레이어 2 블록체인이란?

피크 시간대에 Ethereum에서 스마트 컨트랙트를 배포해 보면, 트랜잭션 수수료가 급등하거나 트랜잭션이 몇 시간씩 멤풀에 묶여 있는 걸 보게 됩니다. 블록체인은 무한히 확장 가능한 네트워크가 아닙니다. 블록스페이스는 본질적으로 제한되어 있고, 그 공간에 대한 수요가 늘어날수록 UX는 나빠지며, 이는 앱 입장에서 치명적일 수 있습니다. 코드 배포 한 번에 수백 달러가 드는 체인을 쓰고 싶은 개발자가 어디 있을까요? 가스비만 10달러가 나오는 앱에서 20달러어치 토큰을 스왑하고 싶은 사용자가 있을까요?

레이어 2 블록체인은 이 문제를 해결합니다.

레이어 2 블록체인이란?

레이어 2 블록체인은 Ethereum이나 Bitcoin 같은 기반 레이어 1 블록체인에서 연산과 트랜잭션 실행을 분리하면서도, 그 L1 체인을 활용해 L2 트랜잭션을 검증하고 보안을 유지합니다. 다시 말해, L1은 L2를 위한 일종의 청산소 역할을 하며, 모든 L2 트랜잭션과 사용자 잔액이 정확한지 보장하고, 또한 L1 체인이 L2의 상태를 저장하기 때문에 L2는 L1 네트워크의 추가적인 보안 이점을 얻게 됩니다.

L2 블록체인의 메커니즘은 확장성을 위해 설계되었습니다. 트랜잭션은 오프체인에서 실행되어 더 혼잡한 L1 블록스페이스의 부하를 줄입니다. 그리고 각 트랜잭션의 결과를 개별적으로 L1에 제출하는 대신, L2는 먼저 수백에서 수천 개의 트랜잭션을 묶은 다음, 그 집계된 데이터를 단일 트랜잭션으로 L1 체인에 게시합니다. L1에서의 수학적 증명이 L1 체인 내 모든 트랜잭션을 재실행할 필요 없이 이 트랜잭션들의 유효성을 보장합니다.

결과적으로: L2는 해당 체인에 정산함으로써 L1 보안의 이점을 얻으면서도, 연산과 트랜잭션 시퀀싱을 오프체인으로 옮김으로써 훨씬 낮은 비용으로 100배 더 나은 성능을 얻습니다.

주요 L2 설계 방식

롤업, 상태 채널, 사이드체인 등 여러 종류의 L2 블록체인 설계 방식이 있으며, 각각 보안, 비용, 속도 사이에서 서로 다른 트레이드오프를 선택합니다. 이 다양한 L2 구현 방식 간의 차이를 자세히 살펴보겠습니다.

옵티미스틱 롤업

Arbitrum, Optimism 같은 옵티미스틱 롤업은 기본적으로 트랜잭션이 유효하다고 가정합니다. 유죄가 입증되기 전까지는 무죄라는 방식입니다. 트랜잭션은 먼저 L2에서 실행된 후 Ethereum에 게시됩니다. 그 후 트랜잭션은 7일간의 챌린지 기간에 들어가며, 이 기간 동안 검증자는 유효하지 않은 트랜잭션에 이의를 제기할 수 있습니다. 이의 제기가 없으면 트랜잭션은 최종 확정됩니다.

트레이드오프는 명확합니다: 트랜잭션이 옳다는 것을 증명하는 데 연산 비용이 들지 않기 때문에 트랜잭션이 빠르고 저렴하지만, 이 저렴함은 지연을 동반합니다. Ethereum으로의 출금이 최종 확정되기까지 일주일가량 기다려야 합니다.

영지식 롤업

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

이 즉각적인 정산에는 대가가 따릅니다. 유효성 증명을 생성하는 데는 연산 비용이 많이 들어서, 사용자는 이 속도 프리미엄에 대해 더 많은 비용을 지불합니다. ZK 롤업은 기술적으로도 더 복잡합니다. 옵티미스틱 롤업이 먼저 시장에 나왔고 훨씬 더 큰 시장 점유율을 차지하고 있습니다. 다만 추가 연구로 ZK 기술이 더 실현 가능해지면서 그 균형이 바뀔 수도 있습니다.

상태 채널

상태 채널은 모든 상호작용마다 블록체인을 거치지 않고 P2P 트랜잭션을 가능하게 합니다. 술집 탭을 열어두고 밤이 끝날 때 최종 잔액을 정산하는 것과 비슷합니다. Lightning, Raiden 같은 네트워크가 이를 송금과 결제 사용 사례에 구현하고 있습니다.

상태 채널에는 전역 상태라는 개념이 없기 때문에(사용자는 채널이 닫히기 전까지 그 안에서 일어나는 활동을 볼 수 없습니다), 체인 상태와 상호작용하는 스마트 컨트랙트 로직을 만들 수 없고, 이는 상태 채널로 구축할 수 있는 사용 사례를 제한합니다.

