소개
최근 ETH Layer 2가 이끄는 Optimism과 zkSync, Polygon, Arbitrum 및 StarkNet은 모두 개발자가 자신의 Layer 2를 사용자 정의할 수 있는 오픈 소스 모듈식 코드 세트를 구축하는 것을 목표로 하는 자체 스택 솔루션을 출시했습니다.
우리 모두 알고 있듯이 현재 이더리움은 낮은 성능과 높은 Gas로 악명 높지만 OP, zkSync Era와 같은 Layer 2의 등장으로 이러한 문제가 해결되었습니다. 그러나 EVM 가상 머신에 배포하든 레이어 2에 배포하든 본질적으로 호환성 문제가 있습니다. 이는 EVM과 호환되어야 하는 Dapp의 기본 코드일 뿐만 아니라 Dapp의 주권이기도 합니다.
첫 번째 부분은 코드 수준입니다. EVM은 배포된 다양한 애플리케이션 유형을 처리해야 하기 때문에 모든 유형의 사용자를 고려하기 위해 평균 사용자 사례에 최적화되어 있습니다. 예를 들어 Gamefi 애플리케이션은 속도와 성능에 더 많은 관심을 기울이고 Socialfi 사용자는 개인정보 보호와 보안에 더 많은 관심을 기울일 수 있습니다. 그러나 EVM의 원스톱 특성으로 인해 Dapp은 코드 수준 호환성이라는 것을 포기해야 합니다.
두 번째 부분은 주권 수준입니다. 모든 Dapp이 인프라를 공유하기 때문에 애플리케이션 거버넌스와 기본 거버넌스라는 두 가지 개념이 나타났습니다. 애플리케이션 거버넌스는 의심할 여지 없이 기본 거버넌스의 적용을 받습니다. 일부 Dapp의 특정 요구 사항은 기본 EVM을 통해 업그레이드해야 합니다. 지원하려면, 그래서 Dapp에는 주권이 부족합니다. 예를 들어 Uniswap V4의 새로운 기능을 사용하려면 임시 스토리지를 지원하고 Cancun 업그레이드에 추가할 EIP-1153을 사용하는 기본 EVM이 필요합니다.
위에서 언급한 이더리움 L1의 낮은 처리 성능과 주권 문제를 해결하기 위해 Cosmos(2019)와 Polkadot(2020)이 탄생했습니다. 둘 다 자체 맞춤형 체인을 개발 및 구축하여 블록체인 및 Dapp이 주권 자율성을 마스터하고, 고성능 크로스 체인 상호 운용성을 달성하고, 전체 체인 상호 운용성 네트워크를 실현할 수 있도록 지원하기를 희망합니다.
4년이 지난 오늘, L2는 OP Stack에서 ZK Stack, Polygon 2.0, Arbitrum Orbit에 이르기까지 자체 하이퍼링크 네트워크 솔루션을 출시했으며 마침내 StarkNet도 멀지 않아 Stack 개념을 출시했습니다.
풀체인 네트워크 선구자 CP(Cosmos Polkadot)와 L2 사이에는 어떤 충돌과 스파크가 일어날까요? 포괄적이고 심층적인 관점을 제공하기 위해 우리는 세 편의 기사 시리즈를 통해 이 주제를 심층적으로 탐구할 것입니다.본 시리즈의 제1장에서는 각 기업의 기술적 솔루션을 정리하고, 제2장에서는 각 솔루션의 경제 모델과 생태를 정리하고, Layer 1과 Layer 2 Stack의 차이점을 요약해 보겠습니다. 마지막 장에서는 레이어 2가 자체 슈퍼 체인을 개발하는 방법을 논의하고 전체 기사 시리즈를 요약합니다.
1. 코스모스
코스모스는 독립적인 병렬 블록체인의 분산형 네트워크로, 공통 개발 프레임워크 SDK를 제공함으로써 개발자는 쉽게 자신만의 블록체인을 구축할 수 있으며, 여러 개의 독립적이고 서로 다른 애플리케이션별 블록체인이 서로 상호 작용할 수 있습니다. 확장 가능한 풀체인 네트워크.
1. 구조적 틀
앞서 언급했듯이 생태계에 대규모 애플리케이션 체인이 있고 각 체인이 IBC 프로토콜을 사용하여 토큰을 통신하고 전송하는 경우 전체 네트워크는 거미줄처럼 복잡하고 정리하기 어려울 것입니다.
그래서 이 문제를 해결하기 위해 코스모스는 허브(중앙 허브 체인)와 존(지역 체인)이라는 두 가지 유형의 블록체인을 포함하는 계층형 아키텍처를 제안했습니다.
Zone은 일반적인 애플리케이션 체인이고 Hub는 Zone을 서로 연결하도록 특별히 설계된 블록체인으로 주로 Zone 간의 통신을 제공합니다.Zone이 Hub와 IBC 연결을 생성하면 Hub는 연결된 모든 Zone에 자동으로 액세스(즉, 전송 및 수신)할 수 있으므로 통신 복잡성이 크게 줄어듭니다.
또한, 코스모스와 코스모스 허브는 완전히 다른 두 가지라는 점에 유의해야 합니다.코스모스 허브는 코스모스 생태계에 존재하는 체인 중 하나일 뿐이며 주로 $ATOM의 발행자 및 통신 센터 역할을 합니다.허브를 생태계의 중심으로 이해하실 수도 있지만 실제로는 어떤 체인이라도 허브가 될 수 있습니다. 허브가 생태계의 중심이 된다면 이는 사실상 코스모스의 본래 취지에 어긋나는 일입니다.코스모스는 본질적으로 각 체인의 자율성을 보장하며 절대적인 주권을 갖고 있기 때문에, 허브가 권력의 중심으로 활용된다면 주권은 더 이상 주권이라고 할 수 없습니다. 따라서 허브를 이해할 때 이 점에 특별한 주의를 기울여야 합니다.
2.핵심기술
2.1 IBC
크로스체인 통신인 IBC(Inter-Blockchain Communication)는 이기종 체인이 서로 토큰과 데이터를 전송할 수 있도록 해줍니다. Cosmos 생태계에서는 SDK의 기본 프레임워크가 동일하며 Tendermint 합의 엔진을 사용해야 합니다. 그러나 프레임워크 내에서 체인의 기능, 사용 사례 및 구현 세부 사항이 다를 수 있으므로 이질성은 여전히 존재합니다.
그렇다면 이종 체인 간의 통신을 어떻게 달성할 수 있을까요?
합의 수준의 최종성만 필요합니다. 즉각적인 완결성(Instant Finality)은 검증인의 1/3 이상이 정확하면 블록이 포크되지 않아 블록이 생성된 후 트랜잭션이 최종임을 보장한다는 의미입니다. 적용 사례의 차이와 이종 체인 간의 합의에 관계없이 합의 수준이 최종성을 충족하도록 보장되는 한 체인 간의 상호 운용성은 통일된 규칙에 따라 결정됩니다.
다음은 10 $ATOM이 체인 A에서 체인 B로 전송된다고 가정할 때 크로스 체인 통신의 기본 프로세스입니다.
추적: 각 체인은 다른 체인의 라이트 노드를 실행하므로 각 체인은 다른 체인을 확인할 수 있습니다.
본딩: 먼저 사용자가 사용할 수 없도록 체인 A에 $ATOM 10개를 잠근 후 잠금 인증서를 보냅니다.
잠금 증명(릴레이): AB 체인 사이에 잠금 증명을 보내는 릴레이가 있습니다.
검증: 체인 B에서 체인 A의 블록을 확인합니다. 그것이 정확하면 체인 B에 10 $ATOM이 생성됩니다.
이때, 체인 B의 $ATOM은 실제 $ATOM이 아닌 인증서일 뿐이며, 체인 A에 잠겨 있는 $ATOM은 사용할 수 없으나, 체인 B에 있는 $ATOM은 정상적으로 사용할 수 있습니다. 사용자가 B에서 자격 증명을 사용하면 A 체인에 잠긴 $ATOM도 삭제됩니다.
