레이어 2 (L2) 네트워크는 트랜잭션 처리량을 늘리기 위해 기본 레이어 1 (L1) 블록체인과 통합되는 오프체인 확장입니다. 주요 초점은 트랜잭션 검증 지원을 제공하고 레이어 1에서 특정 작업을 오프로드하여 블록체인 네트워크를 최적화하는 것입니다. 특히, 이러한 L2 프로토콜은 L1 블록체인의 기본 강도에서 보안을 파생시킵니다. ^[1][8]

개요

비트코인 및 이더리움과 같은 레이어 1 블록체인 네트워크는 처리 용량에 제한이 있어 초당 처리할 수 있는 트랜잭션 수(TPS)가 제한적입니다. 이로 인해 네트워크 혼잡과 높은 가스비가 발생하는 경우가 많습니다. 이러한 네트워크의 처리량을 늘리고 확장성을 높이기 위해 레이어 2 솔루션이 개발되었습니다. ^[2][3]

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

비트코인의 라이트닝 네트워크는 초기 레이어 2 확장 솔루션 중 하나로 간주되는 경우가 많습니다. 이는 Joseph Poon^[22]과 Thaddeus Dryja가 2015년 백서에서 제안했습니다. 라이트닝 네트워크는 대부분의 트랜잭션을 오프체인에서 수행하고 필요한 경우에만 비트코인 블록체인에서 결제함으로써 더 빠르고 저렴한 트랜잭션을 가능하게 합니다. ^[5]

기술

레이어 2는 트랜잭션을 빠르게 처리하는 블록체인 시스템의 일부입니다. 여기에는 트랜잭션을 처리하는 네트워크와 분쟁을 해결하고 기본 블록체인에 연결하여 레이어 2 네트워크의 상태에 대한 합의를 달성하는 스마트 계약의 두 가지 주요 구성 요소가 있습니다. ^[6]

레이어 2 네트워크 간에 처리량을 달성하는 방법은 크게 다르지만, 모두 기본 블록체인에서 트랜잭션을 완료하는 공통 기능이 있습니다. 상태 변경의 신뢰성을 보장하기 위해 레이어 2 솔루션은 블록체인에 암호화되고 검증 가능한 '증명' 형태를 제공해야 합니다. 스마트 계약은 다양한 레이어 2 솔루션 간에 다를 수 있지만, 핵심 기능은 레이어 2로 전송된 자금 보유 및 해제, 레이어 2에서 생성된 증명 유효성 검사, 분쟁 해결 및 트랜잭션 완료로 일관성을 유지합니다. 롤업, 사이드체인, 플라즈마 체인 및 상태 채널은 레이어 2 구현의 몇 가지 예입니다. ^[6][9]

롤업

롤업은 여러 트랜잭션을 하나의 배치로 묶어 메인 블록체인에 제출하여 온체인에서 개별 트랜잭션 수를 줄입니다. 옵티미스틱 롤업과 영지식 롤업 (ZK 롤업)의 두 가지 주요 유형이 있습니다. 이러한 롤업은 스마트 계약 상태에 대한 수정을 오프체인에서 실행하고 증명을 통해 온체인에서 유효성을 검사하여 처리량을 늘리고 비용을 줄입니다. 롤업은 다음 세 가지 접근 방식을 구현하여 확장성을 확보합니다. ^[7]

• 트랜잭션의 오프체인 실행을 수행합니다. 이를 위해서는 기본 블록체인이 네트워크 활동을 확인하고 원시 트랜잭션 데이터를 저장하기 위해 작은 증명만 실행하면 됩니다.
• 트랜잭션 데이터를 블록체인에 제출할 때 함께 일괄 처리하여 온체인 가스 비용을 여러 트랜잭션에 분산시킵니다.
• 기본 레이어 블록체인에서 트랜잭션의 유효성을 증명하기 위해 최소한 한 명의 정직한 검증자가 있어야 합니다. 이를 통해 보안 표준을 유지하면서 더 작은 검증자 세트와 더 높은 하드웨어 요구 사항을 활용할 수 있습니다.

