레이어 2 블록체인이란?

피크 시간대에 Ethereum에서 스마트 컨트랙트를 배포해 보면 트랜잭션 수수료가 급등하거나, 트랜잭션이 멤풀에 몇 시간씩 묶여 있는 것을 보게 될 것이다. 블록체인은 무한히 확장 가능한 네트워크가 아니다. 블록스페이스는 본질적으로 제한되어 있고, 그 공간에 대한 수요가 늘어날수록 UX는 나빠진다. 이는 앱 입장에서 치명적일 수 있다. 코드 배포 한 번에 수백 달러가 드는 체인을 누가 쓰고 싶어 하겠는가? 가스비만으로 10달러가 나가는데 20달러어치 토큰을 스왑하고 싶은 사용자가 있을까?

레이어 2 블록체인은 이 문제를 해결한다.

레이어 2 블록체인이란?

레이어 2 블록체인은 Ethereum이나 Bitcoin 같은 기반 레이어 1 블록체인에서 연산과 트랜잭션 실행을 오프로드하면서도, 해당 L1 체인을 활용해 L2 트랜잭션을 검증하고 보안을 확보한다. 다시 말해, L1은 L2를 위한 일종의 청산소 역할을 하며, 모든 L2 트랜잭션과 사용자 잔액이 올바른지 보장한다. 또한 L1 체인이 L2의 상태를 저장하기 때문에, L2는 L1 네트워크의 추가적인 보안 이점을 얻는다.

L2 블록체인의 메커니즘은 확장성을 염두에 두고 설계되었다. 트랜잭션은 오프체인에서 실행되어 더 혼잡한 L1의 블록스페이스에 걸리는 부담을 줄인다. 그리고 각 트랜잭션의 결과를 개별적으로 L1에 다시 제출하는 대신, L2는 수백에서 수천 개의 트랜잭션을 먼저 묶은 다음, 이 집계된 데이터를 하나의 트랜잭션으로 L1 체인에 게시한다. L1에서의 수학적 증명은 L1 체인에서 모든 트랜잭션을 다시 실행할 필요 없이 이 트랜잭션들의 유효성을 보장한다.

결과적으로, L2는 L1 체인에 정산함으로써 L1의 보안 이점을 그대로 얻으면서도, 연산과 트랜잭션 시퀀싱을 오프체인으로 옮김으로써 훨씬 낮은 비용으로 100배 더 나은 성능을 얻는다.

주요 L2 설계 방식

롤업, 상태 채널, 사이드체인 등 L2 블록체인 설계에는 여러 종류가 있으며, 각각 보안, 비용, 속도 사이에서 다른 트레이드오프를 취한다. 이러한 다양한 L2 구현 방식의 차이를 좀 더 자세히 살펴보자.

Optimistic 롤업

Arbitrum과 Optimism 같은 Optimistic 롤업은 트랜잭션이 기본적으로 유효하다고 가정한다—유죄가 입증되기 전까지는 무죄인 셈이다. 트랜잭션은 먼저 L2에서 실행된 후 Ethereum에 게시된다. 그 후 트랜잭션은 검증자가 유효하지 않은 트랜잭션에 이의를 제기할 수 있는 7일간의 챌린지 기간에 들어간다. 이의 제기가 없으면 트랜잭션은 최종 확정된다.

이 트레이드오프는 명확하다. 트랜잭션이 올바른지 증명하는 데 연산 비용이 들지 않기 때문에 빠르고 저렴하지만, 그 저렴함에는 지연이 따른다—Ethereum으로의 출금이 최종 확정되기까지 일주일을 기다려야 한다.

영지식 롤업

ZkSync Era, Starknet, Polygon zkEVM 같은 ZK 롤업은 암호학적 증명을 사용해 트랜잭션을 즉시 검증한다. L2는 유효성 증명(SNARK 또는 STARK)을 생성해 Ethereum에 게시하고, Ethereum은 이를 수학적으로 검증한다. 챌린지 기간이 필요 없어—트랜잭션은 거의 즉시 최종 확정된다.

이 즉각적인 정산에는 비용이 따른다. 유효성 증명을 생성하는 데 연산 비용이 많이 들기 때문에, 사용자는 이러한 속도에 대해 프리미엄을 더 지불하게 된다. ZK 롤업은 또한 더 복잡한 기술이다. Optimistic 롤업이 ZK 기술보다 먼저 시장에 나왔고 현재 시장 점유율도 훨씬 크다. 다만 추가 연구를 통해 ZK 기술의 실현 가능성이 높아지면 이 균형은 바뀔 수 있다.

상태 채널

상태 채널은 모든 상호작용마다 블록체인을 거치지 않고도 개인 간 트랜잭션을 가능하게 한다—마치 술집에서 외상 장부를 열어두었다가 밤이 끝날 때 최종 잔액을 정산하는 것과 비슷하다. Lightning이나 Raiden 같은 네트워크가 송금 및 결제 사용 사례에 이를 구현하고 있다.