그러나 크로스체인 통신이 직면한 가장 큰 과제는 한 체인의 데이터를 다른 체인에서 어떻게 표현하는가가 아니라 체인 포크 및 체인 재구성과 같은 상황을 처리하는 방법입니다.
코스모스의 각 체인은 자체 전용 검증자를 갖춘 독립적이고 자율적인 개별 체인이기 때문입니다. 따라서 악의적인 행위를 하는 파티션이 있을 가능성이 매우 높으며, 예를 들어 체인 A가 체인 B에 메시지를 전송한다면 해당 체인의 신뢰 여부를 결정하기 전에 미리 체인 B의 검증인을 검증해야 합니다.
예를 들어 그림의 작은 빨간색 점이 ETM 토큰을 나타내고 ABC의 세 파티션에 있는 사용자가 모두 EVMOS를 사용하여 파티션에서 Dapp을 실행하기를 원한다고 가정합니다. 왜냐하면 자산 전송은 크로스체인 통신을 통해 수행되기 때문입니다. ETM.
이때 Ethermint 파티션이 이중 지출 공격을 시작하면 ABC 파티션은 의심할 여지없이 영향을 받지만 이에 국한됩니다. ETM과 관련되지 않은 나머지 네트워크는 어떤 공격도 받지 않을 것이며, 이는 코스모스에서도 보장되며, 이러한 악의적인 정보 전송이 발생하더라도 전체 네트워크에 영향을 미치지 않습니다.
2.2 Tendermint BFT
Cosmos는 Tendermint BFT를 Cosmos의 기본 합의 알고리즘 및 합의 엔진으로 사용합니다.블록체인의 기본 인프라와 합의 계층을 범용 엔진 솔루션으로 결합하고 패키징하며 ABCI 기술을 사용하여 기본 합의 계층 및 네트워크에 적응할 수 있도록 모든 프로그래밍 언어의 캡슐화를 지원합니다.따라서 개발자는 원하는 언어를 자유롭게 선택할 수 있습니다.
2.3 Cosmos SDK
Cosmos SDK는 합의 계층에서 Dapp 구축 작업을 단순화하기 위해 Cosmos가 출시한 모듈식 프레임워크입니다. 개발자는 각 모듈에 대한 코드를 다시 작성하지 않고도 특정 애플리케이션/체인을 쉽게 생성할 수 있으므로 개발 부담이 크게 줄어들고 이제 개발자는 EVM에 배포된 애플리케이션을 Cosmos로 포팅할 수 있습니다.
Source:https://v1.cosmos.network/intro
또한 Tendermint와 Cosmos SDK를 사용하여 구축된 블록체인은 개인 정보 보호 체인인 Nym, 데이터 가용성을 제공하는 Celestia 등 업계 발전을 선도하는 새로운 생태계와 신기술도 만들어내고 있습니다. 개발자가 작업 중복을 고려하지 않고 프로젝트 혁신에 집중할 수 있는 것은 바로 Cosmos가 제공하는 유연성과 사용 용이성 때문입니다.
2.4 Interchain Security & Account
1) Interchain Security
코스모스는 이더리움 생태계와 다르기 때문에 L1과 L2가 있고, 코스모스 생태계의 각 애플리케이션 체인은 서로 동일하며 진보적이거나 상하 관계가 없습니다. 그러나 이러한 이유로 체인 간 보안은 이더리움만큼 완벽하지 않습니다. 이더리움에서는 모든 거래의 최종성은 이더리움에 의해 확인되며 기본 보안을 상속받습니다. 하지만 자체 보안을 구축하는 단일 블록체인의 경우 보안을 어떻게 유지해야 할까요?
코스모스는 다수의 기존 노드를 공유함으로써 본질적으로 공유 보안을 가능하게 하는 인터체인 시큐리티(Interchain Security)를 출시했습니다. 예를 들어, 모놀리식 체인은 코스모스 허브와 검증 노드 세트를 공유하여 모놀리식 체인을 위한 새로운 블록을 생성할 수 있습니다. 노드는 코스모스 허브와 단일 체인을 모두 서비스하므로 두 체인 모두에서 수수료와 보상을 받을 수 있습니다.
Source:https://medium.com/tokenomics-dao/token-use-cases-part-1-atom-a-true-staking-token-5 fd 21 d 41161 e
그림에서 볼 수 있듯이 원래 X 체인 내에서 생성된 트랜잭션은 검증을 위해 X의 노드에서 생성됩니다. 코스모스 허브($ATOM)와 노드를 공유하는 경우 원래 X 체인에서 생성된 트랜잭션은 허브 체인의 노드에서 확인 및 계산되어 X에 대한 새로운 블록을 생성합니다.
논리적으로 말하면 허브 체인과 같이 노드 수가 많은 비교적 성숙한 체인을 선택하는 것이 공유 보안을 위한 첫 번째 선택입니다. 왜냐하면 그러한 체인을 공격하려면 공격자가 서약용으로 많은 양의 $ATOM 토큰을 보유해야 하므로 공격 난이도가 높아지기 때문입니다.
뿐만 아니라, 인터체인 보안 메커니즘은 새로운 체인 생성에 대한 장벽도 크게 줄여줍니다.. 일반적으로 새로운 체인에 특별히 우수한 리소스가 없으면 검증자를 유치하고 생태계를 육성하는 데 많은 시간을 소비해야 할 수 있습니다. 그러나 코스모스에서는 검증인을 허브 체인과 공유할 수 있기 때문에 새로운 체인에 대한 부담이 크게 줄어들고 개발 프로세스가 가속화됩니다.
2) Interchain Account
코스모스 생태계에서는 각 애플리케이션 체인이 자체적으로 관리되기 때문에 애플리케이션이 서로 액세스할 수 없습니다. 따라서 코스모스는 사용자가 코스모스 허브에서 IBC를 지원하는 모든 코스모스 체인에 직접 접근할 수 있는 크로스체인 계정을 제공함으로써 사용자가 체인 A에서 체인 B의 애플리케이션에 접근하여 풀체인 상호작용을 이룰 수 있도록 한다.
2. 폴카닷
Cosmos와 마찬가지로 Polkadot은 개발자가 새로운 체인을 자유롭게 배포하고 체인 간 상호 운용성을 달성할 수 있는 인프라를 구축하는 데 전념하고 있습니다.
1. 구조적 틀
1.1 릴레이 체인:
릴레이 체인은 메인 체인이라고도 할 수 있으며 태양계의 태양으로 이해할 수 있으며 전체 네트워크의 핵심 부분으로 모든 분기 체인이 이를 중심으로 회전합니다. 그림과 같이 릴레이 체인(Relay Chain)은 트랜잭션 체인, 파일 저장 체인, 사물 인터넷 체인 등 다양한 기능을 가진 여러 체인과 연결되어 있습니다.
Source:https://medium.com/polkadot-network/polkadot-the-foundation-of-a-new-internet-e 8800 ec 81 c 7
폴카닷의 계층적 확장 솔루션으로, 하나의 릴레이 체인이 다른 릴레이 체인과 연결되어 무한한 확장성을 구현합니다. (참고: 올해 6월 말 Polkadot 창립자 Gavin은 Polkadot을 이해하는 새로운 관점을 바꿀 수 있는 Polkadot 2.0을 제안했습니다.)
1.2 병렬 체인:
릴레이 체인에는 여러 개의 파라체인 슬롯이 있으며, 파라체인은 그림과 같이 이 슬롯을 통해 릴레이 체인에 연결됩니다.
Source:https://www.okx.com/cn/learn/slot-auction-cn
그러나 슬롯을 얻으려면 참여하는 파라체인이 $DOT를 스테이킹해야 합니다. 슬롯을 획득하면 파라체인은 이 슬롯을 통해 Polkadot 메인넷과 상호 작용하고 보안을 공유할 수 있습니다. 슬롯 수는 제한되어 있으며 점진적으로 증가할 것이라는 점을 언급할 가치가 있습니다. 처음에는 100개의 슬롯을 지원할 것으로 예상되며, 파라체인 생태계의 활동을 유지하기 위해 거버넌스 메커니즘에 따라 슬롯을 주기적으로 재편성하고 할당할 것입니다.
