롤업 손익계산서: OP-Mainnet, zkSync Era, Polygon zkEVM

Key Takeaways

• OP-Mainnet, zkSync Era, Polygon zkEVM과 같은 롤업 프로젝트는 주로 사용자가 지불하는 L2 트랜잭션 수수료에서 수익을 창출한다. 또한 L1 스토리지 및 운영 비용과 같은 다양한 비용이 발생된다.

• 대부분의 롤업은 수익을 창출하고 있으며 비용의 대부분은 L1에 트랜잭션 배치를 저장하는 데서 발생한다. 현재 OP-Mainnet, zkSync Era와 Polygon zkEVM 모도 데이터에 따르면 수익성이 있다.

• OP Labs와 Matterlabs와 같은 롤업 프레임워크 개발자는 현재 오픈 소스 프레임워크를 제공하고 있지만, 포크로 인해 수익이 감소할 수 있으므로 지속 가능한 수익을 창출하기 위해 비즈니스 기회를 포착해야 할 것이다. RaaS를 제공하면 비용을 최적화하고 수익을 높일 수 있을 것이다.

• 롤업 프레임워크를 활용하여 자체 롤업을 시작하는 프로젝트가 늘어남에 따라, 각 롤업의 수익/비용 구조를 분석하여 비용을 절감하고 수익을 높일 수 있는 최적화 경로를 찾는 데 RaaS가 중요한 역할을 할 것이다.

1. Background: 롤업 Economics에 대하여

롤업 생태계는 지속적으로 확장되고 있다. 이더리움의 인기가 높아짐에 따라 네트워크가 수요를 따라잡지 못해 네트워크 혼잡과 높은 수수료가 발생하고 있다. 롤업은 이러한 문제를 완화했지만, 롤업의 재무 분석을 바탕으로 미래가 유망한지 평가하는 것이 중요하다.

롤업 경제학(Economics)은 매우 중요한 주제이지만 아직 충분한 관심을 받지 못하고 있다. 롤업은 최근 몇 년 동안 많은 주목을 받고 있기에 Economics를 이해하기 위해서는 그 복잡성에 대해 더 깊이 파고드는 것이 중요하다. 토큰 홀더, 특히 투자자들은 그리고 롤업을 운영하려는 프로젝트들은 특히 이러한 비용과 수익을 이해하는 것이 중요하다. 또한 롤업이 프레임워크 형식으로 제공되며 서비스형 롤업(RaaS)화되어 가고 있기에 점차 롤업을 만들기 쉬워지고 있다. 따라서 많은 롤업이 만들어짐에 따라 체게적인 분석 틀이 있다면 다른 롤업들을 분석할때도 많은 도움이 될 것이다.

1.1 롤업 프로젝트 현황

롤업은 처리할 트랜잭션 배치를 오프체인으로 오프로드한 다음, 압축된 트랜잭션을 이더리움에 일괄적으로 제출하는 방식으로 작동한다. 이를 통해 메인넷의 보안과 탈중앙화를 유지하면서 트랜잭션을 훨씬 빠르고 저렴하게 처리할 수 있다.

많은 성공적인 롤업 프로젝트가 롤업 프레임워크로 전환하고 있으며, 프레임워크에 구축된 각 체인에 대해 별도의 생태계를 만들고 있다.

몇 가지 예시

• OP 메인넷의 OP-Stack, 비전은 슈퍼체인

• zkSync Era의 ZK-Stack, 비전은 하이퍼체인

• Polygon의 zkEVM, 비전은 Polygon 2.0

• Arbitrum의 Orbit

• Starknet의 Starknet Stack, 비전은 프랙탈 스케일링

1.2 이전 연구

롤업의 Economics을 이해하기 위한 여러 선행 연구가 수행되었는데, 여기에는 David Crapis의 글, Kofi의 Dune 대시보드, Blockworks 대시보드, Tokenterminal 등이 있다. 이러한 자료들은 OP-메인넷 등 운영과 관련된 수익과 비용을 분석하였었다.

