애플리케이션 특화 블록체인(appchain)이란?

앱체인이란?

애플리케이션 특화 블록체인, 즉 앱체인은 퍼블릭 블록체인처럼 여러 앱을 위해 설계된 것이 아니라 하나의 특정 애플리케이션만 운영하도록 설계된 블록체인입니다. 앱체인은 웹3 개발자에게 앱의 경제 구조, 거버넌스 구조, 합의 알고리즘에 대해 더 큰 자유를 제공합니다. 앱체인은 보안과 가스비를 활용하기 위해 기존 Layer 1 (L1) 블록체인 위에서 운영됩니다. 앱체인은 기존 Layer 1 블록체인 구조를 개선하여 개발자에게 더 많은 자유를 제공합니다.

커스터마이징 가능성 외에도, 앱체인은 개발자에게 더 높은 소유권과 성능을 제공합니다. 이해관계자는 필요에 따라 체인을 업데이트하고 변경할 자유가 있습니다. 또한 앱체인이 서비스하는 앱과 연산이나 저장 공간을 두고 경쟁하는 다른 앱이 없기 때문에 앱의 성능도 향상됩니다.

앱체인 vs. L1

Layer 1 블록체인은 Ethereum이나 Solana처럼 웹3 앱이 운영되는 메인 블록체인입니다. 앱체인은 하나의 특정 앱만을 위해 운영된다는 점에서 Layer 1 블록체인과 다릅니다. L1 블록체인과 앱체인은 서로 다르지만, 앱체인은 여전히 해당 앱이 기반으로 하는 L1 블록체인의 검증자를 활용합니다.

퍼블릭 Layer 1 블록체인과 비교했을 때 앱체인을 사용하는 데는 장점과 트레이드오프가 있으며, 이는 이 글의 뒷부분에서 살펴보겠습니다.

앱체인 vs. L2

Layer 2 블록체인 (L2)은 Ethereum과 같은 Layer 1 블록체인을 위한 확장 솔루션으로, 메인 블록체인의 일부 작업을 별도의 블록체인이 처리합니다. 예를 들어, Optimism과 Arbitrum 같은 L2는 트랜잭션을 실행하고 옵티미스틱 롤업을 통해 fraud proof를 제출하여 Ethereum의 정산 레이어를 그대로 활용합니다.

앱체인은 하나의 앱만을 위해 운영된다는 점에서 L2와 다릅니다. L2는 동시에 여러 다른 앱을 위해 운영될 수 있으며, 이는 해당 L2가 운영되는 L1 블록체인을 위한 범용 확장 솔루션입니다.

앱체인 vs. 사이드체인

사이드체인은 L1 블록체인과 호환되지만 보안을 위해 L1 블록체인을 사용하지 않는 블록체인입니다. 사이드체인은 L2와 다른데, 이는 메인 블록체인에 트랜잭션을 게시하지 않고 대신 자체 보안 프로토콜로 운영되기 때문입니다. 사이드체인은 양방향 브릿지를 통해 메인 블록체인과 연결됩니다.

앱체인과 사이드체인의 주요 차이점은 앱체인이 앱 특화적이라는 것입니다. 즉, 앱체인은 하나의 특정 앱만을 위해 운영됩니다. 반면 사이드체인은 모든 종류의 트랜잭션과 자산 교환을 처리합니다.

Polygon은 Ethereum 사이드체인이며, Polygon Edge라는 앱체인 솔루션을 제공합니다.

앱체인 vs. 서브그래프

서브그래프는 블록체인 데이터를 색인하고 쿼리하는 The Graph 프로토콜의 일부입니다. 서브그래프는 The Graph가 어떤 데이터를 색인하고 어떻게 저장할지를 정의합니다. 서브그래프는 누구나 데이터에 접근할 수 있게 해주는 오픈 API입니다.

