비트코인 레이어2 솔루션의 모든 것

비트코인은 시가 총액 1위의 가장 인기 있는 가상자산이지만 문제점이 하나 있습니다. 그것은 바로 비트코인으로 무언가를 하기에는 너무 비싸고 또 속도가 너무 느리다는 점입니다. 이를 전문 용어로 하면 '확장성'이 낮다고 하는데요.

 

실제로 비트코인의 평균 블록 생선 시간은 10분이며, 초당 약 7건의 트랜잭션만을 처리할 수 있습니다. 이는 비자(VISA) 카드가 1초에 약 24,000건의 트랜잭션을 처리할 수 있는 것에 비하면 정말 낮은 수치죠.

비트코인 레이어2 솔루션 개념 및 구현 방법

이러한 문제를 해결하기 위해 등장한 것이 바로 레이어2 솔루션입니다. 레이어2는 스테이트 채널, 사이드 채널, 블록체인 롤업과 같은 스케일링 메커니즘을 사용하는데요.

 

반면, 비트코인은 이더리움과 같은 복잡한 스마트 컨트랙트 기능을 지원하지 않고 있죠. 비트코인의 출시 용도는 P2P 디지털 지불 시스템이었기도 했고요. 따라서 디파이나 NFT 등 웹3 기능을 비트코인 블록체인에서 출시하는 것이 거의 불가능했습니다.

 

그러나 레이어2를 사용하면 비트코인 블록체인 네트워크상에 프로그래밍 코드를 추가하여 디파이와 같은 웹3 서비스에 활용할 수 있게 된다는 장점과 기회가 생겨나게 됩니다!

비트코인 레이어2 솔루션이란?

비트코인 레이어2 솔루션은 비트코인 블록체인 위에 구현된 프로토콜입니다. 비트코인 레이어2 솔루션은 메인 블록체인 외부에서 트랜잭션을 처리하는 '오프체인' 원칙을 따르며, 결과적으로 비트코인 네트워크의 속도를 향상시키고 수수료를 절약하며, 더 많은 프로그래밍이 가능하도록 합니다.

레이어2란 기본적으로 메인 블록체인 위에 존재하는 또다른 네트워크를 의미합니다. 메인 블록체인을 레이어1이라고 합니다.

레이어2 솔루션 메커니즘의 이해

비트코인 레이어2 솔루션에서 가장 많이 사용되는 메커니즘은 스테이트 채널, 블록체인 롤업, 사이드체인입니다. 이는 레이어2 솔루션의 근간이 되는 메커니즘으로 반드시 이해하고 있어야 하는 사항입니다.

1. 스테이트 채널(State Channel)
   라이트닝 네트워크와 같은 레이어 2 솔루션은 스테이트 채널을 활용해 사용자가 결제를 주고받을 수 있는 엔드투엔드 암호화채널을 지원합니다. 결과적으로 오프체인에 존재하는 채널에서 트랜잭션이 진행되며, 최초 및 마지막 잔고만 메인 네트워크에 기록하는 방식입니다.
2. 블록체인 롤업(Blockchain Rollup)
   블록체인 롤업(옵티미스틱 롤업과 zk 롤업 모두)은 오프체인에 있는 여러 트랜잭션 데이터를 하나의 트랜잭션으로 모아 메인 블록체인에 추가하는 방식입니다.
3. 사이드체인(Sidechain)
   사이드체인은 양방향 브리지를 통해 레이어1에 연결된 자체 합의 메커니즘을 갖춘 독립적인 블록체인을 의미합니다.

대표적인 비트코인 레이어2 솔루션

가장 잘 알려진 레이어2 프로토콜로는 라이트닝 네트워크(Lightning Network), 루트스탁(Rootstock), 스택스(Stacks), 리퀴드 네트워크(Liquid Network)가 있습니다.

 

다음의 비트코인 레이어2 솔루션은 앞서 살펴본 레이어2 솔루션 메커니즘 중 하나를 사용하여 비트코인의 확장성 문제를 해결하고, 프로그래밍 기능을 더합니다.

1. 라이트닝 네트워크

라이트닝 네트워크는 2018년에 출시되었으며, 비트코인 레이어1 위에서 소규모 트랜잭션을 지원합니다. 거래를 원하는 두 당사자는 직접 라이트닝 네트워크 채널을 설정할 수 있습니다.

 

라이트닝 네트워크는 오프체인에서 여러 트랜잭션을 진행한다음 처음 및 마지막 잔고를 비트코인 블록체인 위에 업데이트하는 방식을 택합니다. 거래는 거의 즉시 이루어지며, 수수료는 무척 저렴합니다.

2. 루트스탁

루트스탁은 사이드체인 메커니즘을 사용하며, 비트코인 블록체인에 스마트 컨트랙트 기능을 더합니다. 사용자는 비트코인을 루트스탁 네트워크로 전송할 수 있습니다. 전송된 비트코인은 스마트 비트코인(RBTC)로 전환됩니다.