슬롯을 획득한 파라체인은 Polkadot 생태계의 공유 보안과 크로스체인 유동성을 누릴 수 있습니다. 동시에 병렬 체인은 네트워크의 거래 처리 대부분을 수행하는 등 Polkadot 메인 네트워크에 특정 혜택과 기여도 제공해야 합니다.
1.3 병렬 스레드:
파라스레드는 파라체인과 유사한 또 다른 처리 메커니즘이지만 차이점은파라체인에는 슬롯이 하나씩 있고, 중단 없이 지속적으로 실행될 수 있는 전용 슬롯이 있습니다. 그러나 병렬 스레드는 병렬 스레드 간에 슬롯을 공유하고 이 슬롯을 사용하여 차례로 실행되는 것을 의미합니다.
병렬 스레드가 슬롯 사용 권한을 얻으면 일시적으로 파라체인처럼 작동하여 트랜잭션을 처리하고 블록을 생성하는 등의 작업을 수행할 수 있습니다. 그러나 이 기간이 끝나면 다른 병렬 스레드에서 사용할 수 있도록 슬롯을 해제해야 합니다.
따라서 병렬 스레드는 장기간 자산을 담보할 필요가 없으며 각 기간을 획득할 때 일정한 수수료만 지불하면 되므로 슬롯을 사용하는 종량제 방식이라고 할 수 있습니다. 물론, 파라스레드가 충분한 지지와 투표를 받으면 파라체인으로 업그레이드되어 고정 슬롯을 얻을 수 있습니다.
병렬 스레드는 파라체인에 비해 비용이 저렴하고 폴카닷의 진입 문턱도 낮지만, 언제 슬롯 사용 권한을 얻을 수 있을지 보장할 수 없어 안정적이지 않습니다. 따라서 임시 사용이나 새 체인 테스트에 어떤 것이 더 적합합니까?안정적으로 작동하기를 원하는 체인은 여전히 파라체인으로 업그레이드해야 합니다.
1.4 환승 브리지:
파라체인 간의 통신은 XCMP(추후 소개 예정)를 통해서만 이루어질 수 있으며, 보안과 동일한 합의를 공유합니다. 그렇다면 이종 체인이라면 어떨까요?
여기서 한 가지 주목해야 할 점은 Substrate가 제공하는 프레임워크가 Polkadot 생태계에 연결된 모든 체인을 동형으로 만들지만, 생태계가 발전함에 따라 참여를 원하는 대규모 시스템을 갖춘 일부 성숙한 퍼블릭 체인이 필연적으로 있을 것이라는 점입니다. .생태계에서. Substrate만 사용하여 재배포하라고 하면 기본적으로 불가능합니다. 그렇다면 이종 체인 간의 메시지 전송을 구현하는 방법은 무엇입니까?
실생활에서 예를 들면, 애플폰이 안드로이드폰에 연결을 통해 파일을 전송하고자 할 경우 소켓이 다르기 때문에 연결을 위해서는 컨버터가 필요한데, 이것이 바로 트랜스퍼 브릿지의 실제 역할이다.중계 체인과 이종 체인(외부 체인) 사이의 매개 파라체인으로, 파라 체인과 이종 체인에 스마트 계약이 배포되어 중계 체인이 외부 체인과 상호 작용하고 크로스 체인 기능을 실현할 수 있습니다.
2.핵심기술
2.1 BABE&Grandpa
BABE(Blind Assignment for Blockchain Extension)는 Polkadot의 블록 생성 메커니즘입니다. 간단히 말해서, 새로운 블록을 생성하기 위해 검증인을 무작위로 선택하고, 각 검증인은 서로 다른 시간 슬롯에 할당됩니다. 이 시간 슬롯 내에서는 이 슬롯에 할당된 검증자만이 블록을 생성할 수 있습니다.
추가 지침:
타임 슬롯은 블록체인 블록 생성 메커니즘에서 시계열을 분할하는 데 사용되는 방법으로, 블록체인은 고정된 간격으로 나타나는 타임 슬롯으로 분할됩니다. 각 시간 슬롯은 고정된 블록 시간을 나타냅니다.
각 시간 슬롯 간격 내에서 해당 시간 슬롯에 할당된 노드만 블록을 생성할 수 있습니다.
즉, 독점 기간입니다. 기간 1에서는 이 기간 1에 할당된 검증자 1이 블록 생성을 담당합니다. 각 검증인은 기간이 있으며 블록을 반복적으로 생성할 수 없습니다.
이것의 장점은 누구에게나 할당될 기회가 있기 때문에 무작위 할당이 공정성을 극대화한다는 것입니다. 그리고 시간대가 알려져 있기 때문에 누구나 미리 준비할 수 있어 예상치 못한 블록 생성이 발생하지 않습니다.
무작위로 할당된 블록 생성 방식을 통해 Polkadot 생태계의 질서 있고 공정한 운영이 보장되는데, 모든 블록이 동일한 합의를 채택하도록 하려면 어떻게 해야 할까요? 다음으로 Polkadot의 또 다른 메커니즘인 Grandpa를 소개하겠습니다.
Grandpa는 BABE가 블록을 생성할 때 서로 다른 합의로 인해 발생할 수 있는 포크 문제를 해결할 수 있는 블록 마무리 메커니즘입니다. 예를 들어 BABE 노드 1과 노드 2는 동시에 서로 다른 블록을 생성하여 포크가 발생했습니다. 이때 할아버지가 나타나서 모든 검증자에게 묻습니다: 어떤 체인이 더 좋다고 생각하시나요?
검증인은 두 체인을 모두 살펴보고 더 좋다고 생각하는 체인에 투표합니다. 가장 많은 표를 얻은 체인은 결국 할아버지의 승인을 받아 최종 체인이 되며 거부된 체인은 폐기됩니다.
따라서 Grandpa는 모든 검증인의 할아버지와 같으며 최종 의사결정자의 역할을 수행하여 BABE가 가져올 수 있는 포크의 위험을 제거합니다. 이를 통해 블록체인은 모두가 동의하는 체인을 완성할 수 있습니다.
정리하자면, BABE는 무작위로 블록을 생성하는 역할을 담당하고, 할아버지는 최종 체인을 선택하는 역할을 담당합니다. 두 사람은 함께 협력하여 Polkadot 생태계가 안전하게 작동할 수 있도록 합니다.
2.2 Substrate
Substrate는 Rust 언어로 작성된 개발 프레임워크로, FRAME에서 제공하는 확장 가능한 기본 구성 요소를 포함하고 있어 Substrate가 다양한 사용 사례를 지원할 수 있습니다. Substrate를 사용하여 구축된 모든 블록체인은 기본적으로 Polkadot과 호환될 뿐만 아니라 보안을 공유하고 다른 병렬 체인과 동시에 실행될 수 있습니다. 또한 개발자가 고유한 합의 메커니즘, 거버넌스 모델 등을 구축하고 필요에 따라 지속적으로 변경되도록 지원합니다. 개발자의.
또한 Substrate는 런타임에 독립된 모듈이고 다른 구성요소와 분리될 수 있기 때문에 자체 업그레이드 시 큰 편의성을 제공합니다. 따라서 이 실행 중인 모듈은 기능을 업데이트할 때 직접 교체될 수 있습니다. 합의를 공유하는 파라체인으로서 네트워크와 합의가 릴레이 체인과 동기화되기만 하면 하드포크 없이 운영 로직을 직접 업데이트할 수 있습니다.
2.3 XCM
XCM을 한 문장으로 설명한다면 다음과 같습니다.서로 다른 블록체인이 상호 작용할 수 있게 해주는 크로스체인 통신 형식입니다.
