이더리움의 Dencun 업그레이드는 Cancun-Deneb 업그레이드라고도 합니다. 이 기사에서는 확장성의 원리, 칸쿤 업그레이드의 내용 및 칸쿤 업그레이드의 영향이라는 세 가지 중요한 영역을 다룸으로써 MEXC 사용자 여러분에게 칸쿤 업그레이드에 대해 소개하고자 합니다.
2014년 이더리움 창시자인 비탈릭 부테린(Vitalik Buterin)은 "차세대 스마트 계약 및 탈중앙화 애플리케이션 플랫폼"이라는 제목의 이더리움 백서를 발간하여 블록체인 기술에서 "스마트 계약"의 새로운 시대를 열었습니다. 수많은 디지털 선구자들이 이더리움 블록체인에서 탈중앙화 애플리케이션을 만들었고 DeFi, NFT, GameFi와 같은 새로운 개념이 등장하여 블록체인 생태계의 붐을 일으켰습니다.
그러나 점점 더 많은 애플리케이션이 개발되면서 블록체인 혼잡, 높은 가스비, 낮은 TPS(초당 트랜잭션)와 같은 이더리움의 성능 문제가 표면으로 떠오르기 시작했습니다. 초당 50,000건의 트랜잭션을 처리할 수 있는 잘 알려진 중앙 집중식 금융 서비스 시스템인 VISA와 비교할 때 "월드 컴퓨터(world computer)"인 이더리움은 초당 30~40건의 거래만 처리할 수 있어 분명히 미흡했습니다. 증가하는 사용자 상호 작용 요구를 충족하고 트랜잭션 속도를 개선하기 위해 확장성은 이더리움의 유일한 선택이 되었습니다.
이더리움 확장성 솔루션은 온체인 확장성과 오프체인 확장성의 두 가지 주요 범주로 나눌 수 있습니다. 온체인 확장성은 1) 블록 크기 증가, 2) 샤딩(sharding) 구현, 3) 합의 메커니즘 변경을 포함하여 이더리움 블록체인 자체의 성능 향상을 의미합니다(참고: 이더리움 2.0은 작업 증명(PoW)에서 지분 증명(PoS) 합의 메커니즘으로의 전환을 완료했습니다) 오프체인 확장성은 이더리움 프로토콜을 변경하지 않고 이더리움 레이어 1 네트워크와 별도로 확장성 솔루션을 구현하는 것을 말합니다. 일반적인 오프체인 확장성 솔루션에는 사이드체인과 레이어 2가 포함됩니다.
서로 다른 확장성 솔루션은 서로 다른 방법을 사용하여 초당 처리되는 트랜잭션 수를 늘리고 이더리움의 각 트랜잭션 속도를 향상시킵니다. 여기에서는 칸쿤 업그레이드와 관련된 개념인 샤딩 및 레이어 2 롤업 솔루션(Layer 2 Rollup solution)만 소개합니다. 다른 확장성 방법에 대한 자세한 내용은 확장성에 대한 MEXC Learn의 문서를 참고하시기 바랍니다.
레이어 2 롤업 솔루션은 현재 옵티미스틱 롤업(Optimistic Rollups)과 ZK 롤업(Zero-Knowledge Proof Rollup)의 두 가지 유형으로 구성됩니다. 레이어 2의 핵심은 이더리움의 성능을 직접적으로 개선하지 않고 이더리움 네트워크에 계속 의존하면서 오프체인 트랜잭션을 처리하는 것입니다. 반면 샤딩은 이더리움 레이어 1 수준에서 구현되는 확장성 솔루션입니다. 칸쿤 업그레이드는 이더리움의 샤딩 솔루션(Proto-danksharding)의 선구자로 볼 수 있습니다.
이더리움 (Ethereum) 커뮤니티 이더리움 매지션에 따르면, 다가오는 Dencun 업그레이드는 2024년 3월 13일에 시작될 예정입니다. 구현을 위해 확정된 이더리움 개선 제안(EIP)에는 EIP-4844, EIP-6780, EIP-1153, EIP-6475가 포함됩니다. EIP-4844는 Dencun 업그레이드에서 중추적인 역할을 하며 이더리움의 프로토당크샤딩 솔루션이기도 합니다.