주목할 만한 관련 작업은 다음과 같다:

• Rollups are Real — Rollup Economics 2.0: 롤업 경제학에 대한 분석

• Modular Economics by M3TA & FourPillars: OP-Mainnet, Polygon zkEVM, zkSync 시대의 비용 및 수익 분석

• Rollup Economics by 0xKofi: 이더리움의 주요 롤업의 비용 및 수익 데이터를 보여주는 대시보드

• Blockworks Data Dashboard: 유료이지만 이더리움 및 롤업과 관련된 경제성 데이터에 대한 종합적인 분석을 제공

하지만 수익과 비용 구조에 대한 보다 철저한 분석이 필요하다. 시퀀서 운영과 관련된 비용, L1 트랜잭션이 L2로 전송될 때 발생하는 수익 등 종종 간과되는 숨겨진 비용을 고려하는 것이 중요하다. 또한 이러한 분석 구조를 더욱 체계화하면 롤업의 경제성을 보다 포괄적으로 이해해야한다.

2. Analysis: 롤업의 손익계산서

왜 손익 계산서인가? 전통 금융에서 기업은 대차대조표, 손익계산서, 현금 흐름표로 구성된 재무제표를 작성한다. 토큰 터미널과 블록웍스 리서치와 같은 훌륭한 팀이 표준화된 재무제표를 만들기 위해 노력하고 있지만, 암호화폐 세계에는 아직 표준화된 재무제표가 존재하지 않다.

투자 및 롤업을 시작하기 위해서는 보다 체계적인 재무 분석이 필요하다. 손익계산서는 좋은 출발점이라고 생각한다. 손익계산서는 온체인 데이터를 기반으로 롤업 트랜잭션 수수료와 같이 잘 알려진 수익원을 다루면서도 이외에도 오프체인 수익과 비용이 발생되는 다양한 측면을 다루어야한다.

또한, 프로젝트들은 L2 솔루션을 구축하기 위해 OP-Stack, Polygon-CDK, 그리고 잠재적으로 ZK-Stack과 같은 롤업 프레임워크의 사용을 모색하고 있다. 이러한 스택 간의 기술적 차이점을 이해하고 선택하는 것도 물론 중요하지만 과 각 롤업 활용에 따른 재정적 영향을 이해하는 것이 중요하다. L2로 전환하려는 이유로 수익 증대를 목표로 하는 프로젝트들이 있기에 이러한 손익계산서는 많은 도움이 될것으로 보인다.

Source: Snowflake SEC Filings 2023-08-31 10-Q

2.1 OP-Mainnet

OP-Mainnet은 이더리움 확장을 위해 설계된 optimistic 롤업 솔루션이다. 연산과 상태 저장을 오프체인으로 이동하여 사용자의 가스 비용을 절감한다. 사이드체인이나 플라즈마 체인과 같은 다른 확장 솔루션과 달리, OP-Mainnet은 거래 결과를 온체인에 게시함으로써 이더리움 메인넷으로부터 보안을 이끌어냅니다. 이를 통해 이더리움의 기본 보안이 브로드캐스트된 정보를 보호한다. 또한 OP 메인넷에서 스테이트 루트가 변경되면 이더리움의 L2OutputOracle 컨트랙트에 변경 사항을 업데이트한다.

이렇게 하면 이더리움에서 입력 및 출력 데이터를 사용할 수 있으므로 챌린저는 계산이 오류 없이 수행되었는지 확인 후 문제가 있다면 이의를 제기할 수 있다.

2.1.1 손익계산서

2.1.2 매출

• L2 트랜잭션 수익: 옵티미스틱 롤업에서 트랜잭션에는 L2(실행) 수수료와 L1(보안) 수수료가 있다. L2 수수료는 트랜잭션을 실행하는데 드는 사용자 비용으로, 사용된 가스에 가스 가격을 곱하여 계산된다. L1 수수료는 트랜잭션을 이더리움에 제출하는 데 드는 사용자 비용으로, 이더리움의 가스 가격을 기준으로 계산된다. 옵티미스틱 롤업은 이더리움과 유사한 가스 수수료 체계를 사용하며, L1에서의 수수료 현황에 영향을 받아 L2 수수료가 정해지며 여기에 대한 수수료 수입을 수익으로 가져간다.

