블록체인 개발에 Arbitrum을 선택하는 5가지 이유

다른 레이어 2 스케일링 솔루션과 마찬가지로, Arbitrum은 수천 개의 트랜잭션을 하나의 블록으로 "롤업"함으로써 Ethereum의 트랜잭션 처리량을 늘리고 트랜잭션 비용을 낮추도록 설계되었다. 다만 zkSync 같은 "zk-rollup" 프로토콜과 달리, Arbtrum은 "옵티미스틱" 롤업 기술을 사용한다 - 이는 주요 대안 방식이다.

옵티미스틱 롤업이라는 이름은 롤업에 포함된 모든 트랜잭션이 유효하다고 낙관적으로 가정하는 데서 유래한다. 이러한 네트워크는 네트워크 참여자 전원에게 일정 시간, 보통 일주일 동안 부정한 트랜잭션에 이의를 제기할 수 있는 기회를 준다.

이런 방식의 롤업이 갖는 장점은 속도가 빠르다는 것이다. 네트워크가 트랜잭션이 정확하다고 가정하기 때문에 각 트랜잭션을 개별적으로 확인하는 데 시간을 낭비할 필요가 없다. 이 방식의 단점은 트랜잭션이 부정확하다고 신고되지 않으면 유효한 것으로 처리된다는 점이다. 또한 Optimism이나 Arbitrum 같은 옵티미스틱 네트워크에서 자금을 공식적으로 출금하는 데는 보통 일주일 정도가 걸린다.

이 글에서는 Arbitrum이 무엇인지, 그리고 개발자들이 Arbitrum에서 개발하기로 선택하는 다섯 가지 주요 이유를 살펴본다.

‍Arbitrum이란 무엇인가?

Arbitrum은 Offchain Labs가 구축하고 유지 관리하는 레이어 2 롤업 솔루션이다. Arbitrum One 메인넷은 2021년 8월에 공식 출시되었으며, 비슷한 시기에 Arbitrum은 Lightspeed Venture Partners가 주도한 시리즈 B 라운드에서 1억 2천만 달러를 조달했다고 발표했다.

Arbitrum은 트랜잭션을 자체 L2 블록체인에서 실행함으로써 Ethereum의 컴퓨팅 처리량을 가속화한다. 트랜잭션 실행을 Arbitrum의 L2로 옮김으로써 사용자는 더 빠른 트랜잭션을 경험하고 훨씬 낮은 수수료를 지불하게 된다.

앞서 언급했듯이 Arbitrum은 트랜잭션 실행에 "옵티미스틱" 롤업을 활용한다. 옵티미스틱 롤업이라는 이름은 롤업에 포함된 모든 트랜잭션이 유효하다고 낙관적으로 가정하는 동시에, 무효한 트랜잭션을 신고하는 역할을 사용자에게 맡기는 데서 유래한다.

Ethereum이 초당 14건의 트랜잭션만 처리하는 반면, Arbitrum은 거의 40,000 TPS에 달하는 속도로 트랜잭션을 처리할 수 있다. 이러한 이유로 SushiSwap, Curve, Abracadabra 등 여러 탈중앙화 금융 프로토콜이 Arbitrum에 앱을 출시했다.

DeFi Llama의 데이터에 따르면 50억 달러 이상의 가치를 가진 암호화폐가 Arbitrum의 스마트 컨트랙트에 예치되어 있다. 그중 약 30%는 탈중앙화 거래소(DEX)인 SushiSwap에서 나온 것이다.

Arbitrum One과 Arbitrum Nova란 무엇인가?

Arbitrum 생태계 내에서 Arbitrum One은 거래와 같이 더 일반적인 탈중앙화 금융 사용 사례에 사용되도록 설계된 주요 메인넷으로 쓰인다. 반면 Arbitrum Nova는 게임과 같이 높은 처리량이 필요한 앱의 트랜잭션 비용을 줄이는 데 초점을 맞추고 있다.

