이더리움2.0: 엔드게임
코인데스크 보고서: 이더리움2.0의 모든것 ②
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박근모 기자
박근모 기자 2020년 8월26일 07:00
이더리움2.0을 향한 최종단계에 들어섰다. 출처=피키스트(pikist)
이더리움2.0을 향한 최종단계에 들어섰다. 출처=피키스트(pikist)

이더리움에서 이더리움2.0으로 되기까지 아직 갈 길이 멀다.

이더리움 백서에 따르면, 이더리움은 △프론티어(Frontler) △홈스테드(Homestead) △메트로폴리스(Metropolis)를 거쳐 최종 단계인 △세레니티(Serenity)로 완성된다. 세레니티가 곧 이더리움2.0이다.

현재 단계인 메트로폴리스가 완성되기까지 비잔티움, 콘스탄티노플, 이스탄불 등 수많은 준비 과정이 필요했다. 세레니티도 마찬가지다. 차근차근 건물을 지어야 무너지지 않는다.

이더리움2.0 완성을 위해 세레니티는 총 4단계를 밟아나가야 한다.

  • 0단계: PoS 알고리듬 캐스퍼(Casper) 출시
  • 1단계: 샤드(Shard) 체인 활성화
  • 2단계: 스마트계약 확장
  • 3단계: 이더리움2.0 최적화

 

0단계 - 캐스퍼와 비콘체인

이더리움의 새로운 PoS 합의 알고리듬이자, PoW를 PoS로 전환하는 기술인 캐스퍼는 이더리움2.0의 시작점이다. 0단계에서는 이더리움 블록체인 네트워크 위에 캐스퍼를 활성화하는 과정이다.

이더리움 백서에 따르면, 컴퓨팅 자원을 활용해서 노드를 운영하고, 블록을 검증했던 기존의 방식에서, 캐스퍼 활성화가 시작됨과 동시에 일정량의 이더(ETH)를 네트워크에 예치하는 형태로 바뀌게 된다. 이더를 맡기면, 노드 참여에 따른 보상을 받을 수 있는 셈이다.

비탈릭 부테린에 따르면, 이더리움2.0에서 노드 운영을 하기 위해서는 최소 32개의 ETH가 있어야 한다. 방법은 간단하다. 이더리움의 스마트계약 기능을 통해 32ETH를 맡겨두면, 이더리움2.0 네트워크에서 동일한 32ETH가 생겨난다. 사용자는 이더리움2.0에 생긴 32ETH를 네트워크에 예치하면, 노드 운영자 겸 블록 검증자로 등록된다. 노드 운영에 따른 보상으로 지급받는 ETH는 기존 이더리움으로 보낼 수 없다. 아직은 과도기적 단계다 보니, 서로 다른 세계가 같은 시간대에 공존하는 셈이다. 특히 이더리움2.0에서는 누구나 캐스퍼를 활용해 PoS기반의 블록체인 네트워크를 만들 수 있다.

여기서 등장하는 게 '비콘체인'(Beacon chain)이다. 비콘체인은 서로 다른 세계를 중간에서 관리 및 연결해주는 다리 역할을 한다.

비콘체인은 블록과 블록 사이에 위치하며, 다양한 블록 정보를 모아서 이더리움2.0 네트워크에 기록한다. 기존 이더리움에서 넘어온 ETH와 이더리움2.0에서 발행될 ETH를 상호 검증하는 방식으로, 시스템 전환 과정에서 발생할 수 있는 문제가 네트워크 전체로 확산(spillover)하는 것을 방지한다. 

세레니티의 4단계. 출처=코인데스크리서치
세레니티의 4단계. 출처=코인데스크리서치

 

1단계 - 샤딩(Sharding)

전통적인 IT 영역인 데이터베이스 관리 시스템(DBMS)에서 등장하는 샤딩은 보관된 데이터베이스(DB)를 다수의 서버로 쪼개서 보관하는 기술이다. 블록체인에서 샤딩은 메인 네트워크에 존재하는 노드를 특정 조건과 목적에 따라 쪼개(shard)는 것을 말한다.

