블록체인 성능의 다음 프론티어

지금까지 블록체인은 다이얼업 인터넷과 많이 비슷했습니다. 느리고, 투박하며, 매우 제한된 사용 사례를 가지고 있었습니다. 다이얼업 인터넷 속도는 최대 56kb/s였는데, 이는 오늘날의 기준으로는 충격적으로 느립니다. 56kb/s는 즐겨 찾는 웹 포털 로딩, 이메일 전송, 또는 저해상도 이미지를 매우 천천히 다운로드하는 것과 같은 매우 기본적인 인터넷 브라우징만 할 수 있을 정도였습니다.

1990년대에 56kb/s 다이얼업 속도는 적절했습니다. 왜냐하면 사람들은 인터넷에서 많은 시간을 보내지 않았고 고해상도 이미지와 비디오로 대량의 데이터를 공유할 필요가 없었기 때문입니다. 사람들은 다이얼업이 당시 존재했던 가장 빠른 속도였고 초기 사용 사례와 애플리케이션들이 기본 네트워크의 성능에 의해 병목되었기 때문에 인터넷 속도가 얼마나 느린지 깨닫지 못했습니다.

아이러니하게도, Bitcoin은 다이얼업보다 훨씬 적은 데이터를 전파합니다. Bitcoin은 10분(600초)마다 약 1mb 블록을 처리하거나 약 1.6kb/s입니다. 이는 성능보다는 중복성과 탈중앙화를 해결하기로 선택한 초기 블록체인 설계자들과 채택자들의 선호도 때문입니다. 사용자들의 선호도가 변화하고 있으며 초기 암호화폐 채택자들의 선호도는 더 이상 대중 채택자들의 중간층에게 적용되지 않습니다.

초기 인터넷과 마찬가지로, 대부분의 블록체인은 오늘날 느리지만 시간이 지나면서 성능이 빠르게 향상될 것입니다. 차세대 블록체인들은 컴퓨팅 파워와 인터넷 속도가 향상됨에 따라 대규모 성능 업그레이드의 혜택을 받을 수 있습니다.

우리는 단일 컴퓨터 칩에 점점 더 많은 트랜지스터를 집적하지만 클록 속도는 증가시키지 않습니다. 대신, 우리는 그 트랜지스터들을 사용하여 같은 칩에 여러 프로세서를 집적함으로써 연산 처리량을 증가시킵니다. 이를 멀티코어라고 합니다. 따라서 멀티코어 성능은 대략 2년마다 두 배가 됩니다. Nielsen의 법칙에 따르면, 인터넷 속도 또한 대략 2년마다 두 배가 됩니다.

레거시 기술과 달리, 차세대 블록체인은 멀티코어 성능과 대역폭의 이러한 비약적 발전을 완전히 활용할 수 있습니다. 현대적인 멀티코어 하드웨어와 함께 확장되지 않는 Ethereum과 같은 블록체인이 확장되는 새로운 블록체인의 성능을 따라잡을 수 있다고 주장하기는 매우 어렵습니다. 자주 언급되는 L2 솔루션은 Ethereum에만 고유한 것이 아니며, L2의 데이터 압축 및 거래 배칭은 동일한 성능 증가율로 훨씬 더 성능이 뛰어난 블록체인에 적용될 수 있습니다.

고성능 블록체인의 특징은 여러 가지가 있지만, 이 글에서는 데이터 전파. 인터넷 대역폭은 사용자들의 인터넷 경험에서 계속해서 제약 요인이 될 것으로 보입니다.

블록체인에서 블록 공간은 가장 가치 있고 중요한 자원 중 하나입니다. 블록에 쓰기를 할 수 있고 이를 거래로 모든 노드에 제출해서 승인을 받을 수 있게 해주기 때문입니다. 한 체인에서 동일한 거래라도 다른 체인에서는 같은 양의 데이터를 사용하지 않으며, 거래가 사용할 데이터 양에 대한 표준은 없다는 점이 중요합니다. 하지만 체인이 더 많은 데이터를 전파할수록(더 큰 블록, 더 빠른 속도), 일반적으로 초당 더 많은 거래를 처리할 수 있고 네트워크에서 더 많은 활동을 지원할 수 있습니다. 높은 처리량은 차세대 고성능 블록체인의 특징입니다(전통적으로 초당 거래수 또는 TPS로 측정됩니다). 단일 애플리케이션과 달리, 블록체인은 하나의 네트워크에서 실행되는 전체 제품 및 애플리케이션 생태계에서 수백 또는 수천 개의 애플리케이션을 지원할 것입니다. 더 유용하고 인기 있는 애플리케이션과 사용 사례가 개발됨에 따라 블록 공간에 대한 수요가 앞으로 몇 년 동안 기하급수적으로 증가할 것이라고 생각할 수 있습니다. 높은 처리량이 없으면 수요가 급증할 때 희소한 블록 공간에 대한 접근이 매우 비싸집니다. 이 현상은 Yuga Lab의 Otherside 디드 민트 동안 가스 수수료가 5 ETH 또는 거래당 ~$14,000 USD를 넘었을 때 고통스럽게 나타났습니다.