예를 들어 Polkadot에는 많은 파라체인이 있는데, 파라체인 A가 파라체인 B와 통신하려면 XCM 형식으로 정보를 패키징해야 합니다.XCM은 언어 프로토콜과 같으며, 모든 사람이 이 프로토콜을 사용하여 통신하면 아무런 장벽 없이 통신할 수 있습니다.
XCM 형식(Cross-Consensus Message Format)은 Polkadot 생태계에서 크로스체인 통신에 사용되는 표준 메시지 형식이며, 여기에서 세 가지 메시지 전달 방법이 파생됩니다.
XCMP(교차 체인 메시징): 개발 중입니다. 메시지는 직접 전송되거나 중계 체인을 통해 전달될 수 있습니다. 직접 전송은 더 빠르고 중계 체인을 통한 전달은 확장성이 더 높지만 대기 시간은 늘어납니다.
HRMP/XCMP-lite(수평 릴레이 라우팅 메시징): 사용 중입니다. XCMP의 단순화된 대안으로, 모든 메시지는 릴레이 체인에 저장되며 현재 주요 크로스체인 메시징 작업을 수행합니다.
VMP(수직 메시징): 개발 중입니다. 릴레이 체인과 병렬 체인 사이에서 메시지를 수직적으로 전송하기 위한 프로토콜로, 메시지는 릴레이 체인에 저장되고 릴레이 체인에 의해 구문 분석되어 전송됩니다.
예를 들어 XCM 형식에는 이체할 자산 금액, 수령 계좌 등 다양한 정보가 포함되어 있기 때문입니다. 메시지를 보낼 때 HRMP 채널 또는 릴레이 체인은 이 XCM 형식 메시지를 전달합니다. 다른 병렬 체인은 메시지를 수신한 후 형식이 올바른지 확인한 후 메시지 내용을 구문 분석한 다음 메시지의 지시에 따라 자산을 지정된 계좌로 이체하는 등을 실행합니다. 체인 상호작용이 이루어지고 두 체인이 성공적으로 통신됩니다.
XCM과 같은 통신 브리지는 Polkadot과 같은 다중 체인 생태계에 매우 중요합니다.
코스모스와 폴카닷을 이해하고 나면 그들의 비전과 프레임워크도 이해하게 된 것 같아요. 그럼 다음에는 ETH L2가 출시한 스택 솔루션이 무엇인지 자세히 설명하겠습니다.
3. OP 스택
1. 구조적 틀
공식 문서에 따르면 OP Stack은 일련의 구성 요소로 구성되어 OP Collective에 의해 유지 관리되며, 처음에는 메인 네트워크 뒤의 소프트웨어 형태로 나타나고 최종적으로 Optimism 슈퍼 체인과 그 거버넌스의 형태로 나타납니다. OP Stack을 사용하여 개발된 L2는 보안, 통신 계층 및 공통 개발 스택을 공유할 수 있습니다. 그리고 개발자는 특정 블록체인 사용 사례에 맞게 체인을 자유롭게 맞춤화할 수 있습니다.
그림에서 우리는 OP Stack의 모든 하이퍼체인이 OP Bridge 슈퍼 체인 브리지를 통해 통신하고 Ethereum을 기본 보안 합의로 사용하여 슈퍼 L2 체인을 구축하고 각 하이퍼체인의 내부 구조를 분할한다는 것을 이해할 수 있습니다.
1) 데이터 사용 가능 레이어:OP 스택을 사용하는 체인은 이 데이터 가용성 모듈을 사용하여 입력 데이터를 얻을 수 있습니다. 모든 체인이 이 레이어에서 데이터를 얻기 때문에 이 레이어는 보안에 큰 영향을 미치며, 특정 데이터 조각을 검색할 수 없는 경우 체인을 동기화할 방법이 없을 수 있습니다.
이 그림에서 볼 수 있듯이 OP Stack은 Ethereum과 EIP-4844를 사용합니다. 즉, 기본적으로 Ethereum 블록체인을 사용하여 데이터에 액세스합니다.
2) 정렬 레이어:Sequencer는 사용자 트랜잭션이 수집되어 데이터 가용성 계층에 게시되는 방식을 결정합니다. 여기서 트랜잭션은 OP 스택의 단일 전용 시퀀서를 사용하여 처리됩니다. 그러나 이로 인해 분류기가 너무 오랫동안 트랜잭션을 보관하지 못하게 될 수 있으며, 향후 OP Stack은 분류기 메커니즘을 체인이 쉽게 변경할 수 있도록 분류기를 모듈화할 것입니다.
그림에서 단일 시퀀서와 다중 시퀀서를 볼 수 있습니다. 단일 시퀀서는 누구나 언제든지 시퀀서 역할을 할 수 있습니다(위험이 높음). 다중 시퀀서는 사전 정의된 가능한 참가자 세트에서 선택됩니다. 그런 다음 여러 시퀀서를 선택하면 OP 스택을 기반으로 개발된 각 체인을 명시적으로 선택할 수 있습니다.
3) 파생 레이어:이 계층은 데이터 가용성을 위해 처리된 원시 데이터 입력을 처리하고 이더리움의 API를 통해 실행 계층으로 전송하는 방법을 결정합니다. 그림에서 볼 수 있듯이 OP Stack은 Rollup과 Indexer로 구성되어 있습니다.
4) 실행 계층:이 레이어는 OP 스택 시스템 내의 상태 구조를 정의하며, 엔진 API가 파생 시스템으로부터 입력을 받으면 상태 전환이 트리거됩니다. 그림에서 볼 수 있듯이 OP Stack 아래의 실행 계층은 EVM입니다. 그러나 약간 수정된 버전에서는 다른 유형의 VM도 지원할 수 있습니다. 예를 들어 Pontem Network는 OP Stack을 사용하여 Move VM L2를 개발할 계획입니다.
5) 정착층:이름에서 알 수 있듯이 블록체인에서 자산 출금을 처리하는 데 사용되지만, 이러한 출금을 위해서는 대상 체인의 상태를 제3자 체인에 증명한 다음 상태에 따라 자산을 처리해야 합니다. 핵심은 제3자 체인이 대상 체인의 상태를 이해할 수 있도록 하는 것입니다.
해당 데이터 가용성 계층에서 트랜잭션이 게시되고 마무리되면 해당 트랜잭션은 OP Stack 체인에서도 마무리됩니다. 기본 데이터 가용성 계층을 파괴하지 않으면 더 이상 수정하거나 삭제할 수 없습니다. 결제 레이어는 거래 결과를 확인할 수 있어야 하지만 거래 자체는 이미 변경할 수 없기 때문에 결제 레이어에서 거래가 아직 승인되지 않았을 수 있습니다.
이는 이종 체인에도 적용되는 메커니즘으로 이종 체인마다 정산 메커니즘이 다르기 때문에 OP Stack에서는 정산 계층이 읽기 전용이므로 이종 체인이 OP Stack의 상태에 따라 결정을 내릴 수 있습니다.
이 계층에서는 OP 스택이 OP 롤업에서 결함 방지를 사용하는 것을 볼 수 있습니다. 제안자는 자신이 이의를 제기하는 유효한 상태를 제안할 수 있으며, 일정 기간 내에 잘못된 것으로 입증되지 않으면 자동으로 올바른 것으로 간주됩니다.
6) 거버넌스 계층:그림에서 OP Stack이 거버넌스를 위해 다중 서명 + $OP 토큰을 사용하는 것을 볼 수 있습니다. 일반적으로 다중 서명은 스택 시스템 구성 요소의 업그레이드를 관리하는 데 사용되며 모든 참가자가 서명에 참여하면 작업이 수행됩니다. $OP 토큰 보유자는 커뮤니티 DAO에 투표하여 거버넌스에 참여할 수 있습니다.
OP Stack은 Cosmos와 Polkadot을 합친 것과 같습니다.Cosmos처럼 전용 체인을 자유롭게 커스터마이징할 수 있고 Polkadot처럼 보안과 합의를 공유할 수도 있습니다.