• L2 트랜잭션에 대해 L1 사용자가 지불하는 트랜잭션 수수료: 사용자는 L1, 이더리움에서 트랜잭션을 브릿징하여 OP-Mainnet에서 트랜잭션을 생성할 수 있다. 따라서 사용자가 OP-메인넷에서 트랜잭션을 처리하기 위해 지불해야 하는 선불 수수료가 발생하다. 그러나 이 금액은 미미하다.

• MEV 수익: MEV 수익은 트랜잭션을 재정렬함으로써 발생하다. 현재 시퀀서 운영자인 OP Labs는 이를 통해 수익을 창출하지 않는 것으로 알려져 있다. 현재 OP 메인넷은 4초마다 블록이 생성되는 프라이빗 멤풀을 통해 운영되고 있다.

• 생태계 수수료: OP-Mainnet의 기본 코드베이스인 "OP-Stack 프레임워크"는 현재 오픈 소스이며, L2 체인을 시작하는 데 사용할 수 있다. 이로 인해 OP-Stack 코드베이스를 활용하는 여러 프로젝트가 탄생했다. 이러한 포크는 OP-Mainnet과 수익을 공유할 의무가 없다. 그러나 Base는 최근 OP-Mainnet과 수익을 공유할 것이라고 발표했다. 하지만 이 발표에서는 Base가 수수료 수입을 공유하지만 많은 양의 OP 토큰 또한 받아간다.

• OP 토큰: OP-Mainnet은 자체 토큰을 보유하고 있지만, 현재 거버넌스에 국한되어 있으며 네트워크 가스 토큰으로 사용되지는 않다. 그럼에도 불구하고, 토큰 발행은 OP-Mainnet의 새로운 수익원을 창출했으며, 이는 OP-Stack 생태계의 번영을 도울 수 있는 프로젝트에 자금을 지원하는 데 사용된다.

2.1.3 비용

• L1 스토리지 비용: OP-Mainnet의 스토리지 비용에는 스토리지 배치 스토리지 비용과 스테이트 루트 스토리지 비용이 포함된다. 배치 스토리지 비용은 트랜잭션 배치를 이더리움의 BatchInbox 주소에 저장하는 데 드는 비용이다. 스테이트루트 저장 비용은 이더리움의 L2OutputOracle 컨트랙트에 스테이트루트 데이터를 저장하는 비용이다.

• 챌린지 비용: 올바른 계산을 장려하고 시퀀서의 악의적인 행동을 억제하기 위해 OP-Mainnet은 챌린지를 위한 시스템을 갖추고 있다. 그러나 아직 챌린지가 발생한 적은 없으며, 현재 이 프로세스는 중앙화되어 있다.

2.1.4 분석

온체인 데이터에 따르면 OP-메인넷은 수익을 내고 있다.

위 그래프는 총 "L2 트랜잭션 수수료 수익"을 기준으로 최근 운영에서 얼마나 많은 비용이 사용되었는지 보여준다. 여기서 대부분의 비용이 "L1 Tx Batch Fee"에서 발생한 것을 확인할 수 있다.

2.2 zkSync Era

zkSync Era에서 롤업은 오프체인에서 트랜잭션을 통합하고 영지식(zk) 증명을 통해 단일 배치로 메인 체인으로 전송하여 이더리움 확장성을 높이는 데 사용된다. 또한, 다른 확장 솔루션에 비해 대부분의 트랜잭션에 대해 zkSync 롤업은 비용 효율적이다.

zkSync Era을 운영하는 운영자(operator)는 트랜잭션을 실행하고 실행에 대한 zk 증명을 생성한다. 그리고 트랜잭션을 배치 형태로 만들어 L1에 저장하며 이후에 증명이 생성되면 증명또한 저장하여 L1 Verifier라는 컨트랙트를 통해 체인에서 검증할 수 있도록 한다.