서브그래프는 세 가지 구성 요소로 이루어져 있습니다:

1. 매니페스트 - 서브그래프가 색인하는 스마트 컨트랙트에 대한 정보를 설명하고 제공
2. 스키마 - 서브그래프가 저장하는 데이터를 정의
3. 매핑 - 이벤트 데이터를 처리하고 블록체인을 업데이트하는 AssemblyScript 코드

앱체인과 The Graph 모두 앱을 구축하는 데 사용할 수 있지만, 앱체인은 개발자에게 자체 블록체인을 만들 수 있는 능력을 제공한다는 점에서 서브그래프와 다릅니다. 서브그래프는 블록체인 데이터를 더 잘 설명하고 정리하는 역할만 할 뿐입니다.

앱체인의 장점과 트레이드오프

앱체인 위에 구축하는 것은 L1, Layer 2, 또는 사이드체인 위에 구축하는 것과 비교해 고유한 장점을 제공합니다. 앞서 언급했듯이, 앱체인은 메인 블록체인의 보안을 활용하면서도 개발자에게 커스터마이징 가능성, 성능상의 이점, 그리고 더 높은 소유권을 제공합니다.

퍼블릭 블록체인에 직접 앱을 개발한다는 것은 해당 앱이 연산과 저장 공간을 두고 다른 앱과 경쟁해야 한다는 것을 의미합니다. 이는 앱의 성능을 저하시키며, 개발자가 합의 프로토콜을 제어하지 못하기 때문에 앱을 업데이트하거나 변경하는 과정이 더 길어질 수 있습니다.

그러나 L1에서 개발하는 것에도 장점이 있습니다. 특히 초보자를 포함한 개발자들이 L1 체인에서 앱을 개발할 수 있는 자료와 도구가 훨씬 더 많고, L1은 더 많은 지원을 받으며, 더 큰 개발자 생태계를 가지고 있고, 호환 가능한 블록체인으로 코드를 이식하기가 더 쉬울 수 있습니다.

L2의 등장으로, 앱 개발자는 보안을 희생하지 않으면서도 더 저렴한 가스비와 더 높은 처리량을 제공하는 Layer 2 솔루션에서 실행하기 위해 코드베이스를 크게 리팩터링하지 않고도 더 확장 가능한 인프라에 접근할 수 있습니다.

앱체인은 어떻게 동작하는가?

앱체인은 앱 특화적이라는 점을 제외하면 메인 블록체인과 유사하게 동작합니다. 앱체인은 기존 블록체인 위에 구축됩니다. 다만 앱체인은 어떤 블록체인을 사용하는지에 따라 약간씩 다르게 동작합니다. 앱체인을 구축할 블록체인을 선택하는 방법은 뒤에서 다루겠습니다.

앱체인은 자체 토큰을 검증자를 위한 스테이킹용으로, 또는 앱 내 무언가의 소유권으로 사용합니다. 앱 내 토큰은 인앱 화폐, 인앱 소유권의 토큰, 혹은 투표 시스템으로도 사용될 수 있습니다.

앱체인은 특정 앱체인을 검증하기로 선택한 메인 블록체인의 검증자를 활용합니다. 앱체인은 자체 토큰을 가지고 있으며 검증자는 앱체인의 토큰을 사용해 스테이킹합니다. 이런 방식으로 앱체인은 트랜잭션 처리 용량을 두고 다른 앱과 경쟁하지 않습니다.

어떤 블록체인이 앱체인을 사용하는가?

일부 블록체인은 개발자에게 앱체인을 구축할 수 있는 능력을 제공합니다. 이 섹션에서는 앱체인 개발에 사용되는 인기 있는 블록체인들의 몇 가지 특징을 살펴보겠습니다:

1. Polkadot Parachains
2. Cosmos Zones
3. Avalanche Subnets
4. Polygon Supernets

Polkadot parachains

Polkadot은 Relay Chain이라는 중앙 블록체인에 모두 연결된 parachain이라는 EVM 호환 L1 블록체인 네트워크입니다. Relay Chain은 parachain의 모든 트랜잭션을 검증하는 Layer 0 블록체인입니다.

Relay Chain은 Polkadot의 네이티브 토큰인 DOT를 스테이킹하는 Proof-of-Stake 합의 메커니즘을 사용합니다. 검증자 그룹은 각각 특정 parachain을 담당하며, Relay Chain과 해당 parachain의 노드 역할을 하는 collator에 의해 지명되고 지원받습니다.