2.핵심기술
2.1 OP Rollup
OP 롤업은 데이터 가용성 문제를 통해 보안을 보장하고 트랜잭션의 병렬 실행을 허용합니다. 구체적인 구현 단계는 다음과 같습니다.
1) 사용자가 L2에서 트랜잭션을 시작합니다.
2) Sequencer는 일괄적으로 패키징 및 처리한 다음, 처리된 트랜잭션 데이터와 새로운 상태 루트를 보안 검증을 위해 L1에 배포된 스마트 계약에 동기화합니다. Sequencer가 트랜잭션을 처리할 때 자체 상태 루트도 생성하여 L1에 동기화한다는 점에 유의해야 합니다.
3) 검증 후 L1은 데이터와 상태 루트를 L2로 반환하며, 사용자의 거래 상태를 안전하게 검증 및 처리합니다.
4) 이때 OP Rollup은 Sequencer에서 생성된 상태 루트를 낙관적이고 올바른 것으로 간주합니다. 그리고 검증자가 시퀀서에 의해 생성된 상태 루트가 트랜잭션의 상태 루트와 일치하는지 여부를 확인하고 확인하는 시간 창이 열립니다.
5) 해당 기간 동안 검증할 검증자가 없으면 거래가 자동으로 올바른 것으로 간주됩니다. 악의적인 사기가 확인되면 해당 거래를 처리하는 Sequencer가 그에 따라 처벌됩니다.
2.2 크로스체인 브리징
a) L2 메시징과 동일
OP Rollup은 결함 증명을 사용하므로 트랜잭션은 챌린지가 완료될 때까지 기다려야 하며 이 프로세스는 시간이 오래 걸리고 사용자 경험이 낮습니다. 그러나 ZKP(영지식 증명)는 비용이 많이 들고 오류가 발생하기 쉬우며 일괄 ZKP를 구현하는 데 시간이 걸립니다.
따라서 L2 OP 하이퍼체인 간의 통신 문제를 해결하기 위해 OP Stack은 모듈식 증명을 제안했습니다. 동일한 체인에 대해 두 개의 증명 시스템을 사용하여 L2 스택을 구축하는 개발자는 브리지 유형을 자유롭게 선택할 수 있습니다.
현재 OP는 다음을 제공합니다.
높은 보안성, 높은 지연 장애 예방(표준형 높은 안전교량)
낮은 보안, 낮은 대기 시간 오류 방지(낮은 대기 시간을 달성하기 위한 짧은 도전 기간)
낮은 보안, 낮은 대기 시간 유효성 증명(ZKP 대신 신뢰할 수 있는 체인 증명 사용)
높은 보안, 짧은 지연 시간의 유효성 증명(ZKP가 준비된 경우)
개발자는 자신의 체인 요구에 따라 브리징 초점을 선택할 수 있습니다.예를 들어 고가치 자산의 경우 보안 수준이 높은 브리징을 선택할 수 있습니다... 다양한 브리징 기술을 통해 서로 다른 체인 간에 자산과 데이터를 효율적으로 이동할 수 있습니다.
b) 크로스체인 거래
기존의 크로스체인 트랜잭션은 비동기식으로 완료되므로 트랜잭션이 완전히 실행되지 않을 수 있습니다.
OP Stack은 이러한 유형의 문제에 대해 공유 분류기 아이디어를 제안했습니다. 예를 들어, 사용자가 크로스체인 차익거래를 수행하려는 경우 체인 A와 B의 시퀀서를 공유함으로써 거래 시점에 대한 합의에 도달할 수 있으며, 수수료는 거래가 체인에 업로드된 후에만 지불됩니다. , 양측의 시퀀서가 위험을 공유합니다.
c)하이퍼체인 거래
Ethereum L1의 데이터 가용성은 충분히 확장 가능하지 않기 때문에(용량이 제한되어 있음) 슈퍼 체인에 트랜잭션을 게시하는 것은 확장 가능하지 않습니다.
따라서 OP Stack에서는 Plasma 프로토콜을 사용하여 OP 체인이 액세스할 수 있는 데이터의 양을 확장하는 것이 제안되며, 이는 DA(데이터 가용성)를 대체하여 더 많은 L1 데이터를 보완할 수 있습니다. 거래 데이터 가용성은 플라즈마 체인으로 떨어지며 데이터 약속은 L1에만 기록되므로 확장성이 크게 향상됩니다.
4. ZK 스택
1. 구조적 틀
ZK Stack은 zkSync Era와 동일한 기본 기술(ZK 롤업)을 기반으로 구축된 오픈 소스, 구성 가능한 모듈식 코드 세트로, 개발자가 자신만의 ZK 기반 L2 및 L3 하이퍼링크를 맞춤 설정할 수 있습니다.
ZK Stack은 무료이며 오픈 소스이므로 개발자는 특정 요구 사항에 맞게 하이퍼링크를 자유롭게 사용자 정의할 수 있습니다. zkSync Era와 병렬로 실행되는 레이어 2 네트워크를 선택하든, 그 위에서 실행되는 레이어 3 네트워크를 선택하든, 사용자 정의 가능성은 광범위합니다.
Matter Labs에 따르면 제작자는 데이터 가용성 모델 선택부터 프로젝트의 자체 토큰 분산 주문자 사용에 이르기까지 체인의 모든 측면을 사용자 정의하고 형성하는 완전한 자율성을 누립니다.
물론 이러한 ZK Rollup 하이퍼체인은 독립적으로 작동하지만 보안과 검증을 위해 Ethereum L1에만 의존합니다.
Source: zkSync Document
그림에서 볼 수 있듯이 각 하이퍼링크는 보안을 공유하기 위해 zkSync L2의 zkEVM 엔진을 사용해야 합니다. 여러 ZKP 체인이 동시에 실행되고 블록 증명은 L1의 결제 계층에 집계됩니다.스태킹 블록과 마찬가지로 지속적으로 확장하여 더 많은 L3, L4를 구축할 수 있습니다.
2.핵심기술
1）ZK Rollup
ZK Stack의 최하위 레이어는 ZK Rollup을 핵심 기술로 사용하며, 주요 사용자 프로세스는 다음과 같습니다.
사용자는 자신의 트랜잭션을 제출하고 Sequencer는 트랜잭션을 주문된 배치로 수집하고 자체적으로 유효성 인증서(STARK/SNARK)를 생성하고 상태를 업데이트합니다. 업데이트된 상태는 L1에 배포된 스마트 계약에 제출되고 확인됩니다. 검증이 통과되면 L1 레이어의 자산 상태도 업데이트됩니다. ZK Rollup의 장점은 영지식 증명을 통해 수학적 검증을 수행할 수 있다는 점으로, 기술 및 보안 측면에서 더욱 높습니다.
2) 하이퍼링크 브릿지
위의 구조 프레임워크에서 볼 수 있듯이 ZK Stack은 무선 확장을 달성하고 L3, L 4 등을 지속적으로 생성할 수 있습니다. 그렇다면 하이퍼링크 간의 상호 운용성은 어떻게 달성되어야 할까요?
ZK Stack은 하이퍼체인 브리지를 도입하고 공유 브리지의 스마트 계약을 L1에 배포하여 하이퍼체인에서 발생하는 트랜잭션의 Merkle 증명을 검증합니다. 본질적으로 ZK Rollup과 동일하지만 원래 L2-L1에서 From으로 변경됩니다. L3-L2.
ZK Stack은 각 하이퍼체인에서 스마트 계약을 지원하고 체인 전체에서 비동기적으로 서로 호출합니다. 사용자는 추가 비용 없이 몇 분 안에 무신뢰 방식으로 자산을 신속하게 전송할 수 있습니다. 예를 들어, 수신 하이퍼링크 B에서 메시지를 처리하려면 송신 하이퍼링크 A는 A와 B가 공통된 가장 빠른 하이퍼링크까지 상태를 마무리해야 합니다. 따라서 실제로 Hyperbridge의 통신 대기 시간은 단 몇 초에 불과하며 Hyperchain은 초당 블록을 완료하고 더 저렴할 수 있습니다.
