2계층(L2) 네트워크는 기본 1계층(L1) 블록체인과 통합되어 트랜잭션 처리량을 높이는 오프체인 확장입니다. 주요 목적은 트랜잭션 검증 지원 및 1계층에서 특정 작업을 분산함으로써 블록체인 네트워크를 최적화하는 것입니다. 특히, 이러한 L2 프로토콜은 기본 L1 블록체인의 강력한 보안에 의존합니다. ^[1][8]

개요

비트코인(Bitcoin)(비트코인) 및 이더리움(Ethereum)(이더리움)과 같은 1계층 블록체인 네트워크는 처리 용량이 제한적이며 초당 몇 건의 트랜잭션(TPS)만 처리할 수 있습니다. 이로 인해 네트워크 혼잡과 높은 가스 수수료(가스 수수료)가 발생하는 경우가 많습니다. 이러한 네트워크의 처리량을 높이고 확장성을 향상시키기 위해 2계층 솔루션이 개발되었습니다. ^[2][3]

롤업 및 사이드체인과 같은 2계층 네트워크는 블록체인 트랜잭션 및 프로세스가 메인 체인과 독립적으로 발생할 수 있도록 하는 보조 프레임워크를 생성합니다. 이를 통해 블록체인 시스템의 전반적인 효율성과 속도를 높이는 "오프체인" 확장 솔루션이 됩니다. ^[4][5]

비트코인(Bitcoin)(비트코인)의 라이트닝 네트워크(라이트닝 네트워크)는 종종 최초의 2계층 확장 솔루션 중 하나로 간주됩니다. Joseph Poon^[22]과 Thaddeus Dryja가 2015년 백서에서 제안했습니다. 라이트닝 네트워크는 대부분의 트랜잭션을 오프체인에서 처리하고 필요한 경우에만 비트코인(Bitcoin)(비트코인) 블록체인에서 결제함으로써 더 빠르고 저렴한 트랜잭션을 가능하게 합니다. ^[5]

기술

2계층은 빠른 트랜잭션 처리를 담당하는 블록체인 시스템의 일부입니다. 두 가지 주요 구성 요소가 있습니다. 트랜잭션을 처리하는 네트워크와 분쟁을 해결하고 기본 블록체인에 연결하여 2계층 네트워크의 상태에 대한 합의를 달성하는 스마트 계약입니다. ^[6]

2계층 네트워크 간의 처리량 달성 방법은 크게 다르지만, 모두 기본 블록체인에서 트랜잭션을 최종 확정하는 공통적인 특징을 가지고 있습니다. 상태 변경 제안의 신뢰성을 보장하기 위해 2계층 솔루션은 블록체인에 암호화되고 검증 가능한 형태의 '증명'을 제공해야 합니다. 스마트 계약은 다양한 2계층 솔루션 간에 다를 수 있지만, 핵심 기능은 2계층으로 이전된 자금의 보유 및 해제, 2계층에서 생성된 증명의 검증, 분쟁 해결 및 트랜잭션 최종 확정으로 일관됩니다. 롤업, 사이드체인, 플라즈마 체인, 상태 채널은 2계층 구현의 몇 가지 예입니다. ^[6][9]

롤업

롤업은 여러 거래를 단일 배치로 묶어 주요 블록체인에 제출하여 온체인 개별 거래 수를 줄입니다. 낙관적 롤업과 영지식 롤업 (ZK 롤업)의 두 가지 주요 유형이 있습니다. 이러한 롤업은 스마트 계약 상태에 대한 수정을 오프체인에서 실행하고 증명을 통해 온체인에서 이를 검증함으로써 처리량을 높이고 비용을 절감합니다. 롤업은 다음 세 가지 방법을 구현하여 확장성을 달성합니다: ^[7]

• 거래를 오프체인에서 실행합니다. 이는 기본 블록체인이 네트워크 활동을 검증하고 원시 거래 데이터를 저장하기 위한 작은 증명만 실행해야 함을 의미합니다.
• 블록체인에 제출할 때 거래 데이터를 배치하여 온체인 가스 비용을 여러 거래에 분산시킵니다.
• 기본 계층 블록체인에서 거래의 유효성을 증명하기 위해 최소 한 명의 정직한 검증자가 있어야 합니다. 이를 통해 더 작은 검증자 집합과 더 높은 하드웨어 요구 사항을 사용하면서 보안 표준을 유지할 수 있습니다.