상태 채널에는 전역 상태라는 개념이 없기 때문에(사용자는 채널이 닫히기 전까지 개별 채널 내부에서 일어나는 활동을 볼 수 없다), 체인 상태와 상호작용하는 스마트 컨트랙트 로직을 만들 수 없어 상태 채널로 구축할 수 있는 사용 사례가 제한된다.

사이드체인

Polygon PoS 같은 사이드체인은 독립적인 합의 메커니즘과 검증자 네트워크를 가지고 Ethereum(또는 다른 L1)과 병렬로 운영된다. 사이드체인의 설계 범위는 상당히 넓을 수 있지만, 일반적으로 사이드체인은 L1과 어떤 형태로든 연결 관계를 갖는다. L1 채굴자가 동시에 L2를 채굴하는 머지 마이닝을 사용하거나, L1과 L2 사이에 자산 이동을 가능하게 하는 네이티브 브리지를 사용하거나, 데이터 가용성이나 정산을 위해 L1을 사용하는 방식 등이 있다.

사이드체인 설계의 폭이 넓다 보니, 사이드체인은 롤업처럼 진정한 "L2"로 간주되지 않는 경우도 있지만, L1에 결부된 절대적인 보안이 최우선이 아닌 앱에는 빠르고 유연한 구현 방식을 제공할 수 있다.

L2 설계 트레이드오프가 중요한 이유

모든 L2는 서로 다른 절충을 한다. 보안, 최종 확정 시간, 비용, 개발 경험 사이의 절충은 빌더와 사용자 경험 모두에 큰 차이를 만들 수 있다. 비즈니스에 맞는 L2를 고를 때는 사용 사례가 성공하려면 어떤 요건이 필요한지 먼저 생각해봐야 한다.

• 보안: L2마다 제공하는 보안 보장의 종류가 다르다. Optimistic 롤업은 Ethereum의 완전한 보안을 물려받지만 사기 증명이 필요하다. ZK 롤업은 수학적 보장을 제공하지만 복잡한 암호학에 의존한다. 사이드체인은 독립적인 보안 모델을 가진다.
• 트랜잭션 수수료: 어느 정도는 모든 L2가 L1에 직접 구축하는 것보다 비용을 절감해주지만, 구체적인 절감 폭은 상당히 다를 수 있다. ZK 롤업은 증명 생성 비용이 더 높지만 L1에서 더 나은 데이터 압축을 달성할 수 있다. Optimistic 롤업은 경제 구조가 더 단순해서 트랜잭션 수수료는 더 낮지만, L1 온체인에 더 많은 데이터를 저장해야 해서 다른 측면에서 비용이 늘어난다.
• 확정 속도: Optimistic 롤업은 7일간의 챌린지 윈도우가 필요한 반면, ZK 롤업과 상태 채널은 거의 즉각적인 최종 확정을 제공할 수 있다. 트랜잭션 최종 확정이 얼마나 빨리 필요한가? 7일간의 챌린지 윈도우 동안 트랜잭션이 주기적으로 롤백될 경우 사용자에게 얼마나 영향을 미치는가?
• 개발 경험: Optimistic 롤업은 대체로 더 나은 EVM 호환성을 제공한다—기존 Solidity 코드를 최소한의 수정만으로 배포할 수 있는 경우가 많다. 탄탄한 Solidity 툴링과 템플릿 코드를 갖춘 생태계라면, 이러한 호환성이 개발 과정의 많은 마찰을 줄여줄 수 있다. 이에 비해 ZK 롤업은 완전히 새로운 프로그래밍 언어와 도구를 배워야 할 수도 있다.
• 탈중앙화: 오늘날 대부분의 L2는 중앙화된 시퀀서를 사용하지만, 이는 점차 바뀌기 시작했고, L2에 따라 중앙화 정도가 다르다. 위에서 언급한 다른 트레이드오프들과 비교했을 때, 탈중앙화된 네트워크 위에 구축하는 것이 얼마나 중요한가?

사용 사례와 이념적 입장에 따라 어떤 L2 솔루션을 선택해 구축할지가 결정될 것이다. 어떤 종류의 롤업이 비즈니스에 적합한지에 대해 더 궁금한 점이 있다면, 저희 롤업 팀이 그 결정을 도와드릴 수 있다. 여기서 저희 롤업 팀에 문의할 수 있다.

L2 체인의 미래

L2 생태계는 빠르게 진화하고 있다. 불과 몇 년 전만 해도 L2에 대해 이야기하는 사람은 물론이고 L2 위에 구축하는 사람조차 없었다. 오늘날 롤업은 수억 명의 사용자를 보유하고 있으며, 수십억 달러 규모의 트랜잭션 가치를 처리하고 있다. 많은 기업들이 자사 사용 사례에 맞춘 새로운 맞춤형 L1을 구축하기로 선택하는 와중에도, L2가 계속 자리 잡을 것이라는 데는 의심의 여지가 없다(L2는 운영 비용이 더 낮기 때문에, 기업은 매출을 더 많이 유지하면서 고객에게 가치를 전달하는 데 집중할 수 있다. 이는 처음부터 자체 L1을 콜드 스타트하는 더 어려운 문제를 다뤄야 한다면 불가능한 일이다).

