이더리움 덴쿤 업그레이드는 Cancun-Deneb라고도 하며, 이더리움이 직면한 주요 과제, 특히 확장성, 효율성 및 보안 측면에서 문제를 해결하기 위한 이더리움 네트워크의 중요한 하드 포크입니다. Cancun-Deneb 업그레이드라고도 합니다.^[21]

개요

Dencun(Cancun-Deneb) 업그레이드는 이더리움의 중요한 하드 포크 업그레이드로, 데이터 블롭이라는 데이터 저장 전용 공간을 도입하여 보조 레이어 2 네트워크의 트랜잭션 비용을 절감하는 것을 목표로 합니다. 이 업그레이드는 이더리움 개발의 중요한 이정표이며, 일련의 이더리움 개선 제안(EIP)을 통해 이더리움 블록체인의 확장성, 보안 및 성능을 향상시킬 것입니다.^[25]

• EIP-1153: 임시 저장소 opcode
• EIP-4788: EVM의 비콘 블록 루트
• EIP-4844: 샤드 블롭 트랜잭션
• EIP-5656: MCOPY - 메모리 복사 명령어
• EIP-6780: 동일한 트랜잭션에서만 SELFDESTRUCT
• EIP-7044: 영구적으로 유효한 서명된 자발적 종료
• EIP-7045: 최대 증명 포함 슬롯 증가
• EIP-7514: 최대 에포크 변동 제한 추가
• EIP-7516: BLOBBASEFEE 명령어

Dencun은 이더리움 로드맵에서 Surge 단계의 시작을 알립니다. 이 단계에서 이더리움은 탈중앙화를 유지하면서 대중적인 채택을 달성하는 것을 목표로 합니다. 롤업과 같은 레이어 2 솔루션은 보안을 손상시키지 않으면서 확장성을 달성하는 데 중요한 역할을 할 것입니다.

"Dencun"이라는 이름은 이더리움 블록체인의 양쪽에서 동시에 발생하는 두 가지 업그레이드의 조합입니다.

• Cancun: 이 업그레이드는 모든 프로토콜 규칙이 있는 실행 레이어에 중점을 둡니다.
• Deneb: 블록을 검증하는 합의 레이어입니다.

덴쿤 업그레이드의 주요 목표

• 트랜잭션 처리량 증가: 덴쿤은 높은 가스비와 네트워크 혼잡을 야기하는 이더리움의 현재 확장성 제한을 해결하는 것을 목표로 합니다. 네트워크가 처리할 수 있는 총 연산 수를 늘려 더 빠른 블록체인과 경쟁력을 높이는 것을 목표로 합니다.
• 가스비 절감: 덴쿤은 트랜잭션 처리량을 늘려 네트워크 혼잡을 완화하고 사용자에게 더 낮은 가스비를 제공하기를 희망합니다.
• 완전한 샤딩을 위한 기반 마련: 덴쿤에는 완전한 샤딩을 향한 중요한 단계인 프로토-댕크샤딩이 포함되어 있습니다. 샤딩은 블록체인을 더 작고 관리하기 쉬운 조각으로 분할하여 확장성을 더욱 향상시킵니다.

덴쿤 업그레이드는 2024년 3월 13일에 예정되어 있습니다. ^[4]

칸쿤-데네브 업그레이드를 통해 "데이터 블롭" 생성을 통해 이더리움 확장성을 개선하는 데 분명히 초점을 맞추고 있습니다. 이는 레이어 2 (L2) 롤업을 위한 데이터 가용성을 확장하기 위한 새로운 트랜잭션 유형입니다. ^[19][20]

이더리움 로드맵

단계	이름	목표
I	The Merge	지분 증명(PoS) 합의로 전환
II	The Surge	초당 100,000+ 트랜잭션으로의 롤업-중심 확장
III	The Scourge	최대 추출 가능 가치(MEV)로 인한 중앙화 및 기타 프로토콜 위험 방지
IV	The Verge	블록 검증을 "매우 쉽게" 만들기
V	The Purge	프로토콜을 단순화하고 네트워크 노드 실행 비용을 줄이기
VI	The Splurge	"기타 모든 문제 해결"

이더리움 네트워크

이더리움 네트워크는 실행 레이어와 합의 레이어의 두 가지 주요 레이어로 나뉩니다. 덴쿤 업그레이드는 이더리움 네트워크의 실행 레이어(칸쿤)와 합의 레이어(데네브) 모두에 대한 일련의 개선 사항을 포함합니다.