Source:https://era.zksync.io/docs/reference/concepts/hyperscaling.html#l3s
그뿐만 아니라 L3는 압축 기술을 활용할 수 있기 때문에 증명이 패키지화되어 있습니다. L2는 패키징을 더욱 확장하여 더 많은 압축 요소와 더 낮은 비용(재귀적 압축)을 형성하여 무신뢰, 빠르고(몇 분 이내) 저렴한(단일 거래 비용) 국경 간 거래를 달성할 수 있습니다.
5. 폴리곤 2.0
폴리곤(Polygon)은 이더리움의 사이드체인으로서 기술적으로 L1이라는 특별한 L2 솔루션입니다. Polygon 팀은 최근 개발자가 ZK를 사용하여 자체 ZK L2 체인을 생성하고 새로운 크로스 체인 조정 프로토콜을 통해 통합하여 사용자가 전체 네트워크가 하나의 체인을 사용하는 것처럼 느낄 수 있도록 지원하는 Polygon 2.0 계획을 발표했습니다.
Polygon 2.0은 무제한의 체인을 지원하기 위해 최선을 다하고 있으며, 추가적인 보안이나 신뢰 가정 없이 교차 체인 상호 작용이 안전하고 즉각적으로 발생할 수 있어 무제한의 확장성과 통합된 유동성이 가능합니다.
1. 구조적 틀
Source: Polygon Blog
Polygon 2.0은 4개의 프로토콜 계층으로 구성됩니다.
1) 공약 레이어
서약 계층은 PoS(지분 증명) 기반 프로토콜로, 서약 $MATIC을 사용하여 분산형 거버넌스를 달성하여 검증자를 효율적으로 관리하고 채굴 효율성을 향상시킵니다.
그림에서 볼 수 있듯이 Polygon 2.0은 서약 레이어에 검증인 관리자와 체인 관리자를 제안합니다.
Validator Manager: 모든 Polygon 2.0 체인을 관리하는 공개 검증인 풀입니다. 검증자 등록, 서약 요청, 서약 해제 요청 등을 포함하여 검증자의 행정 부서라고 상상해 볼 수 있습니다.
Chain Manager: Polygon 2.0 각 체인의 검증인 집합을 관리하는 데 사용되며, 검증인 관리자와는 달리 각 Polygon 체인에는 Chain Manager 계약이 있으므로 전자에 비해 체인의 검증 관리에 더 중점을 둡니다. 공개 서비스입니다. 주로 해당 체인당 검증인 수(분산 수준과 관련), 검증인에 대한 추가 요구 사항, 기타 조건 등에 중점을 둡니다.
스테이킹 레이어는 이미 각 체인에 대한 해당 규칙의 기본 구조를 공식화했으며 개발자는 자신의 체인 개발에만 집중하면 됩니다.
Source: Polygon Blog
2) 상호 운용성 계층
크로스체인 프로토콜은 전체 네트워크의 상호 운용성에 매우 중요합니다. 크로스체인 메시징을 안전하고 원활하게 수행하는 방법은 모든 하이퍼링크 솔루션이 지속적으로 개선되어야 하는 사항입니다.
현재 Polygon은 지원을 위해 집계자와 메시지 대기열이라는 두 가지 계약을 사용합니다.
메시지 큐: 기존 Polygon zkEVM 프로토콜에 대해 주로 수정 및 업그레이드되었습니다. 각 Polygon 체인은 고정된 형식으로 로컬 메시지 대기열을 유지하며 이러한 메시지는 체인에서 생성된 ZK 증명에 포함됩니다. ZK 증명이 이더리움에서 확인되면 해당 대기열의 모든 메시지는 수신 체인 및 주소에서 안전하게 소비될 수 있습니다.
Aggregator: Aggregator는 Polygon 체인과 Ethereum 간에 보다 효율적인 서비스를 제공하기 위해 존재합니다. 예를 들어, 여러 개의 ZK 증명을 하나의 ZK 증명으로 집계하고 검증을 위해 이더리움에 제출하여 저장 비용을 줄이고 성능을 향상시킵니다.
ZK 증명이 집계자에 의해 승인되면 수신 체인은 낙관적으로 메시지를 수락하기 시작할 수 있습니다. 왜냐하면 수신 체인은 모두 ZK 증명을 믿기 때문에 원활한 메시지 전달 등을 달성하기 때문입니다.
3) 실행 계층
실행 계층을 사용하면 모든 폴리곤 체인이 블록이라고도 하는 주문된 트랜잭션의 일괄 생성을 생성할 수 있습니다. 대부분의 블록체인 네트워크(이더리움, 비트코인 등)는 비슷한 형식으로 사용합니다.
실행 계층에는 다음과 같은 여러 구성 요소가 있습니다.
합의(Consensus): 검증인이 합의에 도달할 수 있도록 하는 합의
Mempool: 사용자가 제출한 트랜잭션을 수집하여 검증자 간에 동기화하며, 사용자는 mempool에서 자신의 트랜잭션 상태도 볼 수 있습니다.
P2P: 검증자와 전체 노드가 서로를 발견하고 메시지를 교환할 수 있도록 합니다.
...
이 레이어는 상품화되어 있지만 구현하기가 상대적으로 복잡하다는 점을 고려하면 가능한 경우 기존 고성능 구현(Erigon 등)을 재사용해야 합니다.
4) 프루프층
증명 레이어는 각 다각형에 대한 증명을 생성하며 일반적으로 다음 구성 요소를 포함하는 고성능의 유연한 ZK 증명 프로토콜입니다.
Common Prover: 깔끔한 인터페이스를 제공하고 모든 트랜잭션 유형, 즉 상태 머신 형식을 지원하도록 설계된 고성능 ZK 증명자입니다.
상태 기계 생성자: 상태 기계를 정의하기 위한 프레임워크이며 초기 Polygon zkEVM을 구축하는 데 사용됩니다. 프레임워크는 증명 메커니즘의 복잡성을 추상화하고 이를 사용하기 쉬운 모듈식 인터페이스로 단순화하여 개발자가 매개변수를 사용자 정의하고 자체 대규모 상태 시스템을 구축할 수 있도록 합니다.
상태 머신(State Machine): 증명자가 증명하고 있는 실행 환경 및 트랜잭션 형식에 대한 시뮬레이션입니다. 상태 기계는 위에서 설명한 생성자를 사용하여 구현될 수도 있고, 예를 들어 Rust를 사용하여 완전히 사용자 정의할 수도 있습니다.
2.핵심기술
Source: Polygon Blog
1) zkEVM validium
Polygon 2.0 업데이트에서 팀은 원래 Polygon POS를 유지하면서 이를 zkEVM validium으로 업그레이드했습니다.
Source: Polygon Blog
여기서 단순한 대중 과학에 따르면 Validium과 Rollup은 모두 레이어 2 솔루션이며 그 목적은 Ethereum의 트랜잭션 용량을 확장하고 트랜잭션 시간을 단축하는 것입니다. 두 가지를 비교하십시오.
Rollup은 많은 트랜잭션을 패키징한 후 일괄적으로 이더리움 메인 체인에 제출하며, 이더리움을 사용하여 트랜잭션 데이터를 게시하고 증명을 확인함으로써 탁월한 보안성과 탈중앙화를 완벽하게 계승합니다. 그러나 Ethereum에 거래 데이터를 게시하는 것은 비용이 많이 들고 처리량을 제한합니다.
Validium은 모든 거래 데이터를 메인 체인에 제출할 필요가 없습니다. 영지식 증명(ZKP)을 사용하여 오프체인에서 제공되는 거래 데이터를 통해 거래가 유효한지 증명합니다. 사용자의 개인 정보를 보호하면서. 그러나 Validium은 상대적으로 중앙 집중화된 실행 환경에 대한 신뢰를 요구합니다.
