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Layer2 소개

사이트​

참고 사이트 :

Layer2 왜 필요한가?​

이더리움 같은 메인 블록체인의 확장성 문제 해결

  • Layer 1 블록체인은 높은 가스비, 느린 트랜잭션 처리 속도, 네트워크 혼잡 등의 문제가 있다.
  • 트랜잭션을 별도의 네트워크인 L2에서 처리 한다.
  • 처리 결과만 요약해서(rollup) L1에 저장하는 방법이 있다.
  • 대표적인 방식 2가지 : Optimistic Rollup, ZK Rollup
    • 효과: 평균적으로 Ethereum 메인넷에서 발생하는 가스비를 최대 90% 이상 절감
    • Optimistic Rollup : 현재의 솔루션
    • ZK Rollup : 10년뒤 미래

L1의 가치가 높아지면, 당연히 L2 솔루션들의 필요성이 많이 생기게 된다.

이더리움 트릴레마​

이더리움 트릴레마 : 블록체인 기술이 동시에 달성하기 어려운 세 가지 핵심 요소인 탈중앙화, 보안성, 확장성 간의 상충 관계 (비탈릭 부테린이 2017년 제시)

  • 탈중앙화: 네트워크 참여자들이 동등한 권한을 가지는 구조로, 검열 저항성과 투명성을 제공.
  • 보안성: 네트워크가 악의적인 공격이나 변조로부터 안전하게 보호되는 능력.
  • 확장성: 네트워크가 증가하는 사용자와 거래량을 효율적으로 처리할 수 있는 능력.

L2 단점 & 리스크​

1.특정 네트워크 종속성

  • L2솔루션을 위해 아비트럼을 사용한다면, 당연히 아비트럼 네트워크 안에서 트랜젝션이 발생해야 한다.
  • 이더리움 네트워크가 아닌 전혀 다른 네트워크에서 디앱이 돌아간다.

2.기술적 발전 단계

  • 기술적 발전을 stage0-1-2 로 정의하는데, stage0,1은 사람의 도움이 필요한 단계이다.
  • 궁극적으로는 완전 자동화 상태인 stage2가 방향성
  • 현재 프로젝트들은 stage2, 즉 완전 자동화 상태는 아니다.

애초에 솔라나 같은 고성능 블록체인을 사용하면 L2필요 없는거 아닌가?​

솔라나는 초당 수천건의 트랜젝션을 처리하도록 고성능 블록체인으로 설계되었다.

  • 고성능 스포츠카는 빠르게 달릴 수 있지만, 엔진과열이 된다.
  • 솔라나도 트래픽 급증이 되면 네트워크가 과부하 되어 트랜젝션이 지연되거나 실패한다.
  • 실제로 몇 차례의 다운타임을 겪고, 신뢰문제를 야기했다.

DA Layer란?​

https://medium.com/@crypto.traveler

L2 Stage 0-1-2​

L2 솔루션의 마일스톤을 부테린이 제시하고, 이를 L2비트 팀이 통계를 정리.

stage0

  • 프로젝트 스스로 롤업이라고 합니다.
  • State roots는 Ethereum L1에 게시됩니다.
  • Inputs for the state transition function Ethereum L1에 게시됩니다.
  • state를 재생성 가능한 source-available node가 Ethereum L1에 존재. (L2BEAT 팀은 노드 소스 코드의 유효성을 확인x)
  • (? 히스토리를 복구한다는 말인가? 사기 증명만 다시 돌린다는 말인가?)

stage1

  • A complete and functional proof system is deployed.
  • 사기 증명(fraud proofs)을 제출할 수 있는 외부 행위자가 최소 5명 있습니다.
  • 사용자는 권한이 있는 운영자의 도움 없이 종료(L2에서 L1으로 나오는 것?)할 수 있습니다.
  • 보안 위원회(Security Council)보다 중앙 집중화된 행위자가 원치 않는 업그레이드를 하는 경우 사용자는 최소 7일 동안 종료할 수 있습니다.
  • 보안 위원회가 제대로 설정되었습니다.

stage2

  • 사기 증명 제출은 whitelist에 있는 행위자에게만 공개됩니다.
  • 온체인 증명 가능한 버그와 관련 없는 업그레이드는 종료하는 데 30일 미만이 제공됩니다.
  • 보안 위원회의 조치는 온체인 증명 가능한 버그에 국한되지 않습니다.