덴쿤 업그레이드는 상하이 업그레이드와 같은 이전 업그레이드의 성공을 기반으로 하는 이더리움의 지속적인 진화의 일부입니다.^[22]

실행 레이어

이더리움의 실행 레이어는 병합 이전의 이더리움 메인넷입니다. Eth1이라고도 하며, 체인에서 스마트 컨트랙트와 트랜잭션을 처리하고 실행하는 역할을 합니다. 실행 레이어는 OP 스택의 주요 구성 요소이며, EVM(Ethereum Virtual Machine)이라고 합니다. 실행 레이어 클라이언트의 예는 다음과 같습니다.

• Geth: 전체 CPU를 활용할 수 있는 안정적이고 신뢰할 수 있는 멀티스레드 실행 클라이언트
• Nethermind: .NET.core를 기반으로 구축된 이더리움 실행 레이어 클라이언트로, 일반 사용자와 엔터프라이즈급 dApp에 적합합니다.^[2]

실행 레이어 하드 포크는 과거에 Devcon을 개최했던 도시의 이름을 따서 명명됩니다: 베를린 -> 런던 -> 상하이 -> 칸쿤 -> 프라하 -> 오사카 -> 보고타.

EIP-5656 및 EIP-6780은 칸쿤 관련 (실행 레이어) 업그레이드입니다.^[1]

합의 계층

합의 계층은 모든 노드 간의 네트워크 상태에 대한 합의를 담당합니다. 이는 모든 트랜잭션과 스마트 계약이 지분 증명(PoS)을 통해 검증되고 합의되도록 보장합니다. 이더리움의 합의 계층(Eth2)은 이더리움 블록체인에 대한 일련의 업그레이드입니다. 업그레이드의 목표는 블록체인의 속도와 용량을 개선하고, 트랜잭션 비용을 줄이고, 보안을 강화하는 것입니다. 이는 모든 사람이 어떤 트랜잭션이 발생했는지, 언제 발생했는지, 어떤 순서로 발생했는지에 대해 동일한 입장을 갖도록 보장합니다. 합의 계층은 또한 시간 기록, 무작위성 생성, 스테이킹 운영, 거버넌스 메커니즘을 포함한 네트워크에 중요한 서비스를 제공합니다.^[1]

2022년 9월, 이더리움은 작업 증명(PoW)에서 지분 증명(PoS)으로의 전환을 통해 합의 메커니즘을 성공적으로 변경했습니다. 이 전환은 병합으로 알려져 있습니다.^[3]

각 합의 계층 업그레이드에는 별의 이름이 주어지며, 이름은 첫 글자를 기준으로 알파벳 순서로 선택됩니다: Altair -> Bellatrix -> Capella -> Deneb -> Electra -> (F)알 수 없음.^[1]

덴쿤 업그레이드에 통합된 EIP

EIP-1153: 임시 저장소 opcode

EIP-1153는 스마트 컨트랙트 실행 중 저장소 작업과 관련된 효율성을 개선하고 비용을 줄이는 것을 목표로 하는 임시 저장소 opcode를 도입합니다. EIP-1153은 이더리움 블록체인에서 트랜잭션 실행을 최적화하는 데 있어 중요한 발전을 제시합니다. EIP-1153은 가스 비효율성을 해결하여 스마트 컨트랙트 성능을 향상시킵니다. ^{[9][6][10][18]}

EIP-4788: EVM의 비콘 블록 루트

EIP-4788은 이더리움 가상 머신(EVM)에서 비콘 체인 블록 루트를 노출하는 것을 제안합니다. 비콘 체인 블록 루트는 임의의 합의 상태를 증명하는 데 사용되는 누산기 유형입니다. 이더리움 가상 머신에서 비콘 체인 블록 루트를 노출함으로써 최소화된 신뢰로 이더리움 합의 계층에 접근할 수 있습니다. 이 개선 프로토콜은 또한 스테이킹 풀 및 스마트 계약 브리지와 같은 사용 사례 개발을 용이하게 하여 신뢰 가정을 향상시킵니다.