 

스마트 비트코인은 루트스탁을 통해 스마트 컨트랙트 기능을 이용할 수 있게 되며, 결과적으로 비트코인의 프로그래밍 가능성과 사용성이 확장됩니다. 또한 RSK 가상 머신을 통해 루트스탁에서 이더리움 스마트 컨트랙트를 실행하고, 디앱을 상호 운용할 수 있습니다.

 

또한 루트스탁 블록체인은 비트코인과 동일한 작업 증명 합의 메커니즘을 사용하여 병합 채굴을 지원합니다. 병합 채굴이란 채굴자가 동일한 해싱 알고리즘을 사용하여 비트코인과 루트스탁을 동시에 채굴할 수 있게 하는 것입니다.

3. 스택스

스택스(STX) 레이어2 솔루션은 비트코인 블록체인에서 스마트 컨트랙트와 디앱을 사용할 수 있게 합니다. 스택스는 속도 향상을 위해 마이크로블록을 활용하며, 비트코인 블록체인에 트랜잭션을 연결하는 전송 증명(PoX) 메커니즘을 사용합니다. 스택스 프로토콜을 사용하면 비트코인 네트워크의 우수한 보안을 그대로 유지하며 단 몇 초만에 트랜잭션을 전송할 수 있습니다.

4. 리퀴드 네트워크

리퀴드 네트워크는 비트코인 레이어 2 사이드체인으로, 양방향 페그 메커니즘을 사용해 사용자가 비트코인을 주고받을 수 있게 합니다. 비트코인을 리퀴드 네트워크로 전송하면 1:1 비율로 리퀴드 BTC(L-BTC)로 전환되며, 다시 비트코인 네트워크로 전송하면 비트코인(BTC)으로 전환됩니다.

 

리퀴드 네트워크는 비트코인과 독리적으로 운영되며, 자체적인 합의 메커니즘과 원장을 보유하고 있습니다. 리퀴드 네트워크는 스트롱 페더레이션(Strong Federation)이라는 합의 메커니즘을 통해 트랜잭션을 검증하고, 중앙 집중식 구조를 통해 체인의 거버넌스와 성능을 향상시킵니다.

비트코인 레이어2 사용 사례와 장점

비트코인 레이어2 솔루션은 확장성 문제를 해결할 뿐만 아니라, 비트코인 네트워크를 프로그래밍 가능한 새로운 웹3 생태계로 이끕니다.

1. 스마트 컨트랙트 구현: 레이어 2 솔루션은 비트코인 네트워크에 스마트 계약 기능을 도입하여 디파이, NFT, 디앱을 출시할 수 있게 합니다.
2. 비트코인 사용성 증가: 라이트닝 네트워크와 스택과 같은 레이어2 솔루션을 통해 더 많은 사용자가 빠르고 저렴한 비용으로 비트코인을 거래, 스왑, 차용, 대출할 수 있습니다.
3. 블록체인 트릴레마 해결: 비트코인 레이어2 솔루션은 비트코인 네트워크의 탈중앙화성과 보안을 유지하며 확장성 문제를 해결하는 데 기여합니다.

비트코인 레이어2 위험 및 단점

비트코인 레이어2 솔루션은 스마트 컨트랙트 구현, 사용성 증가, 블록체인 트릴레마 해결이라는 장점을 제공하지만 단점과 위험도 있습니다.

 

예를 들어, 라이트닝 네트워크의 경우 유동성 문제를 경험할 수 있습니다. 누군가 큰 규모의 BTC를 전송하려는 경우 채널에 자금이 충분하지 않다면 결제가 실패할 수 있습니다. 즉, 여전히 라이트닝 네트워크는 소규모 결제에만 적합한 솔루션이라는 한계가 있습니다.

 

또한 레이어2 솔루션 네트워크는 비트코인 블록체인과 비교할 때 상당히 중앙화된 경향이 있습니다. 비트코인 합의 메커니즘에는 네트워크 보안 및 블록 생성을 위한 수많은 채굴자들이 존재하지만, 리퀴드 네트워크에는 단 15명의 운영진들만이 존재합니다.

마치며

비트코인 레이어2 솔루션은 비트코인의 확장성 문제를 해결하여, 트랜잭션 속도를 향상시키고 낮은 거래 수수료를 제공하는 혁신적인 프로토콜입니다.

 

뿐만 아니라, 레이어2 솔루션을 통해 비트코인을 이더리움과 같이 프로그래밍 가능한 플랫폼으로 사용할 수 있게 되었습니다. 결과적으로 비트코인 블록체인에서도 스마트 컨트랙트를 실행하고, 디파이를 운영하고, NFT를 출시 및 거래할 수 있게 되었습니다.

 

앞서 살펴본 라이트닝 네트워크, 루트스탁, 스택스, 리퀴드 네트워크는 수많은 레이어2 솔루션 중의 하나에 불과합니다. 이 외에도 B2 네트워크, 멀린 네트워크 등 수많은 레이어2 솔루션이 새로운 출시를 준비하며, 비트코인 생태계를 발전시키는 데 기여하고 있습니다.