리퀴드 사이드체인과 비트코인의 확장성

리퀴드 사이드체인과 비트코인의 확장성

비트코인 채굴량 반감기를 맞아 고팍스는 비트코인 네트워크의 혼잡도에 관계없이 빠르게 비트코인을 입금하시거나 출금하실 수 있도록 LBTC(Liquid Bitcoin)를 지원하고 LBTC-BTC 거래쌍을 추가합니다. 이번 포스팅에서는 비트코인의 확장성과 사용성을 개선하기 위한 프로젝트인 리퀴드 (Liquid) 사이드체인(sidechain)에 대해서 소개합니다.

비트코인의 장점

비트코인은 가상자산 전체 시가총액의 66% 정도를 차지하고 있다 ( https://coinmarketcap.com/charts/#dominance-percentage )

비트코인이 최초의 블록체인임에도 불구하고, 이후 개발된 블록체인들이 따라가지 못하고 있는 비트코인의 장점들로는 높은 해시레이트(hash rate)로 인한 보안성, 오랜 기간동안 검증된 프로토콜의 안정성, 그리고 널리 보급된 인프라와 높은 유동성을 통한 자산으로서의 사용성을 들 수 있습니다.

비트코인 네트워크의 51% 공격에 가장 많은 비용이 소모된다 ( https://www.crypto51.app )

블록체인 합의(consensus) 알고리즘 중 작업증명(proof-of-work) 방식에서는 해시레이트가 높을수록 그에 비례하여 비용이 높아져 공격이 어려워지며, 작업증명 방식을 사용하는 블록체인 중에서는 비트코인의 해시레이트가 가장 높습니다.

여러 하드포크에도 불구하고 비트코인은 건재하다 ( https://www.bitcoinmarketjournal.com/wp-content/uploads/2018/09/BMJ_diagram2.jpg )

비트코인은 2008년 발표된 이후로 프로토콜에 중대한 변화가 없었으며, 외부 세력들이 이를 변경하겠다고 나서서 이루어진 수많은 하드포크(hard fork)에도 불구하고 비트코인 네트워크는 유지되고 있습니다. 이를 통해 비트코인이 가장 안정적인 가상자산이라는 것을 알 수 있습니다.

 

비트코인은 1만개 가량의 노드(node)들을 통해 네트워크가 운영되고 있으며, 가상자산 거래소 중 비트코인을 취급하지 않는 곳은 없다고 봐도 무방하기에 가장 사용성이 뛰어난 가상자산이라고 볼 수 있습니다.

비트코인의 단점

비트코인의 단점으로는 블록당 처리할 수 있는 트랜잭션의 제한된 숫자, 트랜잭션의 확률적 최종성(probabilistic finality)을 유의미하게 보장하는데 걸리는 긴 시간, 튜링 불완전(Turing-incomplete)한 스크립트 언어가 있습니다.

비트코인의 낮은 TPS를 보여준다 ( https://www.blockchain.com/charts/transactions-per-second )

비트코인은 평균적으로 10분당 1블록이 생성되며, 각 블록은 약 1MB의 크기를 가집니다. 이에 따라 초당 8개 미만의 트랜잭션을 처리해 왔습니다. 이로 인해 비트코인을 보내려는 사용자가 많아지게 되면 트랜잭션 수수료가 과도하게 높아지고 트랜잭션이 처리되는데 걸리는 시간 또한 길어지는 문제가 있습니다.

개별 노드가 자신에게 알려진 가장 긴 체인이 블록체인의 상태라고 판단함으로써 네트워크 전체가 일관성을 갖게 된다 ( https://bitcoin.org/en/blockchain-guide#block-heigh-and-forking )

비트코인의 각 노드는 비잔티움 장애(Byzantine fault)를 대처하기 위해서 피어(peer)들에게 주고 받은 비트코인 네트워크 상태 중 가장 긴 체인(longest chain)이 해당 시점의 비트코인 네트워크 상태라고 판단합니다. 이로 인해서 여러 블록이 컨펌되어야만 이중 지불(double-spending)이 확률적으로 유의미하게 방지됩니다.

