들이 채널이라는 논리적인 통로에 자금을 묶어두고, 해당 자금의 범위 내에서 노드 간에 저렴한 수수료로 오프체인 전송을 수행한다. 이때 각 거래주체의 최종 잔액은 오프체인 상에서 수행된 여러 트랜잭션을 모아 최종 상태만 온체인에 기록하는 방식으로 처리된다.

하지만 거래의 자율성을 보장하기 위해 모든 라이트닝 네트워크 노드 간에 채널을 개설하는 것은 매우 비효율적이다. 이에, 라이트닝 네트워크 서비스는 HTLC(Hashed-Time Lock Contract) 기반의 채널 그래프를 통해, 직접 연결되지 않은 노드 간에도 Trustless한 방식으로 통신이 가능하도록 한다 - 해당 거래를 중개하는 중개자 노드들은 인센티브 시스템(i.e., 수수료 수익)과 Onion 암호화 기술을 통해, 자신과 연쇄적으로 연결된 다른 중개자 노드들을 거쳐 의도한 트랜잭션들이 처리할 수 있도록 한다. 이 때, 직접적으로 연결되기 위해 두 노드가 채널을 개설하는 과정은 1) 자금을 묶는 Funding Tx, 2) 오프체인 전송 후 자금 상태를 노드 DB에 기록하는 Commitment Tx, 그리고 3) 자금을 정산하는 Settlement Tx로 이뤄져있다.

3.2 라이트닝 네트워크를 활용한 사업 기회

라이트닝 네트워크를 활용한 송금 서비스들*에 대한 채택률은 꾸준히 늘어, 올해 1월 30일을 기준으로 네트워크 용량이 약 2억 달러를 넘어서기에 이르렀다. 우리는 이를 확장하여 다양한 사업기회를 생각해볼 수 있는데 - 첫 번째로 평균적으로 0.07%의 수수료를 자랑하는 라이트닝 네트워크는 기존 모바일 POS 시장의 높은 수수료(i.e., 2~3%)를 대체할 수 있는 잠재력이 있다. 두 번째로는 메타마스크 혹은 Phantom과 같은 다양한 핫월렛 시장에 진출하여 Swap 수수료의 일부를 확보할 수 있다.

다만, 다양한 라이트닝 네트워크 지갑서비스들(e.g., Wallet of satosh, strike, alby, river, etc.)이 한국에서 이러한 사업적 이니셔티브들을 전개하기 위해서는 고려해야할 다양한 측면이 존재하는데 우선 회계적인 측면에서는 1) 모호한 가상자산 회계기준, 그리고 2) 비트코인 결제를 이용한 탈세 가능성 등을 염두해야하고 법률적인 측면에서는 1) KYC / AML 에 대한 기능을 포함한 가상자산사업자 신고, 2) 전자지급결제대행업 등록 신청, 그리고 3) 외국환거래법의 적용 가능성 등을 염두해야 한다.

*앞서 설명한 일련의 송금 과정은 노드를 통해 이뤄지는데 이는 곧, 송금자와 수신자 모두 라이트닝 노드를 운영하고 있는 상황을 전제로 한다. 따라서, 널리 쓰이고 있는 대부분의 송금 서비스들은 사용자들에게 수탁형 라이트닝 네트워크 지갑을 제공하고 있다.

3.3 프로토타입의 시스템 구조 및 법률적인 고려사항 해결 방법

라이트닝 네트워크의 구조와 앞서 언급한 고려사항들을 모두 종합하여 실사용될 수 있는 수탁형 라이트닝 지갑 서비스의 프로토타입 형태를 고민해보면 다음과 같을 수 있다.

우선, 서비스를 구성하는 아키텍처는 크게 1) 비트코인 메인넷과의 소통을 담당하는 비트코인 노드(i.e., btcd), 2) 라이트닝 네트워크와 소통하는 LND 프로세스, 그리고 3) 여러사람들이 수탁형으로 각자의 라이트닝 네트워크 지갑을 관리할 수 있도록 계정들을 추상화할 수 있는 레이어인 Account System*으로 구성되어 있다 - 즉, 채널생성이나 관리 등 라이트닝 네트워크와의 소통은 LND 프로세스가 담당하지만 인보이스와 계정 잔액 관리는 Account System이 담당한다.

*이번 프로토타입 시현에서는 LNbits라는 오픈소스를 통해 Account System이 구현되었다.

이 때, 특히 노드에 남아있는 BTC 잔액 정보를 저장하는 wallet.db와 개설된 채널 정보를 저장하는 channel.db를 관리할 때, 장애 상황이 발생해 이 정보들이 유실되지 않도록 백엔드 DB를 단일 실패 지점으로 관리하지 않는 것이 중요하다.

또한 노드의 보안을 강화하기 위해 시스템에 추가해야 할 중요한 요소는 Channel Breach Attack에 대한 대비이다. 이 공격은 오프체인 트랜잭션 과정에서 공격자가 자신에게 유리한 이전의 Commitment Tx을 제출하여 더 많은 잔액을 가져가려고 시도하는 공격이다. 이를 방지하기 위해 상대방 노드는 Timelock 기간 내에 Justice Tx을 발생시켜 악의적인 행동을 한 노드의 자금을 몰수할 수 있어야 하는데, 이 과정이 제대로 작동하지 않으면 자금 손실이 발생할 수 있다.