블록 공간이 데이터라면, 더 나은 애플리케이션이 구축됨에 따라 사람들은 기하급수적으로 더 많은 데이터를 요구할 것입니다. 몇 가지 인기 있는 블록체인을 비교해서 초당 노드에 얼마나 많은 데이터를 전파하고 있는지 살펴보겠습니다. 최근의 일부 혁신과 예외적인 경우를 제외하고, 대부분의 블록체인은 합의를 달성하기 위해 전체 노드의 2/3+1 또는 66%에 데이터를 전파해야 합니다. 만약 합의 에 도달하지 못하면 거래가 완료되지 않습니다.

Bitcoin은 극소량의 데이터를 전파하고 있습니다. 이는 핵겨울에도 생존할 수 있는 견고한 화폐라는 BTC 철학과 일치하지만, 성능 면에서 큰 비용이 따릅니다. Ethereum의 경우, 2023년이나 2024년 ETH 2.0 로드맵에서 계획된 주요 처리량 증가인 샤딩 이후에도, ETH는 초기에 차세대 체인들이 현재 하고 있는 데이터의 극히 일부만을 전파할 것입니다. 이는 Ethereum의 확장성을 심각하게 제한합니다. 초기 1.3mb/s의 100%가 수백 개의 거래를 하나로 묶는 ZK(영지식) L2 롤업에 사용된다고 해도, 이 수준의 데이터 전파와 100,000 TPS는 수만 또는 수십만 개의 애플리케이션과 수백만 명의 사용자가 모두 동시에 같은 블록에 쓰려고 시도할 때 대중 채택과 호환되지 않을 가능성이 높습니다.

현대적인 하드웨어와 증가하는 대역폭과 함께 확장되지 않는 레거시 블록체인은 확장되는 차세대 블록체인과 경쟁하는 데 어려움을 겪을 것입니다

데이터 전파가 원활하지 않아 애플리케이션 및 제품 엔지니어들의 혁신 범위가 제한되며, 이로 인해 대중 채택이 매우 어려워집니다. 엔지니어들은 사용자의 비용을 줄이기 위해 체인과의 상호작용을 최소화하여 구축 중인 블록체인의 한계를 해결해야 합니다. 제품 및 애플리케이션 엔지니어들은 구축 중인 네트워크의 비용과 속도를 걱정하지 않고 블록체인에서 자유롭게 혁신할 수 있어야 합니다. 차세대 블록체인이 이를 가능하게 합니다.

간단히 말해, Ethereum과 Bitcoin 같은 레거시 아키텍처에서 더 성능이 좋은 체인으로 이동하기 전까지는 소비자들에게 유용한 전세계적 규모의 애플리케이션을 구축하기가 매우 어려워 암호화폐의 대중 채택이 심각하게 제한될 것입니다.

모든 것이 끝난 것은 아닙니다. 오늘날 이러한 성능 제약이 제거되기 시작하고 있으며, 새로운 세대의 블록체인이 도래하고 있습니다. 우리는 데이터 전파, 동기화, 그리고 조합성의 효과와 수십억 명의 사용자를 온보딩하는 무제한 애플리케이션 개발의 수준을 보게 될 것입니다.

세상은 정적이지 않습니다. 유일한 상수는 변화이며, 현대 하드웨어와 증가하는 인터넷 속도에 맞춰 블록체인을 지속적으로 적응시켜야 합니다. 혁신과 설계의 유일한 제한은 물리학적 한계의 상한선이어야 합니다. 빛은 지구를 단 133밀리초 만에 돌 수 있습니다. 블록 시간이 가능한 한 133ms에 가까워지고, 사용 가능한 최대 데이터 전파량을 달성하기 전까지는 블록체인 기술을 더 발전시킬 수 있습니다. 이 경주는 이제 막 시작되었습니다...

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