사이드체인

사이드체인은 비트코인과 같은 메인 체인에 연결된 블록체인 네트워크로, 메인 체인에서 레이어 2 체인으로 암호화폐를 제3자 신뢰를 통해 공개적으로 전송할 수 있게 합니다. 이는 L1 블록체인을 지원하여 트랜잭션을 검증함으로써 네트워크 혼잡으로 인한 메인 체인의 문제를 완화하는 방식으로 작동합니다. ^[10][11]

사이드체인의 주요 측면

• 사이드체인은 메인 체인에서 파생된 독립적인 블록체인 네트워크입니다.
• 양방향 페그 시스템을 사용하여 메인 체인에 자주 연결됩니다.
• 사이드체인은 블록체인 기술 확장을 위한 솔루션 발전에 기회를 제공합니다.
• 폴리곤은 이더리움의 레이어 2 솔루션으로 사이드체인 개념에 기반한 네트워크로 운영됩니다. ^[12]

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

플라즈마

플라즈마는 비탈릭 부테린과 조셉 푼이^[22] 이더리움 블록체인을 위해 설계한 레이어 2 확장성 솔루션입니다. 이는 트랜잭션을 독립적으로 처리하고 주기적으로 이더리움 메인 체인에 요약을 커밋할 수 있는 사이드체인(자식 체인 또는 플라즈마 체인)을 생성하는 것을 포함합니다. 플라즈마 아키텍처는 사이드체인의 계층적 트리로 구성되며, 각 사이드체인이 메인체인 및 다른 사이드체인과 동시에 자율적으로 작동하기 때문에 속도와 효율성을 극대화합니다. ^[14]

상태 채널

상태 채널은 거래를 통해 상호 작용하려는 두 사용자 간에 설정된 채널입니다. 상태 채널을 통해 참가자들은 오프체인 거래를 수행하고 다중 서명 계약을 활용하여 메인넷에서 정산할 수 있습니다. 이 계약은 실행을 위해 여러 당사자의 서명을 요구합니다. 이 접근 방식은 높은 거래 처리량을 가능하게 하여 혼잡과 수수료를 크게 줄입니다. ^[14]

상태 채널에서 흔히 볼 수 있는 활동은 두 사용자가 즐기는 틱택토 게임입니다. 여기서 '게임 로직'은 게임 규칙을 정의하고, '상태 로직'은 게임의 현재 상태를 추적합니다. 또한 게임 결과에 따라 스마트 계약에서 자금 할당을 결정합니다. 상태 채널 메커니즘을 통해 순수하게 금융적이지 않더라도 P2E(Play-to-Earn) 게임과 다양한 분산형 애플리케이션 (dApp)을 레이어 2 플랫폼에 도입할 수 있습니다. ^[15]

비트코인 레이어 2 확장 솔루션

라이트닝 네트워크

라이트닝 네트워크는 가장 초기의 레이어 2 확장 솔루션 중 하나입니다. 2015년 Joseph Poon과 Thaddeus Dryja가 백서에서 제안했습니다. 라이트닝 네트워크는 대부분의 트랜잭션을 오프체인에서 수행하고 필요할 때만 비트코인 블록체인에서 정산하여 더 빠르고 저렴한 트랜잭션을 가능하게 합니다. ^[5][6]

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

Liquid 네트워크

Liquid는 비트코인의 레이어 2 인프라와 통합된 사이드체인에서 운영되는 결제 네트워크입니다. 전 세계의 여러 암호화폐 거래소와 기관을 연결하여 더 빠르고 안전한 비트코인 거래를 가능하게 합니다. 또한 Liquid 네트워크를 통해 스테이블코인, 보안 토큰 및 기타 금융 상품과 같은 디지털 자산을 비트코인 블록체인에서 생성할 수 있습니다. ^[16][17]