Validium은 더 낮은 비용과 더 강력한 확장성을 갖춘 Rollup이라고 이해할 수 있습니다. 그러나 업그레이드 전 Polygon zkEVM(Polygon POS 메커니즘)의 작동 원리는 (ZK) Rollup이었으며 상당한 성과를 거두었습니다. 출시 4개월 만에 TVL이 3300만달러까지 치솟았다.
Source: Defilama
장기적으로 Polygon PoS를 기반으로 하는 zkEVM에 대한 증명을 생성하는 비용은 향후 확장에 장애가 될 수 있습니다. Polygon 팀은 Batch 비용을 줄이기 위해 열심히 노력했지만 매우 인상적인 수치로 감소했습니다. 1,000만 건의 트랜잭션 비용이 $0.0259에 불과하다는 것을 증명하는 것입니다. 하지만 Vailidium은 비용이 더 저렴하므로 사용하지 않으시겠습니까?
Polygon은 공식적으로 문서를 발표했습니다. 향후 버전에서는Validium은 이전 POS의 작업을 이어받으며 POS도 유지하게 됩니다. POS 검증자의 주요 역할은 데이터 가용성을 보장하고 거래를 정렬하는 것입니다.
업그레이드된 zkEVM Validium은 매우 높은 확장성과 매우 저렴한 비용을 제공할 것입니다. Gamefi, Socialfi, DeFi 등과 같이 거래량이 많고 거래 수수료가 낮은 애플리케이션에 매우 적합하기 때문입니다. 개발자의 경우 어떠한 작업도 필요하지 않으며, 메인넷과 함께 업데이트만 하면 Validium 업데이트가 완료됩니다.
2) zkEVM rollup
현재 Polygon PoS(곧 Polygon Validium으로 업그레이드 예정)와 Polygon zkEVM Rollup은 Polygon 생태계의 두 가지 공용 네트워크입니다. 이는 업그레이드 후에도 여전히 유지되며 최첨단 zkEVM 기술을 사용하여 하나는 집계로, 다른 하나는 검증으로 사용하는 두 네트워크의 추가 이점이 있습니다.
Polygon zkEVM 롤업은 이미 최고 수준의 보안을 제공하지만 비용이 약간 더 높고 처리량이 제한됩니다. 그러나 고가치 DeFi Dapp과 같이 고가치 트랜잭션을 처리하고 보안을 우선시하는 애플리케이션에 매우 적합합니다.
6. 임의 궤도
Arbitrum은 현재 가장 중요한 L2 퍼블릭 체인으로, 2021년 8월 출시 이후 TVL이 51억 달러를 넘어섰고, 선도적인 L2로서 시장 점유율의 약 54%를 점유하고 있습니다.
Arbitrum은 올해 3월 Orbit 버전을 출시했으며 이에 앞서 Arbitrum은 일련의 생태 제품을 출시했습니다.
Arbitrum One: Arbitrum 생태계의 최초이자 핵심 메인넷 롤업입니다.
Arbitrum Nova: Arbitrum의 두 번째 메인넷 롤업으로, 비용에 민감하고 거래량 요구 사항이 높은 프로젝트를 대상으로 합니다.
Arbitrum Nitro: Arbitrum L2를 지원하는 기술 소프트웨어 스택으로, Rollup을 더 빠르고 저렴하며 EVM과 더 잘 호환되게 만듭니다.
Arbitrum Orbit: Arbitrum 메인넷에서 L3를 생성하고 배포하기 위한 개발 프레임워크입니다.
오늘 우리는 Arbitrum Orbit에 중점을 둘 것입니다.
1. 구조적 틀
원래 개발자가 Arbitrum Orbit을 사용하여 L2 네트워크를 생성하려는 경우 먼저 Arbitrum DAO가 투표한 제안을 발행하고 통과되면 새로운 L2 체인이 생성됩니다. 그러나 L2에서 L3, 4, 5...를 개발하는 데는 권한이 필요하지 않습니다. 누구나 Arbitrum L2에 맞춤형 체인을 배포하기 위한 무허가 프레임워크를 제공할 수 있습니다.
Source:Whitepaper
보시다시피 Arbitrum Orbit은 개발자가 Arbitrum One, Arbitrum Nova 또는 Arbitrum Goerli와 같은 레이어 2를 기반으로 자체 Oribit L3 체인을 사용자 정의할 수 있도록 노력하고 있습니다. 개발자는 이 체인의 개인정보 보호 계약, 라이선스, 토큰 경제 모델, 커뮤니티 관리 등을 맞춤화하여 개발자에게 최대한의 자율성을 부여할 수 있습니다.
그 중 더욱 주목할 만한 점은 Oribit이 L3 체인이 이 체인의 토큰을 수수료 정산 단위로 사용할 수 있도록 허용함으로써 자체 네트워크를 효과적으로 개발할 수 있다는 점입니다.
2. 핵심기술
1）Rollup & AnyTrust
이 두 프로토콜은 각각 Arbitrum One과 Arbitrum Nova를 지원하며 앞서 소개한 것처럼 Arbitrum One은 핵심 메인 네트워크 롤업이고, Arbitrum Nova는 두 번째 메인 네트워크 롤업이지만 AnyTrust 프로토콜과 연결되어 있는 보안을 도입하여 도입할 수 있습니다. 가정( Trust Assumption)을 통해 결제 속도를 높이고 비용을 절감합니다.
그 중 Arbitrum Rollup은 OP Rollup이므로 추가 설명 없이 AnyTrust 프로토콜에 대한 자세한 분석을 진행하겠습니다.
AnyTrust 프로토콜은 주로 데이터 가용성을 관리하며 DAC(데이터 가용성 위원회)와 같은 일련의 제3자 조직의 승인을 받습니다. 그리고 안전성 가정을 도입함으로써 거래 비용이 크게 절감됩니다. AnyTrust 체인은 Arbitrum One에서 사이드체인으로 실행되며 비용이 저렴하고 거래 속도가 빠릅니다.
그렇다면 신뢰 가정이란 정확히 무엇이며, 그 존재가 거래 비용을 줄이고 신뢰를 덜 요구하는 이유는 무엇입니까?
Arbitrum의 공식 문서에 따르면 AnyTrust 체인은 노드 위원회에 의해 운영되며 최소한의 가정을 사용하여 얼마나 많은 위원회 구성원이 정직한지 결정합니다. 예를 들어 위원회가 20명으로 구성되어 있고, 정직한 위원이 최소한 2명 이상이라고 가정해보자. ⅔ 회원이 정직해야 하는 BFT와 비교하여 AnyTrust는 신뢰 임계값을 최소한으로 낮춥니다.
트랜잭션에서 위원회는 트랜잭션 데이터 제공을 약속하기 때문에 노드는 L2 트랜잭션의 모든 데이터를 L1에 기록할 필요가 없고 트랜잭션 배치의 해시 값만 기록하면 되므로 비용을 크게 절약할 수 있습니다. 롤업의.. 이것이 바로 AnyTrust 체인이 거래 비용을 줄일 수 있는 이유입니다.
신뢰 문제에 대해서는 앞서 언급한 바와 같이 20명 중 2명만이 정직하다고 가정하고 있으며, 그 가정은 사실이다. 20명의 위원회 구성원 중 19명이 서명하여 거래의 정확성을 약속하는 한 안전하게 실행될 수 있습니다. 그렇다면 서명하지 않은 멤버가 정직하더라도 서명한 19명의 멤버 중 한 명은 정직해야 합니다.
회원들이 서명하지 않거나 다수의 회원들이 협조를 거부하여 제대로 기능하지 못하는 경우 어떻게 해야 합니까? AnyTrust 체인은 계속 실행될 수 있지만 원래 롤업 프로토콜로 돌아가고 데이터는 여전히 Ethereum L1에 게시됩니다. 위원회가 제대로 작동하면 체인은 더 저렴하고 빠른 모드로 다시 전환됩니다.
Aribtrum은 Gamefi 분야와 같이 높은 처리 속도와 저렴한 비용을 요구하는 애플리케이션의 요구를 충족시키기 위해 이 프로토콜을 출시했습니다.