2.2.1 손익계산서

2.2.1 매출

• L2 수수료 수익: L2 트랜잭션에서 발생한 수익

• L2 트랜잭션 시작을 위한 L1 트랜잭션의 수익: L1의 사용자는 트랜잭션을 시작하여 대기열에 포함시키고 트랜잭션이 L2에서 시작되기를 기다린다. 사용자는 포함 및 실행에 대한 수수료를 지불하며, 이는 수익으로 계산된다.

• MEV 수익: zkSync Era에는 2초마다 블록이 생성되며, 운영자는 이를 통해 MEV를 얻을 수 있다. 그러나 이 프로젝트는 MEV를 추출하지 않는 것으로 알려져 있다.

2.2.2 비용

• commitBlock: L2 블록 타임스탬프를 확인하고, L2 로그를 처리하고, 블록에 대한 데이터를 저장하고, zk-proof를 위한 데이터를 준비한다.

• proveBlock: zk-proof의 유효성을 검사한다.

• executeBlock: 상태를 확정하고, L1 -> L2 통신 처리를 표시하고, 머클 트리를 L2 로그와 함께 저장한다.

2.2.3 분석

재무 분석에 따르면, 수익 및 비용 데이터를 기반으로 한 수익성 분석에 따르면 zkSync Era는 수익성이 있는 것으로 나타났다. 이러한 수익성은 롤업 솔루션으로서 zkSync Era의 실행 가능성과 성공을 입증한다.

zkSync Era의 경우 커밋, 확인, 실행의 세 가지 주요 비용이 있다. 데이터에 따르면 트랜잭션 배치를 커밋하고 zk 증명을 검증할 때 가장 많은 비용이 발생된다.

2.3 Polygon zkEVM

Polygon zkEVM은 보안이나 탈중앙화를 손상시키지 않으면서 이더리움 네트워크의 확장성을 개선하는 것을 목표로 하는 확장 솔루션이다. 이 솔루션은 오프체인에서 트랜잭션을 처리하고 이를 하나의 온체인 트랜잭션으로 수집하여 L1에서의 연산을 줄이고 확장성을 개선하도록 설계되었다.

Polygon zkEVM은 기존 이더리움 생태계와 호환되므로 개발���는 큰 변경 없이 애플리케이션을 마이그레이션할 수 있다. Polygon zkEVM은 이더리움 L1 네트워크의 보안을 계승하고 영지식 증명(ZK 증명)을 사용하여 트랜잭션의 유효성을 보장하고 사용자 자금을 안전하게 보호하다.

또한 영지식 증명을 사용함으로써 Polygon zkEVM은 거래 비용을 절감하여 더 저렴하고 전반적인 사용자 경험을 향상시킨다. Polygon zkEVM 롤업은 Polygon에서 제공하는 다른 솔루션과 구별되며 사용자가 자신에게 가장 적합한 솔루션을 선택할 수 있도록하면서 다른 사용자 경험을 제공한다는 점에 주목할 가치가 있다.

2.3.1 손익계산서

Polygon zkEVM을 운영하는 두 주체 시퀀서와 애그리게이터 모두가 특정 수익 흐름과 비용을 가지고 있다.

2.3.2 시퀀서

매출

• L2 트랜잭션 가스 수수료 수익($ETH): 시퀀서는 L2에서 사용자로부터 트랜잭션 수수료 수익을 수집하다. 이 수익은 $ETH로 징수된다.

비용

• L1 시퀀서 트랜잭션 수수료 비용($ETH): 시퀀서는 L2에서 트랜잭션을 일괄 처리하여 이더리움에 배포된 Polygon zkEVM 컨트랙트에 커밋하다. 여기에는 스토리지에 대한 가스 수수료가 발생한다.

• MATIC 단위의 배치 수수료 비용: 시퀀서는 전체 수익을 어그리게이터와 공유하기 위해 MATIC을 컨트랙트에 전송한다.

2.3.3 애그리게이터

매출

• MATIC 배치 보상: 애그리게이터는 시퀀서가 저장한 배치를 기반으로 증명을 생성하기 때문에, zk 증명 생성에 대한 보상은 애그리게이터에게 주어집니다. MATIC 토큰은 어그리게이터에게 전달되며, 트랜잭션 수수료가 L1 콜 수수료에 MATIC 수수료를 더한 금액보다 크면 수익이 발생하다.