이러한 상황을 원천적으로 차단하기위해 비트위의 나그네 팀은 Watchtower라는 프로세스를 도입한다 - Watchtower는 라이트닝 네트워크의 Commitment Tx의 상태와 메인 네트워크를 감시하여 Channel Breach Attack을 탐지하고, 공격 대상 노드를 대신해 Justice Tx을 전송한다. 이 때 역시, 노드 장애 상황을 고려하여 리더 LND 노드뿐만 아니라 다른 LND 노드에서도 이 프로세스가 작동하도록 설계한다.

시스템 구조 외에, 앞서 언급한 법률적인 고려 사항(i.e., KYC, AML)을 해결하기위해서는 수신자 추적, 발신자 추적, 거래내역 분석 등 3가지 측면에서 솔루션을 살펴보아야 한다.

우선 수신자 추적의 경우, BOLT #11(Basis of Lightning Technology)이라는 스펙으로 정의된 라이트닝 인보이스를 파싱하면 송금대상노드의 public key를 찾을 수 있다. 이 때, 많은 거래소들이 운영하는 방식처럼, 특정 금액 이상의 송금의 경우 화이트리스팅된 노드의 public key에만 송금이 되도록 할 수도 있을 것이다.

상대적으로 까다로운 부분은 발신자 추적 부문인데, 라이트닝 네트워크의 Hop Payment를 가능하게한 Onion Routing은 발신자의 추적을 어렵게 한다. 따라서 자금 출처 조사가 필요한 경우, 잔액을 먼저 받고 소명 절차를 거친 뒤 잔액을 반영하는 ‘선수신 & 후소명’ 방식 등을 활용해야한다.

마지막으로 향후 AML 관련하여 수사에 협조하기 위한 용도 등을 위해 거래 내역을 Account System의 payment history에 저장해두는 것이 필요하다.

3.4 프로토타입 시연

3.3 의 내용대로 만들어진 프로토타입을 가지고 계정등록, KYC, 인보이스 생성 및 지불, Submarine Swap(i.e., 라이트닝 네트워크의 잔액을 온체인으로 옮겨주는 작업) 등 일련의 과정이 다음 링크를 통해 시연되었지만 현재 해당 링크는 만료된 상태이다.

3.5 기술적으로 고려해야할 점

앞서 시현한 프로토타입을 포함하여, 오프체인 결제 서비스는 본질적으로 온체인 결제에 비해 보안적으로 취약할 수 밖에 없다. 예를 들어, Replacement Cycling Attack*라고 하는 악의적인 공격 유형이 있을 수 있다. 이 공격은 공격자 A와 C가 공모하여 B의 자금을 탈취하는 공격유형이다 - B가 A를 통해 C로 결제를 중개하면, C는 의도적으로 pre-image를 전달하지 않는다. 이때 B가 자금을 회수하기 위해 트랜잭션을 브로드캐스트하면, A와 C는 더 높은 수수료를 지불하는 트랜잭션을 브로드캐스트하여 B의 트랜잭션을 멤풀에서 제거한다. 이로 인해 B의 자금은 탈취당할 수 있다.

*이러한 취약점을 근본적으로 해결하려면 프로토콜 코어 수준에서의 수정이 필요하다.

혹은, Fee Siphoning Attack와 같은 공격이 발생할 수도 있다 - Fee Siphoning Attack은 Routing Fee가 Withdrawal Fee보다 높은 경우에 한해, 악의적인 공격자가 수탁형 지갑으로하여금 특정 라우팅 경로를 사용하도록 유도하여 반복적으로 Routing 수수료를 취해가는 공격이다. 하지만 이러한 공격은 적절한 수수료 설정으로도 방지할 수 있다.

3.6 결론 및 제언

비트위의 나그네 팀은 라이트닝 네트워크 서비스를 직접 구축하고 사용해본 결과, 여러 가지 의의 및 느낀점을 정리할 수 있었는데 - 첫 번째로, 시현하였던 프로토타입의 서비스는 채널 유동성과 그 개수가 크지 않음에도 불구하고 기존 간편 송금 경험(e.g., Venmo, Toss)을 해외 송금에도 적용할 수 있다는 점에서 큰 의의가 있었다고 발표하였다. 또한, 팀은 구현한 서비스가 오픈 네트워크(i.e., LNbits)를 활용하기때문에 이 과정에서 Account System을 구축하는데에 들어가는 비용을 상당히 절약할 수 있다는 것을 확인하였지만, 반대로, 오픈 네트워크를 활용하기 때문에 실제적으로 서비스가 운영되기 위해서는 여러가지 보안 이니셔티브를 강화해야 한다는 점 역시 느낄 수 있었다고 하였다. 이와 더불어, 이번 연구는 많은 사람들이 사용할 수 있는 서비스를 구현하는 것을 목적으로 하였는데 거래소나 증권사들이 이 아이디어를 응용하여 각자의 서비스를 고도화할 수 있는 방향을 모색할 수 있을 것이라 보았고, 다만 서비스가 운영되는 과정에서 익명성으로 인해 나타날 수 있는 다양한 악용 사례들을 방지하기 위해 KYC 및 AML 규제를 준수하는 것이 반드시 필요하다고 역설하였다.

3.7 Q&A

해당 발표에 대한 질의는 이루어지지 않았다.

※ 이 아티클 시리즈는 Four Pillars가 후원사로 참여한 DeFerence 2024 이벤트의 후기를 다루며, 3개의 파트로 나누어 발간될 예정입니다. 이 아티클은 해당 시리즈 중 첫 번째 파트에 해당하는 아티클로, 다음 파트에 해당하는 아티클이 곧 퍼블리시 될 예정입니다 - 다음 파트의 주제는 ‘블록체인, 대중에게 다가서다.’ 입니다.