사이드체인

Polygon PoS 같은 사이드체인은 독립적인 합의 메커니즘과 검증자 네트워크를 가지고 Ethereum(또는 다른 L1)과 병렬로 동작합니다. 사이드체인의 설계 공간은 꽤 넓을 수 있지만, 일반적으로 사이드체인은 L1과 어떤 식으로든 관계를 맺고 있습니다. L1 채굴자가 L2도 동시에 채굴하는 머지 마이닝을 사용하거나, L1과 L2 사이에서 자산을 이동시키는 네이티브 브리지를 사용하거나, 데이터 가용성이나 정산을 위해 L1을 활용하는 방식입니다.

사이드체인 설계의 폭이 넓다 보니, 사이드체인은 롤업과 같은 의미의 진정한 "L2"로 간주되지 않는 경우도 있지만, L1에 묶인 절대적인 보안이 최우선이 아닌 앱에서는 빠르고 유연한 구현 방식을 제공할 수 있습니다.

L2 설계의 트레이드오프가 중요한 이유

모든 L2는 서로 다른 타협을 하며, 보안, 최종 확정 시간, 비용, 개발 경험에 걸친 이 타협들은 빌더와 사용자 경험 모두에 큰 차이를 만들 수 있습니다. 비즈니스에 맞는 L2를 고를 때는 사용 사례가 성공하기 위해 어떤 요구사항이 필요한지 따져봐야 합니다:

• 보안: L2마다 제공하는 보안 보장의 종류가 다릅니다. 옵티미스틱 롤업은 Ethereum의 완전한 보안을 물려받지만 사기 증명(fraud proof)이 필요합니다. ZK 롤업은 수학적 보장을 제공하지만 복잡한 암호학에 의존합니다. 사이드체인은 독립적인 보안 모델을 가집니다.
• 트랜잭션 수수료: 어느 정도는 모든 L2가 L1에서 구축하는 것보다 비용을 줄여주지만, 구체적인 절감 폭은 상당히 다를 수 있습니다. ZK 롤업은 증명 생성 비용이 더 높지만 L1에서 더 나은 데이터 압축을 달성할 수 있습니다. 옵티미스틱 롤업은 경제적 구조가 더 단순해서 트랜잭션 수수료가 낮지만, L1 체인에 더 많은 데이터를 저장해야 하므로 다른 측면에서 비용이 늘어납니다.
• 확정 속도: 옵티미스틱 롤업은 7일의 챌린지 기간이 필요한 반면, ZK 롤업과 상태 채널은 거의 즉각적인 최종 확정을 제공할 수 있습니다. 트랜잭션 최종 확정이 얼마나 빨리 필요한가요? 7일간의 챌린지 기간 동안 트랜잭션이 주기적으로 롤백될 경우 사용자에게 얼마나 영향을 미치나요?
• 개발 경험: 옵티미스틱 롤업은 일반적으로 더 나은 EVM 호환성을 제공합니다. 기존 Solidity 코드를 최소한의 변경으로 배포할 수 있는 경우가 많습니다. Solidity 툴링과 템플릿 코드가 탄탄한 생태계에서는 이 호환성이 개발 과정의 많은 마찰을 줄여줄 수 있습니다. 반면 ZK 롤업은 완전히 새로운 프로그래밍 언어와 도구를 배워야 할 수도 있습니다.
• 탈중앙화: 오늘날 대부분의 L2는 중앙화된 시퀀서를 사용하지만, 이는 점차 바뀌기 시작했고, 일부 L2는 다른 L2보다 더 중앙화되어 있습니다. 앞서 언급한 다른 트레이드오프에 비해 탈중앙화된 네트워크에서 구축하는 것을 얼마나 중요하게 여기시나요?

여러분의 사용 사례와 이념적 입장에 따라 어떤 L2 솔루션으로 구축할지가 결정될 것입니다. 어떤 종류의 롤업이 비즈니스에 적합한지에 대해 더 궁금한 점이 있다면, 저희 롤업 팀이 그 결정을 안내해드릴 수 있습니다. 여기서 롤업 팀에 연락하실 수 있습니다.

L2 체인의 미래

L2 생태계는 빠르게 진화하고 있습니다. 불과 몇 년 전만 해도 L2에 대해 이야기하는 사람도, 그 위에서 구축하는 사람도 없었습니다. 오늘날 롤업은 수억 명의 사용자를 보유하고 있으며, 수십억 달러 규모의 거래 가치를 다루고 있습니다. 많은 비즈니스가 자신의 사용 사례를 위해 새로운 맞춤형 L1을 구축하는 쪽을 선택하고 있음에도 불구하고, L2가 여기에 계속 남아 있을 것이라는 데는 의심의 여지가 없습니다(L2는 운영 비용이 더 낮기 때문에, 비즈니스는 더 많은 매출을 지킬 수 있고 고객에게 가치를 제공하는 데 집중할 수 있습니다. 자체 L1을 콜드 스타트하는 더 어려운 문제를 해결해야 한다면 이런 식으로는 불가능합니다).