Arbitrum One과 달리, Nova는 데이터 가용성 위원회(DAC)를 통해 트랜잭션을 검증한다. 트랜잭션 데이터는 DAC로 전송되며, DAC는 이 데이터를 검증하고 Ethereum 블록체인에 게시하는 데 사용되는 가용성 인증서를 부여한다.

Arbitrum Nova는 소수의 DAC 구성원이 최종 사용자에게 데이터 가용성을 제공하는 구조로 설계되어 있어 Arbitrum One보다 더 중앙화되어 있다. 중앙화는 비용을 낮추기 위해 치르는 대가다. DAC 구성원으로는 Google Cloud, Reddit, Offchain Labs, Consensys, QuickNode, Infura 등이 있다.

Arbitrum Nova 체인은 신뢰 가정을 활용하여 비용을 낮춘다. Nova는 web3 소셜 애플리케이션이나 web3 게임처럼 비용에 민감하고 높은 트랜잭션 볼륨을 필요로 하는 프로젝트에 적합하다.

개발자들이 Arbitrum을 선택하는 5가지 이유

1. EVM 동등성

EVM(Ethereum Virtual Machine)은 Ethereum 블록체인의 상태를 관리하고 스마트 컨트랙트 기능을 가능하게 하는 연산 시스템이다. Arbitrum은 수천 개의 트랜잭션을 단일 블록으로 롤업함으로써 EVM을 지원하며, 이를 통해 메인넷의 컴퓨팅 처리량을 줄이고 가스 수수료를 낮춘다.

이를 위해서는 Arbitrum이 완전한 EVM 동등성을 유지하는 것이 필수적이다. 이는 Arbitrum에서 완료된 블록이 Ethereum 메인넷의 블록과 정확히 동일함을 보장한다.

EVM 동등성이란 Solidity와 Vyper 같은 EVM 프로그래밍 언어를 수정 없이 그대로 사용하여 Arbitrum 스마트 컨트랙트를 작성할 수 있다는 것을 의미한다.

이는 non-EVM 블록체인인 Solana처럼 개발을 위해 도메인 특화 프로그래밍 언어와 도구에 대한 지식을 요구하는 다른 플랫폼에 비해 Arbitrum이 갖는 상당한 이점이다.

Arbitrum은 Arbitrum Nitro를 통해 EVM 동등성을 달성했다. Nitro는 Arbitrum Classic 대비 중요한 업그레이드로 출시되었으며, 저수준 명령어에 **WebAssembly(WASM)**를 활용함으로써 높은 EVM 호환성, 확장성, 그리고 더 낮은 트랜잭션 수수료를 달성한다.

Nitro는 또한 가장 널리 사용되는 Ethereum 실행 클라이언트인 Geth를 사용한다. Geth는 Arbitrum의 EVM 호환성을 한층 더 향상시킨다.

2. 낮은 트랜잭션 비용

Arbitrum은 옵티미스틱 롤업 기술 덕분에 Ethereum상의 트랜잭션 비용을 크게 줄인다. 현재 Ethereum 블록체인의 높은 사용률로 인해 사용자들이 트랜잭션 처리를 두고 경쟁하게 되며, 이는 트랜잭션 비용을 상승시킨다.

Arbitrum은 Ethereum 블록체인에 게시하기 전에 여러 트랜잭션을 하나의 트랜잭션으로 묶어 가스 수수료를 줄인다.

Arbitrum Nitro는 다음 두 가지 핵심 방식으로 트랜잭션 비용을 크게 줄인다:

1. 데이터 압축 - Nitro는 강력한 데이터 압축을 사용하여 Ethereum 블록체인에 게시되는 CALLDATA의 양을 줄인다.
2. 옵티미스틱 실행의 맥락화 - Nitro는 부정 증명 과정에서 분쟁을 해결하기 위해 WebAssembly 명령어를 사용한다.

트랜잭션 수수료를 더욱 줄이기 위해, Arbitrum Nova는 트랜잭션 데이터를 Ethereum 블록체인에 게시하는 대신 데이터 가용성 위원회와 공유하는 신뢰 가정을 활용한다. Nova는 Ethereum의 탈중앙화와 보안 측면에서 일부 타협을 감수할 의향이 있는 비용 민감형 애플리케이션에 적합하다.