그리고 L2 블록체인이 계속 시장 점유율을 넓혀가는 동안, L2를 한층 더 발전시키기 위한 흥미로운 혁신들이 이 공간에서 많이 일어나고 있다.

ZK 연구는 ZK 설계의 주류 실현 가능성을 계속 앞당기고 있다. ZKSync Era, Scroll, Polygon zkEVM 같은 조직들은 ZK 롤업을 EVM 호환으로 만들어 이러한 생태계의 주요 도입 장벽을 없앴고, 이와 함께 새로운 돌파구들이 계속해서 zk 증명 생성에 드는 연산 비용을 낮추고 있다.

Optimistic 진영에서는 여러 팀들이 자사 스택에 ZK 증명을 통합하는 작업을 진행 중이며, 필요에 따라 트랜잭션을 서로 다른 증명 시스템으로 라우팅할 수 있는 동적 솔루션을 가능하게 하고 있다. 여러 조직들은 또한 서로 다른 L2 체인 간의 상호운용성을 개선해, 더 깊은 유동성과 통합된 생태계를 만드는 작업도 진행하고 있다.

마지막으로, 특정 앱만을 위한 체인인 L3와 앱체인의 등장도 목격되고 있다. 이는 특정 사용 사례에 맞춰 맞춤화되어, 다른 개체들과 체인 공간을 공유할 때는 불가능한 최적화와 더 나은 UX를 가능하게 한다.

L2 체인 시작하기

레이어 2는 확장성 문제에 대한 임시방편이 아니다—모든 종류의 설계 방식에서 이미 실제로 작동하고 있으며, 수백만 건의 트랜잭션을 처리하고 주류 도입을 이끌고 있다.

좋은 소식은 가장 인기 있는 L2 옵션들이 EVM 호환이라는 점이다. Hardhat, Foundry, 그리고 물론 Alchemy를 포함해, 기존에 사용하던 Ethereum 도구들이 이러한 다양한 L2 환경에서도 그대로 작동한다.

저희는 온체인에서 무엇이든 구축할 수 있는 인프라와 개발 도구 모음으로 모든 주요 L2를 지원한다. 무료 API 키를 발급받고 주요 L2 블록체인에 첫 API 호출을 해보면서, 가장 빠르게 성장하는 온체인 공간에서 구축한다는 것이 어떤 느낌인지 직접 탐색해보라.

자주 묻는 질문

레이어 1과 레이어 2의 차이는 무엇인가?

레이어 1은 Ethereum이나 Bitcoin처럼 합의, 보안, 데이터 가용성을 처리하며 완전히 독립적인 기반 블록체인을 가리킨다. 레이어 2는 L1 위에 구축되어 비용을 낮추기 위해 연산과 트랜잭션 시퀀싱 및 묶음 처리를 L1 체인 밖에서 처리하는 2차 네트워크다. 그런 다음 L2는 이러한 트랜잭션을 다시 L1에 게시하며, 네트워크 보안을 위해 L1 체인에 의존한다.

레이어 2는 Ethereum만큼 안전한가?

대부분의 L2는 암호학적 증명이나 사기 탐지 메커니즘을 통해 Ethereum의 보안을 물려받는다. 솔루션마다 보안 모델은 다르지만, 제대로 설계된 L2는 기반 체인과 동일한 보안 보장을 유지한다.

레이어 2 트랜잭션은 얼마나 더 저렴한가?

L2의 트랜잭션 비용은 보통 Ethereum 메인넷보다 10~100배 저렴하다. 혼잡도가 높을 때는 절감 폭이 더 커질 수 있다. 메인넷에서 50달러가 드는 트랜잭션이 L2에서는 0.50달러 이하로 처리될 수 있다.

서로 다른 레이어 2 사이에 자산을 옮길 수 있는가?

L2 간 직접적인 상호운용성은 아직 개선 중이지만, 먼저 Ethereum으로 브리지한 다음 다시 옮기거나, 서드파티 브리지를 이용해 한 체인에서 다른 체인으로 자산을 옮길 수 있다.

레이어 2 개발을 위해 새로운 프로그래밍 언어를 배워야 하는가?

대부분의 L2는 Solidity와 표준 Ethereum 개발 도구를 지원한다. StarkNet 같은 일부 솔루션은 원래 Cairo가 필요했지만, 이들도 Solidity 지원을 추가하고 있다.

레이어 2가 오프라인 상태가 되면 어떻게 되는가?

대부분의 L2에는 L2가 운영을 멈추더라도 사용자가 Ethereum을 통해 직접 자금을 인출할 수 있는 탈출 장치가 마련되어 있다. "강제 출금"이라고도 불리는 이 기능을 통해 사용자는 L2의 상태와 관계없이 자신의 L2 자산을 L1으로 되찾을 수 있다.