이더리움2.0에서는 캐스퍼로 생성될 PoS 블록체인을 '샤드'로 정의한다. 이더리움2.0에서는 사용자에 따라, 목적에 따라 블록체인 네트워크를 생성할 수 있는데, 이걸 각각 처리하는 형태로 샤딩 작업이 진행되는 셈이다.

기존 이더리움은 거래 내역을 모아 블록에 쌓고, 전체 노드 중 51% 이상이 검증해야만 하나의 완성된 블록에 생성된다. 하지만 이더리움2.0에서는 각각의 PoS 블록체인(샤드)이 검증자가 돼서 거래 내역을 검증하고, 블록을 생성한다. 물론 이 모든 과정은 공정한 처리를 위해서 무작위로 이뤄진다.

비콘체인은 여기서도 등장한다. 이더리움 백서에 따르면, 이더리움2.0 시작과 함께 총 64개의 샤드, 즉 64개의 PoS 블록체인 네트워크가 동작한다. 비콘체인은 동시다발적으로 돌아가는 샤드 사이에서 블록 생성 데이터를 공유하고, 연결하는 역할을 맡는다.

 

2단계 - 댑(Dapp)

벌써 이더리움2.0의 최종 단계 세레니티(Serenity)의 3번째 과정에 들어섰다. 하지만 이더리움과 이더리움2.0이 하나로 합쳐지기에는 아직 멀었다.

2단계 이전의 PoS 네트워크에서 발행된 ETH와 댑은 기존 이더리움과 별개로 동작한다. 서로 호환이 이뤄지지 않는다는 말이다. 2단계부터 두 개의 서로 다른 세계를 하나로 합치는 작업이 본격적으로 이뤄진다.

이더리움 백서에 따르면, 이더리움2.0에서 활성화된 64개의 샤드와 비콘체인의 안정성 검증이 끝나면, 이들을 통해 이더리움 전체를 아우르는 새로운 스마트계약 시스템이 구현된다. 새로운 스마트계약을 통해 만들어질 댑들은 기존 및 신규 이더리움 네트워크 어디서든 동작할 수 있게 된다. 특히 스마트계약을 솔리디티(Solidity)로만 작성해야만 하는 한계를 넘어, C, C++, 파이썬(Python), 자바스크립트(Javascript) 등 다양한 프로그래밍 언어를 사용할 수 있다. 약관의 청년이 꿈꿨던 '세계 컴퓨터'(world computer)가 드디어 현실화하는 순간이다.

 

3단계 - 엔드게임(End game)

세레니티의 마지막 단계로 진입했다. 완전한 이더리움2.0을 목전에 둔 것이다.

3단계는 최종단계이자, 이더리움2.0을 위한 여정을 정리하고 부족한 부분을 다듬는 과정이다. 비탈린 부테린은 "3단계는 새로운 암호화 기술을 추가하거나, 사용자 개인정보를 보호하는 방안을 마련하는 등 이더리움2.0의 완성을 위한 마지막 작업을 하는 과정"이라고 설명했다.

부테린은 비콘체인이 시작되는 0단계부터 최종단계까지 적어도 5~10년이 걸릴 것으로 예측했다. 그만큼 단계별로 아직 해결되지 않은 어려움이 산적한 상황이다. 현재 이더리움 재단, 리스트 어소리티(Least Authority), 트레일 오브 비츠(Trail of Bits) 등이 이더리움2.0 전체 코드 보안 감사와 함께 세레니티 0단계를 위한 테스트 네트워크를 구축하고 있다.

0단계의 테스트가 완료된 순간 이더리움2.0은 우리 앞에 진정한 모습을 드러낼 것이다.

 

편집자 주. 2009년 등장한 비트코인에서 블록체인 기술이 탄생했습니다. 그로부터 6년이 지난 2015년 공개된 이더리움은 스마트계약 기능을 통해 블록체인 기술이 실생활에 적용할 수 있음을 증명했습니다. 또 한 번의 도약을 위해 이더리움2.0 출시를 앞두고 있습니다. 이에 코인데스크리서치가 발간한 보고서를 총 4회에 걸쳐 소개합니다.

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