사이드체인

사이드체인은 비트코인과 같은 메인 체인에 연결되는 블록체인 네트워크로, 메인 체인에서 2계층 체인으로 암호화폐를 개방적으로 전송할 수 있도록 하며, 일정 수준의 제3자 신뢰를 필요로 합니다. 사이드체인은 L1 블록체인이 트랜잭션을 검증하도록 지원하여 네트워크 혼잡으로 인한 문제를 메인 체인에서 해소하는 역할을 합니다. ^[10][11]

사이드체인의 주요 측면

• 사이드체인은 메인 체인에서 파생된 독립적인 블록체인 네트워크입니다.
• 이들은 종종 양방향 페깅 시스템을 사용하여 메인 체인에 연결됩니다.
• 사이드체인은 블록체인 기술의 확장성 문제 해결책을 발전시킬 수 있는 기회를 제공합니다.
• 이더리움의 2계층 솔루션인 Polygon은 사이드체인 개념을 기반으로 구축된 네트워크로 작동합니다. ^[12]

표준 사이드체인 설정에서 자산은 트랜잭션을 통해 첫 번째 블록체인(메인 체인)에 잠깁니다. 그 후, 두 번째 블록체인(사이드체인)에서 트랜잭션이 생성되며, 초기 블록체인에서 자산이 올바르게 잠겼음을 확인하는 암호화 증명이 함께 제공됩니다. ^[13]

Plasma

Plasma is a Layer 2 scalability solution introduced by Vitalik Buterin and Joseph Poon^[22] designed for the Ethereum blockchain. It involves creating sidechains (child chains or plasma chains) that can process transactions independently and periodically commit a summary to the Ethereum main chain. The plasma architecture comprises a hierarchical tree of sidechains, and because each sidechain operates autonomously, running simultaneously with the mainchain and other sidechains, it maximizes speed and efficiency. ^[14]

상태 채널

상태 채널은 트랜잭션을 통해 상호 작용하려는 두 사용자 간에 설정된 채널입니다. 상태 채널을 사용하면 참여자는 오프체인 트랜잭션을 수행하고 다중 서명 계약을 활용하여 메인넷에서 결제할 수 있습니다. 이 계약은 실행을 위해 여러 당사자의 서명을 요구합니다. 이러한 접근 방식은 높은 트랜잭션 처리량을 제공하여 혼잡과 수수료를 크게 줄입니다. ^[14]

두 사용자가 진행하는 틱택토 게임이 상태 채널에서 일반적으로 수행되는 활동입니다. 여기서 '게임 로직'은 게임 규칙을 정의하고, '상태 로직'은 게임의 현재 상태를 추적합니다. 또한 게임 결과에 따라 스마트 계약에서 자금 배분을 결정합니다. 상태 채널 메커니즘을 통해 순수하게 금융적인 것이 아니더라도 2계층 플랫폼에서 플레이투언(P2E) 게임 및 다양한 탈중앙화 애플리케이션 (dApps)을 도입할 수 있습니다. ^[15]

비트코인 2계층 확장 솔루션

라이트닝 네트워크

라이트닝 네트워크는 초기의 2계층 확장 솔루션 중 하나입니다. 2015년 Joseph Poon과 Thaddeus Dryja가 백서에서 제안했습니다. 라이트닝 네트워크는 대부분의 거래를 체인 외부에서 처리하고 필요한 경우에만 비트코인 블록체인에서 결제함으로써 더 빠르고 저렴한 거래를 가능하게 합니다. ^[5][6]

또한 비트코인에 스마트 계약 기능을 도입하여 전체 네트워크를 크게 향상시켰습니다. 라이트닝 네트워크는 즉시 결제, 확장성, 저렴한 비용 및 크로스 블록체인 스왑에 중점을 둡니다. ^[6]

Liquid 네트워크

Liquid는 비트코인의 2계층 인프라와 통합되는 사이드체인에서 작동하는 결제 네트워크입니다. 이 네트워크는 전 세계 여러 암호화폐 거래소와 기관을 연결하여 더 빠르고 비공개적인 비트코인 거래를 가능하게 합니다. 또한 Liquid 네트워크는 비트코인 블록체인에서 스테이블코인, 증권형 토큰 및 기타 금융 상품과 같은 디지털 자산의 생성을 허용합니다. ^[16][17]