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

1. 빠르고 취소 불가능한 결제: Liquid 사이드체인(L-BTC)으로 전송된 비트코인은 단 2분 만에 최종 결제를 완료할 수 있습니다.
2. 기밀 거래: Liquid는 기본적으로 거래 금액과 자산 유형의 기밀성을 보장하여 사용자의 금융 정보를 보호합니다.
3. 안전한 토큰화: Liquid 사이드체인(발행된 자산)을 통해 법정 화폐, 증권 또는 기타 디지털 자산을 나타내는 새로운 토큰을 생성하여 안전한 토큰화 프로세스를 보장할 수 있습니다.
4. 상호 운용성: 단일 Liquid 통합은 L-BTC와 발행된 자산을 모두 지원합니다. 모든 토큰은 동일한 표준을 준수하므로 사용자는 원자 스왑 및 비트코인 스타일의 멀티시그와 같은 기능을 활용할 수 있습니다.

RootStock (RSK)

Rootstock (RSK)는 레이어 2 EVM 호환 스마트 계약 플랫폼으로, 비트코인을 기본 자산으로 활용하여 비트코인 블록체인의 특정 제한 사항을 해결합니다. Rootstock은 퍼미션리스 시스템으로 운영되며, 현재 비트코인 해시 파워의 50% 이상으로 머지 마이닝된 작업 증명(PoW)이라는 합의 메커니즘을 사용합니다. 이는 Rootstock이 비트코인 자체를 제외하고 다른 어떤 체인보다 더 많은 해시 파워로 채굴된다는 의미입니다. ^[18][19]

RSK는 이더리움과 호환되므로 이더리움 스마트 계약을 플랫폼으로 마이그레이션할 수 있습니다. 이러한 계약을 전송함으로써 RSK는 모든 이더리움 애플리케이션이 비트코인 블록체인과 호환되도록 보장합니다. ^[21]

이더리움 레이어 2 확장 솔루션

폴리곤

폴리곤은 이더리움 네트워크와 상호 작용하면서 병렬로 실행되는 레이어 2 블록체인 및 사이드체인을 생성하는 데 사용되는 프로토콜 및 프레임워크입니다. 이더리움과의 호환성으로 인해 수천 개의 분산형 앱(dApp)이 폴리곤 체인과 호환됩니다. 폴리곤 기술에는 다음이 포함됩니다. ^[6][7]

• Polygon PoS: 지분 증명(PoS) 합의 메커니즘을 사용하는 EVM(이더리움 가상 머신) 호환 사이드체인입니다.
• Polygon zkEVM: zk-STARK 롤업을 사용하고 이더리움 스마트 계약을 실행하는 제로 지식 EVM 호환 레이어 2 블록체인입니다.
• Polygon Miden: zk-STARK를 사용하는 Starkware 기반 zk-롤업입니다.
• Polygon Nightfall: 낙관적 롤업을 사용하는 개인 정보 보호 중심 레이어 2 블록체인입니다. DAO 투표, 개인 NFT 마켓플레이스 및 공급망 오케스트레이션에 적합합니다.
• Polygon Avail: 스마트 계약과 분리된 트랜잭션 데이터를 저장하기 위한 독립형 레이어 2 체인입니다. 데이터 및 실행 레이어를 분리하여 작동합니다.

Optimism

Optimism은 EVM 호환 옵티미스틱 롤업 체인입니다. 사용자는 Optimistic Ethereum Gateway를 사용하여 네트워크 안팎으로 자산을 이동할 수 있습니다. 또한, Optimism은 제출된 양식이 승인되면 2주 이내에 프로젝트를 화이트리스트에 추가할 수 있습니다. Optimistic Ethereum 메인넷에서 출시된 프로젝트의 예로는 Uniswap V3 Alpha 제품이 있습니다. ^[6]

Arbitrum

Arbitrum은 이더리움 스마트 컨트랙트의 속도와 확장성을 향상시키기 위해 개발된 레이어 2 솔루션입니다. 추가적인 개인 정보 보호 기능이 포함되어 있으며, DeFi 애플리케이션에 최적의 확장 솔루션으로 제시되며, Arbitrum 롤업을 사용하여 모든 이더리움 컨트랙트를 확장할 수 있는 기능을 제공합니다. ^[6]