비용

• 애그리게이터 운영 비용: Polygon zkEVM은 현재 단일 aggregator가 증명을 생성한다. 하지만 구조상 분산화를 쉽게 할 수 있기에 곧 탈중앙화를 향상시킬 수 있다. 하지만 이러한 과정에서 aggregator 운영비용이 생길 것이다.

• 이더리움의 L1 애그리게이터 트랜잭션 수수료: 애그리게이터는 영지식 증명을 생성하고 이를 온체인 검증을 위해 콘트랙트에 저장하므로 비용이 발생된다.

2.3.4 분석

Polygon zkEVM은 최근에 도입된 롤업이며, 시퀀서는 수익성이 있지만 어그리게이터에 인센티브를 제공하기 위해 더 나은 경제 시스템이 필요하다.

수익과 비용을 비교했을 때, 대부분의 비용이 트랜잭션 배치 데이터를 L1에 저장하는 데에 기인하는 반면, 검증 비용은 zkSync Era에 비해 상대적으로 낮은 것으로 관찰된다.

3. Key Insights

3.1 L2는 정말 수익성이 있을까?

현재 대부분의 롤업은 온체인 데이터에 따르면 현재 수익성이 있는 사업이다. 최근 OP-Mainnet의 베드락 업그레이드와 같이 비용을 낮추는 개발이 활발히 진행 중이며 Conduit와 같이 롤업을 수비게 생성해주는 RaaS 서비스 제공자가 등장하면서 비용을 더욱 낮출 것으로 보인다. 그러나 시퀀서 운영에는 개발 및 유지보수 비용뿐만 아니라 추가 비용이 발생하다. 이러한 비용은 현재 공개하지 않았고 높을 것으로 보인다.

3.2 RaaS의 역할이 중요해질 것이다

본 글에서는 롤업 중에서 포크해서 다른 롤업을 생성할 수 있게 프레임워크를 제공할 계획인 주요 롤업의 수익과 비용 구조를 분석해 보았다. 그러나 이 분석은 불완전하다. 오프체인 비용은 상당할 수 있지만 정보가 잘 알려져 있지 않았기에 누락된 부분이 있다. 또한, 롤업을 개발할 개발자를 고용하기가 어렵기 때문에 개발자 비용도 많이 들기에 부가적인 비용도 존재한다.

앞으로 프로젝트에서 롤업을 운영하는 추세는 계속될 것을로 보인다. 따라서 가장 가까이서 이러한 운영을 맡아서 진행하는 RaaS(서비스형 롤업) 제공업체는 각 롤업의 수익과 비용 구조를 형식화해야한다.

3.3 공유 시퀀서

이에 대해서는 더 많은 연구가 필요하다. 공유 시퀀서를 운영하면 탈중앙화 및 아토믹 크로스 체인 트랜잭션과 같은 이점이 있지만, 운영 주체와 인프라가 늘어날 것이다. 이로 인해 비용이 증가하는지 그리고 과연 경제적인 이점이 있을지에 대한 추가 분석이 필요하다.

3.4 롤업 프레임워크들의 비즈니스 기회

OP Labs, Matterlabs, PolygonDev와 같은 롤업 프레임워크 개발자는 롤업 운영의 대부분의 측면을 알고 있으며, 롤업을 시작하고 운영하기 위한 프레임워크를 구축하고 있는 단체이다. 프레임워크 중에서 현재 OP-Stack과 ZK-Stack(예정)이 오픈 소스이다. 이러한 오픈소스 접근은 생태계를 활성화시키는데 좋지만 비즈니스 기회를 놓친다면 코스모스 허브와 같이 애매한 포지션을 갖게 될 수도 있다. 따라서 적절하게 비즈니스 기회를 포착하는 동시에 코드를 오픈소스화하여 생태계를 활성화하는 것이 중요할 것이다.

이 글의 비주얼을 제공해주신 Kate에게 감사의 말씀을 전합니다.