EIP-4788은 이더리움의 합의 상태에 대한 정보를 얻기 위해 신뢰할 수 있는 오라클 솔루션이 필요하지 않도록 합니다. Lido 및 Rocket Pool과 같은 유동성 스테이킹 풀과 EigenLayer와 같은 재스테이킹 애플리케이션이 혜택을 받을 수 있습니다.^{[5][6][7][17]}

EIP-4844: 샤드 블롭 트랜잭션

EIP-4844(Proto-Danksharding이라고도 함)은 Ethereum의 L2 구조를 확장하여 롤업이 임베디드 데이터에 대한 새로운 수수료 시장을 활용할 수 있도록 하는 것을 목표로 하는 최근 제안입니다. 이 개선 제안은 Ethereum의 레이어 1 확장 전략인 샤딩이 구현되는 동안 롤업을 통해 Ethereum을 확장하기 위한 임시 솔루션으로 제시됩니다.

EIP-4844의 변경 사항은 곧 출시될 샤딩 솔루션과 호환되어 준비가 완료되면 원활한 샤딩 구현이 가능합니다.^[8][6][19]

EIP-5656: MCOPY - 메모리 복사 명령어

EIP-5656은 EVM에서 데이터 이동 방식을 효율적으로 개선하는 새로운 opcode의 적극적인 구현입니다. 특히, EIP-5656은 MCOPY라는 새로운 EVM 명령어를 도입합니다.

MCOPY는 EVM 내에서 메모리 복사 성능을 최적화하도록 설계되었으며, 데이터 구조를 더 효율적으로 구성하는 방법을 제공합니다. 입력으로 두 개의 메모리 포인터를 받아 소스 포인터에서 대상 포인터로 데이터를 복사합니다. 복사할 데이터의 크기는 세 번째 입력 파라미터로 지정됩니다.

MCOPY는 EVM의 현재 메모리 복사 방식보다 효율적입니다. 현재 방식은 루프를 사용하여 데이터를 한 번에 한 바이트씩 복사합니다. MCOPY는 데이터를 대량으로 복사할 수 있어 훨씬 빠릅니다. 또한 현재 메모리 복사 방식보다 간결하다는 장점도 있습니다. MCOPY는 스마트 컨트랙트를 더 쉽게 작성하고 읽을 수 있도록 합니다.^[1][15]

EIP-6780: SELFDESTRUCT 동일 트랜잭션 내에서만 작동

EIP-6780은 현재 이를 활용하는 스마트 컨트랙트에 최소한의 혼란을 야기하면서 SELFDESTRUCT opcode의 권한을 약화시키도록 설계되었습니다. 이 제안은 향후 이더리움 애플리케이션에서 사용될 Verkle Tree 아키텍처를 준비하기 위해 SELFDESTRUCT opcode의 기능을 수정합니다.

현재 이더리움 애플리케이션은 Merkle Tree 아키텍처를 사용하며, SELFDESTRUCT opcode는 코드 및 스토리지 삭제와 같은 계정 상태에 상당한 변경을 가하는 데 사용될 수 있습니다. 그러나 Verkle Tree 아키텍처가 향후 이더리움 애플리케이션에서 사용될 때, Verkle Tree 아키텍처는 각 계정을 루트 계정에 연결되지 않은 다른 계정 키에 저장하기 때문에 계정을 수정하거나 삭제하기가 쉽지 않을 것입니다.