이더리움 시총 400조 / PoS 120조 -한국 부동산 총 가치 1경 4700조 -현실세계의 자산대비 이더리움 담보 PoS 120조가 너무 적다.
-신뢰성이 오르는 방법은 이더리움 가격 자체가 상승하기.

이더리움 체인에 묶여 있는 자산의 총 가치 TVL : 60조원 ( 50B$ )

이더리움의 덴쿤 업데이트로 수수료가 줄어들었다.

  • 그 만큼 스테이커들의 수익도 많이 줄어들었다.
  • 수수료가 줄어들어 트랜젝션이 늘어나면 괜찮지만, 수익을 보상해줄만큼 늘지 않았다.

L2 토큰들과 L1 토큰들의 상호작용이 좋아야 한다.

  • Stage1의 L2 토큰만 인정을 할것이다 라는 방향
  • 현재 1등 아비트럼 TVL은 15조원 ( 13B$ )

Optimistic Rollup, ZK Rollup​

Optimistic Rollup

  • Optimistic Rollup은 모든 트랜잭션이 기본적으로 유효하다고 가정 트랜잭션 검증은 일반적으로 생략
  • 트랜잭션을 Layer 2에서 모은 뒤, 압축해 이더리움 Layer 1에 게시. 트랜잭션의 유효성에 이의가 제기되면 ’Fraud Proof(사기 증명)’를 통해 검증이 이루어진다.
  • 장점: 검증이 일반적으로 생략되므로 트랜잭션 처리 속도가 빠르고, 가스 비용 절감에 유리합니다.
  • 단점: Fraud Proof가 동작하는 데 시간이 필요해 출금 같은 일부 트랜잭션에는 최대 1주일의 지연이 발생

ZK Rollup (Zero-Knowledge Rollup)

  • 기본 개념: ZK Rollup은 모든 트랜잭션에 대해 암호학적 증명(ZK-SNARKs)을 생성하여 유효성을 보장. 이 증명은 Layer 1에 게시
  • 작동 방식: 트랜잭션을 Layer 2에서 처리하고, 모든 트랜잭션에 대해 유효성 증명(Validity Proof)을 생성하여 Layer 1에 게시
  • 장점: 모든 트랜잭션이 사전 검증을 거치므로 매우 높은 보안성을 제공합니다. 출금 트랜잭션에 지연이 없으며, Fraud Proof가 불필요
  • 단점:
    • ZK-SNARKs 생성에 많은 계산이 필요해 구현과 유지가 복잡하고 초기 비용이 높습니다.
    • 레이어 1에서 최종적으로 결과를 확정해야 한다. 가스비나 처리속도에 영향 받음.

Optimistic Rollup과 ZK Rollup 비교

특징  Optimistic Rollup           ZK Rollup  
검증 방식   사기 증명(Fraud Proof)    유효성 증명(Validity Proof)  
출금 지연   최대 1주일 지연 발생        즉시 가능
가스비 절감  중간 정도의 절감           높은 절감 가능
보안성 중간 (사기 증명에 의존)          매우 높음 (유효성 증명 사용)
복잡성 상대적으로 낮음                   매우 높음

사용 사례

Optimistic Rollup: 빠른 트랜잭션 처리가 필요, 보안보다 사용자 경험을 우선

  • 예를 들어 Arbitrum과 Optimism이 대표적인 Optimistic Rollup 사례입니다. ZK Rollup: 보안이 중요한 디파이(DeFi)나, 즉각적인 출금이 요구되는 애플리케이션에 적합
  • zkSync와 StarkNet이 ZK Rollup의 대표적인 예입니다.