Parachain은 특정 앱이나 프로젝트를 운영하는 데 사용될 수 있습니다. 현재 Polkadot 네트워크는 최대 100개의 parachain을 수용할 수 있습니다. 개발자는 참가자들이 parachain을 받아야 한다고 생각하는 프로젝트에 입찰하는 경매 과정을 통해 parachain을 얻을 수 있습니다. 이후 해당 parachain은 개발자에게 2년간 임대됩니다. Parachain은 또한 Polkadot 네트워크를 Ethereum과 같은 외부 L1 블록체인과 연결하는 브릿지 역할도 할 수 있습니다.

Parachain은 이 글 앞부분에서 설명한 앱체인의 모든 장점을 개발자에게 제공하며, 여기에는 앱의 경제 구조와 거버넌스 구조를 결정할 수 있는 자유도 포함됩니다. Parachain은 자체 네이티브 토큰의 사용도 지원합니다.

다만 Polkadot Parachain에도 몇 가지 단점이 있습니다.

한 가지 단점은 Polkadot이 최대 100개의 parachain만 지원하기 때문에, 그 사용이 경매 과정에서 성공한 개발자들로만 제한되어 Polkadot의 접근성이 낮아진다는 점입니다.

Polkadot은 Parathread를 사용해 수용 능력을 늘리기 위해 노력하고 있습니다. Parathread는 개발자가 블록당 비용을 지불해야 한다는 점에서 경제 구조가 Parachain과 다릅니다. Polkadot은 최대 10,000개의 parathread를 지원합니다.

Polkadot의 또 다른 단점은 Relay Chain이 스마트 컨트랙트 사용을 지원하지 않는다는 것입니다. 이는 Polkadot 네트워크의 성능을 제한합니다.

Polkadot parachain 프로젝트 예시:

• Acala - Polkadot 네트워크를 위한 DeFi 허브
• Litentry - 크로스체인 신원 애그리게이터

Cosmos zones

Cosmos Zone은 허브 앤 스포크 모델을 사용하여 Cosmos 네트워크에서 운영됩니다. 각 앱체인, 즉 'zone'은 Cosmos 네트워크의 중심인 Cosmos Hub에 연결됩니다. 이를 통해 Cosmos 네트워크의 모든 zone이 서로 연결됩니다.

모든 zone이 Cosmos Hub를 통해 연결되어 있기 때문에, zone들은 서로 데이터와 토큰을 주고받을 수 있습니다. 각 zone은 자체 토큰을 가질 수 있지만, ATOM은 Cosmos Hub의 네이티브 토큰입니다. ATOM은 스테이킹, 보상, 트랜잭션 수수료에 사용됩니다.

Cosmos 네트워크는 Byzantine Fault Tolerant 합의 알고리즘인 Tendermint Core를 사용하여 Proof-of-Stake 모델에서 트랜잭션을 검증합니다. Cosmos SDK는 개발자가 Cosmos 네트워크에서 zone을 구축하는 데 사용하는 플랫폼입니다. 누구나 자신의 프로젝트를 위한 Cosmos Zone을 만들 수 있습니다.

Cosmos Zone은 앱체인 구축에 따르는 일반적인 장점 외에도 개발자에게 많은 이점을 제공합니다.

1. Tendermint Core는 트랜잭션 속도와 파이널리티를 향상시킵니다
2. **Interblockchain Communication (IBC)**을 통해 zone 간 데이터 전송이 가능합니다
3. Cosmos SDK는 더 높은 처리량이 필요할 경우 개발자가 앱체인을 위한 병렬 체인을 구축할 수 있도록 해줍니다

Cosmos Zone과 Polkadot Parachain의 주요 차이점은 거버넌스 구조입니다.

Polkadot처럼 collator가 검증자를 지명하는 방식 대신, Cosmos 검증자는 ATOM 보유량 상위 100명입니다. 이로 인해 Cosmos 검증자를 찾거나 검증자가 되는 것이 더 어렵습니다.

Cosmos zone 프로젝트 예시:

• dYdX - 대형 탈중앙화 거래소
• Osmosis - Cosmos에서 가장 큰 DEX로, 스왑, 수익 창출, 빌드가 가능합니다

Avalanche subnets

Avalanche 생태계는 스마트 컨트랙트를 실행하는 contract chain (c-chain), 자산 교환을 처리하는 exchange chain (x-chain), 검증자와 subnet을 포함하는 platform chain (p-chain), 이렇게 세 개의 블록체인으로 구성됩니다.