따라서 EIP-6780은 SELFDESTRUCT opcode의 기능에 대한 수정을 제안합니다. EIP-6780에 따르면, 수정된 SELFDESTRUCT opcode는 사용될 때 계정을 변경하거나 삭제하는 기능을 더 이상 갖지 않으며, 스마트 컨트랙트에 의해 생성된 동일한 트랜잭션에서 SELFDESTRUCT가 호출되는 경우를 제외하고는 호출자에게 ETH를 전송하는 데만 사용됩니다.^[1][14]

EIP-7044: 영구적으로 유효한 서명된 자발적 종료

EIP-7044는 서명된 자발적 종료의 유효 기간과 관련된 기존 이더리움 네트워크의 중요한 제한 사항을 해결합니다. 현재 이러한 종료는 다음 두 번의 네트워크 업그레이드에 대해서만 유효하며, 특히 스테이킹 운영자와 자금 소유자가 다른 시나리오에서 복잡한 문제를 야기합니다.

이 제안은 Capella 블록체인에서 서명된 자발적 종료에 대한 "영구 유효성" 채택을 장려하여 향후 업그레이드에 관계없이 무기한 유효성을 유지하도록 하는 것을 목표로 합니다.

이 제안의 주요 목표는 스테이킹 운영 설계를 단순화하고 사용자 경험을 향상시키는 것입니다. 이를 통해 운영을 간소화하고, 합의 계층 호환성을 보장하며, 사전 서명된 종료를 Capella 포크 도메인으로 전환하도록 의무화합니다. 이 제안은 스테이킹을 단순화합니다.^[11][16]

EIP-7045: 증명 포함 슬롯 최대값 증가

EIP-7045는 증명에 대한 최대 포함 슬롯을 확장하여 이더리움 네트워크에 중요한 변화를 도입합니다. 이 제안은 이더리움의 합의 메커니즘의 보안과 효율성을 향상시키는 것을 목표로 합니다. 현재 증명은 포함에 대한 제한된 기간을 갖지만 EIP-7045는 해당 기간을 넓혀 증명이 다음 에포크가 끝날 때까지 유효하도록 합니다.

이러한 변화는 LMD-GHOST 보안 증명에 대한 진화하는 이해와 새로운 확인 규칙의 필요성에 뿌리를 두고 있습니다. 증명이 더 오랜 기간 동안 유효하도록 함으로써 이더리움은 보안을 개선하는 동시에 특히 블록을 보다 시기적절하게 확인하는 데 있어 성능을 향상시킬 수 있습니다.^[13][16]

EIP-7514: 최대 에포크 변동 제한 추가

EIP-7514는 이더리움 비콘 체인의 에포크 변동률을 제한하여 검증인 증가율을 지수 함수에서 선형 함수로 변경하는 것을 목표로 합니다. 이는 대규모 검증인 세트를 관리하는 이더리움 클라이언트의 확장성, Lido와 같은 유동성 스테이킹 플랫폼의 지배로 인한 잠재적인 중앙 집중화 위험, 솔로 스테이커에 대한 재정적 부담에 대한 우려에 대한 대응입니다.

EIP-7514는 검증인 변동률을 제한하는 단기적인 해결책을 도입하여 이더리움 개발자와 이해 관계자가 장기적인 전략을 수립할 시간을 더 확보할 수 있도록 하는 것을 목표로 합니다.^[12][18]

EIP-7516: BLOBBASEFEE 명령어

EIP-7516은 이더리움에 BLOBBASEFEE opcode를 도입하여 스마트 컨트랙트가 데이터 블롭의 현재 기본 수수료를 직접 온체인에서 액세스할 수 있도록 합니다. 이는 롤업 컨트랙트가 데이터 블롭 비용을 보다 효과적으로 관리하고 예측하는 데 도움이 됩니다.

BLOBBASEFEE 명령어는 현재 실행 중인 블록의 블롭 기본 수수료 값을 반환합니다. 이는 EIP-4844에 따라 블롭 기본 수수료를 반환한다는 점을 제외하고 EIP-3198에 정의된 BASEFEE opcode와 동일합니다.^[23][24]