그리고 L2 블록체인이 계속해서 시장 점유율을 높여가면서, L2를 한층 더 발전시키기 위한 흥미로운 혁신들이 이 공간에서 많이 일어나고 있습니다.

ZK 연구는 ZK 설계의 주류 실현 가능성을 계속해서 밀어붙이고 있습니다. ZKSync Era, Scroll, Polygon zkEVM 같은 조직들은 ZK 롤업을 EVM과 호환되도록 만들어, 이 생태계들의 주요 채택 장벽을 없앴고, 이와 더불어 새로운 돌파구들이 계속해서 zk 증명 생성의 연산 비용을 낮추고 있습니다.

옵티미스틱 진영에서는 팀들이 ZK 증명을 자신들의 스택에 통합하는 작업을 진행 중이며, 필요에 따라 트랜잭션을 서로 다른 증명 시스템으로 라우팅할 수 있는 동적 솔루션을 구현하고 있습니다. 조직들은 또한 서로 다른 L2 체인 간의 상호운용성을 개선하는 작업도 진행 중이며, 이는 더 깊은 유동성과 통합된 생태계를 만드는 데 도움이 됩니다.

마지막으로, L3와 앱체인의 등장도 목격되고 있습니다. 이는 개별 앱만을 위해 특화되고 특정 사용 사례에 맞춰 커스터마이징된 체인으로, 다른 주체와 체인 공간을 공유할 때는 불가능한 최적화와 더 나은 UX를 가능하게 합니다.

L2 체인 시작하기

레이어 2는 임시방편의 확장 솔루션이 아닙니다. 모든 종류의 설계 방식에 걸쳐 실제 프로덕션 환경에서 작동하며, 수백만 건의 트랜잭션을 지원하고 주류 채택을 이끌고 있습니다.

좋은 소식은, 가장 인기 있는 L2 옵션들이 EVM과 호환된다는 점이고, Hardhat, Foundry, 그리고 물론 Alchemy를 포함해 기존에 쓰던 Ethereum 도구들이 이런 다양한 L2 환경에서도 그대로 작동한다는 것입니다.

저희는 온체인에서 무엇이든 구축할 수 있는 인프라와 개발 도구 모음으로 모든 주요 L2를 지원합니다. 무료 API 키를 발급받아 대표적인 L2 블록체인에 첫 API 호출을 해보고, 가장 빠르게 성장하는 온체인 공간 중 하나에서 개발하는 느낌이 어떤지 직접 탐색해 보세요.

자주 묻는 질문

레이어 1과 레이어 2의 차이는 무엇인가요?

레이어 1은 합의, 보안, 데이터 가용성을 처리하고 완전히 독립적으로 동작하는 기반 블록체인(Ethereum이나 Bitcoin 같은)을 말합니다. 레이어 2는 L1 위에 구축된 2차 네트워크로, 비용을 낮추기 위해 연산과 트랜잭션 시퀀싱 및 번들링을 L1 체인 밖에서 처리합니다. 그 후 L2는 이 트랜잭션들을 다시 L1에 게시하며, 네트워크 보안은 L1 체인에 의존합니다.

레이어 2는 Ethereum만큼 안전한가요?

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

레이어 2 트랜잭션은 얼마나 더 저렴한가요?

L2의 트랜잭션 비용은 보통 Ethereum 메인넷보다 10~100배 저렴합니다. 혼잡도가 높을 때는 절감 폭이 더 커질 수 있습니다. 메인넷에서 50달러가 드는 트랜잭션이 L2에서는 0.50달러 이하가 될 수도 있습니다.

서로 다른 레이어 2 사이에서 자산을 옮길 수 있나요?

L2와 L2 간의 직접적인 상호운용성은 아직 개선 중이지만, 먼저 Ethereum으로 브리지한 다음 다른 L2로 이동하거나, 제3자 브리지를 사용해 한 체인에서 다른 체인으로 자산을 옮길 수 있습니다.

레이어 2 개발을 위해 새로운 프로그래밍 언어를 배워야 하나요?

대부분의 L2는 Solidity와 표준 Ethereum 개발 도구를 지원합니다. StarkNet 같은 일부 솔루션은 원래 Cairo가 필요했지만, 이런 솔루션들도 Solidity 지원을 추가하고 있습니다.

레이어 2가 오프라인 상태가 되면 어떻게 되나요?

대부분의 L2는 L2가 작동을 멈추더라도 사용자가 Ethereum을 통해 직접 자금을 출금할 수 있는 탈출구(escape hatch)를 갖추고 있습니다. "강제 출금(forced withdrawal)"이라고도 불리는 이 기능은 L2의 상태와 상관없이 사용자가 자신의 L2 자산을 L1으로 되찾을 수 있게 해줍니다.