3. 높은 확장성

Arbitrum 블록체인은 연산 및 데이터 저장의 책임을 속도와 확장성에 맞게 최적화된 레이어 2 체인으로 넘긴다.

Arbitrum은 트랜잭션의 유효성을 가정하는 옵티미스틱 롤업으로 보안이 유지된다. 모든 검증자가 트랜잭션의 유효성을 검사하기 위해 트랜잭션을 다시 실행할 필요가 없다. 이는 Arbitrum에서 사용자와 개발자에게 더 높은 확장성을 제공한다.

하지만 확장성에는 절충점도 따른다. 예를 들어, 트랜잭션 후 Arbitrum에서 Ethereum으로 자금을 출금할 때 사용자는 보통 일주일 가량의 지연을 겪게 된다. 이는 Arbitrum의 옵티미스틱 롤업이 검증자들에게 트랜잭션에 이의를 제기할 수 있는 **7일간의 분쟁 시간 지연(DTD)**을 허용하기 때문이다.

Arbitrum이 Ethereum 메인 체인에 데이터를 게시하고 나면, 이는 일반적인 Ethereum 트랜잭션과 동일한 최종성을 갖는다. 이를 Ethereum Equivalent finality라고 한다.

4. 소비자 및 개발자 생태계

Arbitrum 생태계는 Ethereum상에서 가장 큰 규모의 L2 솔루션으로, 2023년 5월 4일 기준 총 예치 자산(TVL) 61.7억 달러, 시장 점유율 66% 이상을 기록하고 있다. Arbitrum은 가스 비용과 활성 지갑 수에서도 L2 생태계를 선도하고 있다.

Arbitrum이 EVM과 동등하기 때문에, Ethereum 개발자 도구를 사용하여 Arbitrum에서 앱을 구축할 수 있다. 또한 Arbitrum이 가진 여러 비용 및 확장성 이점 덕분에 Uniswap, The Graph, Chainlink 등 많은 주요 프로토콜이 Arbitrum을 지원한다.

Arbitrum은 운영 확장을 위해 Stylus와 같은 새로운 개발자 도구도 도입했다. Stylus는 WebAssembly 기반의 새로운 프로그래밍 환경이자 가상 머신으로, EVM+ 패러다임을 제공한다고 주장한다.

개발자들은 Rust, C, C++로 작성된 스마트 컨트랙트를 Arbitrum에 배포할 수 있게 될 것이다. 이는 개발자에게 EVM과의 더 높은 상호운용성을 제공할 것이다.

5. 검열 저항성

Arbitrum은 사용자로부터 트랜잭션 요청을 받아 실행하고, 관련 데이터를 Ethereum에 게시하는 역할을 시퀀서에 의존한다. 시퀀서는 core inbox에서 트랜잭션을 수신한다. 트랜잭션이 core inbox에 포함되면 결정론적인 방식으로 실행되어 Ethereum에 게시된다.

시퀀서는 보통 선의로 동작한다. 몇 초 안에 트랜잭션을 실행하고, 몇 분 안에 해당 트랜잭션 데이터를 Ethereum에 게시한다.

하지만 Arbitrum은 시퀀서가 악의적으로 행동하는 경우에 대비한 대책을 갖추고 있다.

첫째, 시퀀서는 Ethereum에 트랜잭션을 게시하는 것을 지연시킬 수 있을 뿐이다. 허위 트랜잭션을 제안할 수는 없는데, 이는 사용자의 서명이 필요하기 때문이다.

둘째, 시퀀서가 트랜잭션을 실행하지 않는 경우, 사용자는 Delayed Inbox(“선입선출” 방식으로 작동하는 대기열)에 게시함으로써 해당 트랜잭션을 강제로 포함시킬 수 있다. 시퀀서는 이 트랜잭션 뒤에 있는 다른 모든 트랜잭션을 지연시키지 않고서는 이 트랜잭션을 배제할 수 없다.

이러한 기법들은 Arbitrum을 더욱 검열 저항적으로 만든다.