Avalanche Subnet은 개발자가 Avalanche의 네이티브 토큰인 $AVAX를 스테이킹하여 자신의 프로젝트에 사용할 수 있는 앱체인입니다. Subnet은 L1 또는 L2 블록체인 중 하나입니다.

Avalanche 합의 프로토콜은 Snowball Algorithm을 사용하는데, 이 알고리즘에서는 검증자들이 전체 그룹이 합의에 도달할 때까지 검증자 하위 집합의 다수 의견을 지속적으로 채택합니다. 이로 인해 검증 과정이 빠르고 효율적이며 확장 가능해지고, Avalanche는 동시에 수백만 명의 검증자를 지원할 수 있습니다.

Avalanche가 다른 블록체인에 비해 가지는 이점에는 확장성, 파이널리티, 속도가 있습니다.

1. Avalanche는 생성할 수 있는 subnet 수에 제한이 없습니다
2. Snowball Algorithm은 1-2초 이내에 트랜잭션을 처리합니다
3. Avalanche는 4500 tps 이상의 높은 처리량을 가지고 있습니다

Avalanche subnet 프로젝트 예시:

• DeFi Kingdoms Crystalvale - 플레이투언, 크로스체인 DeFi 게임
• Crabada의 Swimmer - 독특한 수수료 커버 모델을 사용하는 게임

Polygon supernets

Polygon Supernet은 Ethereum을 L1 블록체인으로 사용하며, 개발자가 자체 EVM 호환 블록체인을 구축하는 데 필요한 도구를 제공하는 Polygon의 블록체인 구축 플랫폼인 Polygon Edge를 사용합니다.

Supernet 개발자는 Polygon의 네이티브 토큰인 MATIC을 스테이킹에 사용하는 Polygon 검증자를 받을 수 있는 옵션이 있으며, Proof-of-Stake 또는 Proof-of-Authority 모델 중 선택할 수 있습니다. 각 검증자 노드 세트는 하나의 supernet만 서비스합니다.

개발자는 또한 Supernet을 사용해 앱을 개발하는 데 도움이 되는 도구와 서드파티 서비스를 제공받습니다. Supernet을 통해 개발자는 자신의 앱체인을 다른 Supernet과 연결하고 원하는 어떤 확장 아키텍처든 사용할 수 있습니다. 요약하면, Supernet은 Polygon Edge의 장점을 활용하여 개발자가 앱체인을 커스터마이징할 수 있도록 해줍니다.

Polygon supernet 프로젝트 예시:

• Vorz - TikTok과 유사한 토큰화된 메타버스 소셜 미디어 앱
• Boomland - BoomBit이 개발한 웹3 게임

최적의 앱체인을 선택하는 방법

프로젝트에 가장 적합한 앱체인은 여러분이 무엇을 중요하게 여기는지에 따라 달라집니다. 모든 앱체인은 앱의 경제 구조와 거버넌스 구조를 커스터마이징할 수 있는 능력을 제공하지만, 성능, 토크노믹스, 합의 알고리즘, 접근성 면에서는 크게 차이가 납니다.

먼저 고려해야 할 측면은 앱체인을 생성하는 과정입니다. 예를 들어, 제한된 수의 앱체인만 허용하는 블록체인에서는 다른 프로젝트들과 슬롯을 두고 경쟁해야 합니다.

앱체인을 구축하는 과정을 조사하고, 이를 Alchemy를 사용해 퍼블릭 블록체인에서 앱을 구축하는 과정과 비교한 다음, 어느 쪽을 선호하는지 결정하세요.

또 하나 고려해야 할 중요한 측면은 앱체인으로 선택한 블록체인의 합의 알고리즘입니다. 일부 블록체인은 다른 블록체인보다 각 앱체인에 훨씬 더 많은 검증자를 제공합니다. 개발자로서 보안이 중요하다면, 앱체인의 트랜잭션이 어떻게 검증되는지 반드시 조사해 보세요.