2）Nitro
Nitro는 Arbitrum 기술의 최신 버전으로, 주요 요소는 WASM 코드를 통해 Arbitrum에 대한 전통적인 대화형 사기 증명을 수행하는 Prover입니다. 그리고 모든 구성 요소가 완성되었습니다.Arbitrum은 2022년 8월 말에 업그레이드를 완료하여 기존 Arbitrum One을 Aribitrum Nitro로 원활하게 마이그레이션/업그레이드했습니다.
Nitro에는 다음과 같은 기능이 있습니다.
2단계 트랜잭션 처리: 사용자의 트랜잭션은 먼저 주문된 단일 시퀀스로 통합된 다음 Nitro가 시퀀스를 제출하고 트랜잭션을 순차적으로 처리하며 결정론적 상태 전환을 달성합니다.
Geth: Nitro는 현재 가장 많이 지원되는 Ethereum 클라이언트 Geth(go-ethereum)를 사용하여 Ethereum의 데이터 구조, 형식 및 가상 머신을 지원하므로 Ethereum과의 호환성이 향상됩니다.
실행과 증명 분리: Nitro는 동일한 소스 코드를 가져와 두 번 컴파일합니다. 한 번은 Nitro 노드에서 트랜잭션을 실행하기 위해 네이티브 코드로 컴파일하고, 증명을 위해 다시 WASM으로 컴파일합니다.
대화형 사기 증명을 통한 OP 롤업: Nitro는 Arbitrum의 최초 대화형 사기 증명을 포함한 OP 롤업을 사용하여 레이어 1 Ethereum 체인에 대한 거래를 정산합니다.
Oribit의 이러한 기능은 Arbitrum의 L3 및 L 4 사용 사례에 대한 기술 지원을 제공합니다.Arbitrum은 자신만의 맞춤형 체인을 만들기 위해 맞춤화 기능을 원하는 개발자를 유치할 수 있습니다.
7. 스타크넷 스택
StarkWare 공동 창업자인 Eli Ben-Sasson은 파리에서 열린 EthCC 컨퍼런스에서 Starknet이 곧 Starknet Stack을 출시하여 모든 애플리케이션이 자체 Starknet 애플리케이션 체인을 무허가 방식으로 배포할 수 있게 될 것이라고 말했습니다.
Starknet의 STARK 증명, Cairo 프로그래밍 언어 및 기본 계정 추상화와 같은 핵심 기술은 Starknet의 빠른 개발을 위한 전력을 보장합니다. 개발자가 Stack을 사용하여 자신만의 Starknet 애플리케이션 체인을 사용자 정의하면 확장 가능하고 자유롭게 구성할 수 있어 네트워크 처리량을 크게 확장하고 메인 네트워크의 혼잡을 완화할 수 있습니다.
Starknet은 현재 예비 아이디어일 뿐이지만 공식 기술 문서는 아직 공개되지 않았습니다. 그러나 Madara Sequencer 및 LambdaClass는 Starknet에 더 잘 적응하기 위해 각각 Starknet 호환 Sequencer 및 Stack 구성 요소로 개발되고 있습니다. 관계자들은 또한 전체 노드/실행 엔진/검증 및 기타 구성 요소 개발을 포함하여 곧 출시될 Starknet 스택에 열심히 노력하고 있습니다.
얼마 전 StarkNet이 L2s의 현재 단일 지점 작업 시퀀서의 현재 상태를 변경하기를 희망하면서 간단한 분산 프로토콜 제안서를 제출했다는 점은 주목할 가치가 있습니다. Ethereum은 분산되어 있지만 L2는 그렇지 않으며 MEV 수입으로 인해 Sequencer가 나빠집니다.
StarkNet은 제안서에 다음과 같은 몇 가지 솔루션을 나열했습니다.
L1 스테이킹 및 리더 선택: 커뮤니티 회원은 스테이커 컬렉션에 가입할 권한 없이 이더리움을 스테이킹할 수 있습니다. 그런 다음 집합적 자산 분포와 L1 체인의 난수를 기반으로 스테이커 그룹이 Epoch 블록 생성을 담당하는 리더로 무작위로 선택됩니다. 이는 스테이커 사용자의 임계값을 낮출 뿐만 아니라 무작위성이 MEV 그레이 소득을 효과적으로 방지할 수도 있습니다.
L2 합의 메커니즘: Leader가 노드로 참여하는 비잔틴 합의 증명 합의 메커니즘인 Tendermint를 기반으로 합니다. 합의가 확정된 후 Voter에 의해 실행되며 Proposer는 Prover를 호출하여 ZKP를 생성합니다.
또한 ZK 인증, L1 상태 업데이트 등에 대한 계획이 있으며, 커뮤니티가 허가 없이 Prover 코드를 운영할 수 있도록 지원하는 이전 주요 이니셔티브와 결합하여 StarkNet의 제안은 L2의 분산화 부족을 해결하고 균형을 맞추려고 노력합니다. 블록체인의 불일치 어쩌면 삼각 문제가 정말 눈에 띄는 것일 수도 있습니다.
Source:https://starkware.co/resource/the-starknet-stacks-growth-spurt/
8. 결론
이 장에서는 CP 및 주요 레이어 2 스택에 대한 기술적 설명을 통해 실제로 현재의 레이어 2 스택 솔루션이 이더리움의 확장 문제를 효과적으로 해결할 수 있지만 특히 측면에서 일련의 과제와 문제를 야기한다는 것을 알 수 있습니다. 호환성.성적으로. L2s의 스택 솔루션 기술은 CP만큼 성숙되지 않았으며, 3~4년 전 CP의 기술 아이디어조차도 현재 L2에 여전히 참고할 가치가 있습니다. 따라서 기술 수준에서 현재 CP는 여전히 레이어 2를 훨씬 능가합니다. 그러나 첨단 기술만으로는 충분하지 않으며, 다음 두 번째 글에서는 토큰 가치와 생태계 발전 측면에서 CP와 L2 스택 각각의 장단점, 특징을 논의하여 독자의 관점을 향상시켜 보겠습니다.
참고자료:
https://medium.com/@eternal1 997 L
https://tokeneconomy.co/the-state-of-crypto-interoperability-explained-in-pictures-654cfe4cc167
https://research.web3.foundation/Polkadot/overview
https://foresightnews.pro/article/detail/16271
https://messari.io/report/ibc-outside-of-cosmos-the-transport-layer?referrer=all-research
https://stack.optimism.io/docs/understand/explainer/#glossary
https://www.techflowpost.com/article/detail_12231.html
https://gov.optimism.io/t/retroactive-delegate-rewards-season-3/5871
https://wiki.polygon.technology/docs/supernets/get-started/what-are-supernets/
https://polygon.technology/blog/introducing-polygon-2-0-the-value-layer-of-the-internet
https://era.zksync.io/docs/reference/concepts/hyperscaling.html#what-are-hyperchains
https://medium.com/offchainlabs
면책조항: 이 보고서는 다음에 의해 작성되었습니다.@sldhdhs 3 , @GryphsisAcademy 학생,@Zou_Block그리고@artoriatech의 지도하에 완성된 원작. 모든 내용에 대한 책임은 전적으로 작성자에게 있으며, 이는 그리프시스 아카데미의 견해나 보고서를 의뢰한 기관의 견해가 반드시 반영되지는 않습니다. 편집 내용과 결정은 독자의 영향을 받지 않습니다. 저자가 이 보고서에 언급된 암호화폐를 소유하고 있을 수 있다는 점에 유의하시기 바랍니다. 이 문서는 정보 제공 목적으로만 작성되었으며 투자 결정에 의존해서는 안 됩니다. 투자 결정을 내리기 전에 스스로 조사를 수행하고 편견 없는 재정, 세금 또는 법률 자문가와 상담하는 것이 좋습니다. 자산의 과거 실적이 미래 수익을 보장하지 않는다는 점을 기억하세요.