EIP-4844의 목표는 이더리움 노드를 통해 오프체인 데이터 저장 및 검색을 가능하게 하여 블록체인 애플리케이션의 데이터 및 저장 요구를 충족시키는 것입니다. 칸쿤 업그레이드 이전에는 롤업(Rollup) 데이터를 이더리움의 Calldata에 저장했는데 이더리움의 고가의 자원으로 인해 높은 저장 비용이 발생했습니다. EIP-4844는 추가 외부 데이터베이스 역할을 하는 블롭(Blob) 트랜잭션이라는 새로운 트랜잭션 유형을 도입합니다. 칸쿤 업그레이드 후 롤업 데이터를 블롭 형식으로 이더리움에 업로드할 수 있습니다. 블롭 스토리지 비용이 훨씬 낮아 롤업이 더 높은 TPS와 더 낮은 리소스 비용을 달성할 수 있습니다. 또한 블롭은 30일마다 지워지는 임시 데이터 패키지이므로 노드의 부담이 줄어듭니다.
EIP-1153은 칸쿤 업그레이드에서 두 번째로 중요한 제안입니다. 프로토콜이 임시 저장을 수행하고 이더리움 네트워크 가스비를 절약할 수 있도록 하는 임시 저장 opcode를 도입합니다. EIP-6780은 머클 트리의 향후 적용을 준비하기 위해 SELFDESTRUCT opcode에 대한 수정을 제안합니다. 머클 트리를 활용함으로써 이더리움은 스토리지 효율성을 크게 향상시킬 것입니다. EIP-6475는 EIP-4844를 보완하는 제안입니다. SSZ로 인코딩된 트랜잭션 유형을 도입하여 더 나은 가독성과 간결한 직렬화를 제공합니다.
3.1 이더리움 샤딩 활성화
현재 이더리움 블록체인에서 노드는 모든 상태 정보(계산, 저장 등)를 저장하므로 이더리움의 확장성을 크게 제한합니다. 샤딩의 기본 아이디어는 이더리움 네트워크의 노드를 여러 개의 독립적인 샤드로 나누는 것입니다. 여기서 각 샤드는 더 작은 거래 집합을 처리하고 네트워크 상태의 일부를 저장합니다. 트랜잭션을 동시에 처리하는 여러 샤드를 사용하면 전체 이더리움 네트워크의 이론적 처리량이 기하급수적으로 증가합니다.
이더리움 로드맵에서 샤딩 구현 프로세스는 Proto-danksharding(EIP-4844), Proposal-Builders Separation(PBS) 및 Complete Sharding(Danksharding)의 세 단계로 나뉩니다. 칸쿤 업그레이드는 이더리움 샤딩을 향한 중요한 첫 걸음입니다.
3.2 롤업 트랙(Rollup Track) 혜택
앞서 언급했듯이 칸쿤 업그레이드는 블롭 트랜잭션이라는 새로운 트랜잭션 유형을 도입합니다. 여기서 블롭의 추가 데이터는 16MB-32MB로 확장됩니다. 이는 이더리움의 데이터 처리량을 크게 증가시키고 데이터 저장 비용을 줄이며 데이터 가용성을 향상시킵니다. 향상된 데이터 처리량은 블록이 더 많은 트랜잭션을 수용할 수 있음을 의미하므로 트랜잭션 속도가 증가하고 네트워크 가스비가 감소하여 옵티미스틱 롤업 및 ZK 롤업에 도움이 됩니다.
이전에는 이더리움의 낮은 TPS와 높은 가스비로 인해 롤업 애플리케이션이 제한을 받았습니다. 칸쿤 업그레이드의 구현으로 롤업 트랙의 온체인 선물 DEX, 옵션 및 기타 애플리케이션은 확장성 및 성능 향상의 이점을 누릴 수 있습니다.
4.1 임시 저장소 opcode:
이는 트랜잭션 완료 시 지워지는 임시 저장소를 제공하는 TSTORE 및 TLOAD라는 두 가지 새로운 opcode의 도입을 나타냅니다.
4.2 머클 트리(Merkle Trees):
머클 트리는 데이터를 구성하는 효율적이고 안전한 방법으로 특정 트랜잭션의 존재를 신속하게 확인합니다.
4.3 영지식 증명(Zero-Knowledge Proofs):
영지식 증명을 통해 사용자는 지갑 개인 키와 같은 민감한 정보를 공개하지 않고도 특정 데이터에 대한 특정 지식 또는 소유권을 보유하고 있음을 증명할 수 있습니다.
4.4 SSZ로 인코딩된 트랜잭션 스키마:
SSZ(Simple Serialize)는 Beacon Chain에서 사용되는 트랜잭션 직렬화 방법입니다.