Liquid 네트워크는 비트코인 거래소 및 트레이더에게 다음과 같은 다양한 기능을 제공합니다. ^[18]

1. 빠르고 취소 불가능한 결제: Liquid 사이드체인(L-BTC)으로 이체된 비트코인은 단 2분 만에 최종 결제를 달성할 수 있습니다.
2. 기밀 거래: Liquid는 기본적으로 거래 금액과 자산 유형의 기밀성을 보장하여 사용자의 금융 정보를 보호합니다.
3. 안전한 토큰화: Liquid 사이드체인(발행된 자산)은 법정화폐, 증권 또는 기타 디지털 자산을 나타내는 새로운 토큰 생성을 허용하여 안전한 토큰화 프로세스를 보장합니다.
4. 상호 운용성: 단일 Liquid 통합은 L-BTC와 발행된 자산 모두를 지원합니다. 모든 토큰은 동일한 표준을 준수하므로 사용자는 원자 스왑 및 비트코인 스타일 멀티시그와 같은 기능을 활용할 수 있습니다.

RootStock (RSK)

RootStock (RSK)는 비트코인 블록체인의 특정한 한계를 해결하기 위해 비트코인(Bitcoin)을 기본 자산으로 사용하는 2계층 EVM 호환 스마트 계약 플랫폼입니다. 이는 비트코인 해시 파워의 50% 이상이 현재 Rootstock을 채굴하는 머지 마이닝 작업 증명(PoW) 방식을 사용하는 허가 없는 시스템으로 작동합니다. 즉, RootStock은 비트코인 자체를 제외하고는 다른 어떤 체인보다 많은 해시 파워로 채굴됩니다. ^[18][19]

RSK는 이더리움과 호환되므로 이더리움 스마트 계약을 해당 플랫폼으로 마이그레이션할 수 있습니다. 이러한 계약을 이전함으로써 RSK는 모든 이더리움 애플리케이션과 비트코인 블록체인의 호환성을 보장합니다. ^[21]

이더리움 2계층 확장 솔루션

Polygon

Polygon은 이더리움 네트워크와 병렬로 실행되면서 이더리움 네트워크와 상호 작용하는 2계층 블록체인 및 사이드체인을 생성하는 데 사용되는 프로토콜 및 프레임워크입니다. 이더리움과의 호환성으로 인해 1,000개가 넘는 탈중앙화 애플리케이션 (dApp)이 Polygon 체인과 호환됩니다. Polygon 기술에는 다음과 같은 것들이 포함됩니다: ^[6][7]

• Polygon PoS: 지분 증명 (PoS) 합의 메커니즘을 사용하는 EVM(Ethereum Virtual Machine) 호환 사이드체인입니다.
• Polygon zkEVM: zk-STARK 롤업을 사용하고 이더리움 스마트 계약을 실행하는 제로지식 EVM 호환 2계층 블록체인입니다.
• Polygon Miden: Starkware 기반의 zk-롤업으로 zk-STARK를 사용합니다.
• Polygon Nightfall: 낙관적 롤업을 사용하는 개인 정보 보호 중심의 2계층 블록체인입니다. DAO 투표, 개인 NFT 마켓플레이스 및 공급망 조정에 적합합니다.
• Polygon Avail: 스마트 계약과 별개로 트랜잭션 데이터를 저장하는 독립형 2계층 체인입니다. 데이터 및 실행 계층을 분리하여 작동합니다.

낙관주의

낙관주의는 EVM과 호환되는 낙관적 롤업 체인입니다. 낙관적 이더리움 게이트웨이를 사용하여 사용자가 네트워크 내에서 자산을 이동할 수 있습니다. 또한, 낙관주의는 제출된 양식이 승인되면 2주 이내에 프로젝트를 화이트리스트에 추가할 수 있습니다. 낙관적 이더리움 메인넷에서 출시된 프로젝트의 예로는 유니스왑 V3 알파 제품이 있습니다. ^[6]

Arbitrum

Arbitrum은 이더리움 스마트 계약의 속도와 확장성을 향상시키기 위해 개발된 2계층 솔루션입니다. 추가적인 개인 정보 보호 기능을 포함하며 DeFi 애플리케이션에 최적의 확장 솔루션으로 자리매김하고 있으며, Arbitrum rollup을 사용하여 모든 이더리움 계약을 확장할 수 있는 기능을 제공합니다. ^[6]