비트코인의 스크립트 언어는 의도적으로 반복문(loop)을 사용할 수 없도록 디자인 되었다 (https://  https://www.slideshare.net/gvrooyen/20140220-bitcoin/34-We_just_used_4_opcodesenum )

비트코인의 스크립트 언어는 제한된 옵코드(opcode)들로 이루어져 있습니다. 태생적으로 튜링 불완전하며 구현할 수 있는 프로그램에 제한이 있고 스마트 컨트랙트(smart contract)도 구현이 불가능합니다.

사이드체인이란?

위에서 논의된 비트코인의 장점들을 살리면서 단점들을 개선하기 위한 방법으로 사이드체인이 고안되었습니다.

사이드체인은 메인 블록체인과 다른 특성을 가지며 별개의 합의 과정을 통해 블록을 생성하지만, 메인 블록체인과 쌍방향으로 자산을 옮길 수 있는 블록체인을 말합니다. 비트코인을 리퀴드 사이드체인으로 옮기게 되면 1:1로 LBTC로 변환됩니다. 마찬가지로 리퀴드 사이드체인에서 LBTC를 비트코인 네트워크로 옮기게 되면 1:1로 BTC로 변환됩니다.

메인 블록체인에서 사이드체인으로 자산을 옮기는 것은 페그인(peg-in), 사이드체인에서 메인 블록체인으로 자산을 옮기는 것은 페그아웃(peg-out) ( https://docs.blockstream.com/liquid/technical_overview.html#sidechain-basics )

리퀴드 사이드체인 소개

블록스트림(Blockstream)을 창업한 비트코인 핵심 개발자들은 2014년 Enabling Blockchain Innovations with Pegged Sidechains이라는 논문을 통해서 사이드체인이라는 개념을 제안하였고, Strong Federations: An Interoperable Blockchain Solution to Centralized Third Party Risks이라는 논문을 통해서 연합체(federation)을 기반으로 한 사이드체인을 발표했습니다. 그리고 2018년 9월 27일 첫번째 블록이 생성되면서 리퀴드 사이드체인이 시작되었습니다.

연합체를 통한 블록 생성 및 서명 방식 ( Strong Federations: An Interoperable BlockchainSolution to Centralized Third Party Risks )

리퀴드는 비트코인의 단점들을 개선했습니다. 비트코인과 다르게 리퀴드에서는 평균적으로 1분당 1블록이 생성됩니다. 그리고 개별 트랜잭션은 2개의 블록이 생성되면 최종성이 보장되어 입출금에 소요되는 시간을 크게 단축했습니다. 현재 개발 중인 Simplicity라는 프로그래밍 언어를 통해 비트코인 스크립트 언어를 대체하고 스마트 컨트랙트 기능이 추가될 예정입니다. 그 외에도 토큰 발행, 라이트닝 네트워크를 이미 지원하고 있습니다.

 

리퀴드의 블록 생성에 참여하는 연합체의 개별 회사들은 블록을 생성해도 얻을 수 있는 금전적인 이득이 없습니다. 덕분에 일반적인 위임지분증명(Delegated Proof-of-Stake) 기반의 블록체인에서 발생하는 블록 생성 보상을 둘러싼 거버넌스(governance) 문제를 원천적으로 차단합니다.

고팍스 고객을 위한 리퀴드 사용법

고팍스의 LBTC 지갑을 사용해서 고팍스와 Bitfinex, Sideshift AI, BTSE 등의 해외 거래소 사이에 빠르게 비트코인을 옮기실 수 있습니다. 리퀴드와 LBTC를 지원하는 해외 거래소에서 고팍스의 LBTC 입금 주소로 출금하시면 약 2분 후 고팍스의 LBTC 지갑에 잔고가 반영됩니다. 이를 이용해서 비트코인 가격의 변동성이 높은 시기에 비트코인을 이동하더라도 가격 변동의 리스크를 최소화하실 수 있습니다.

 

고팍스는 BTC와 LBTC 사이의 변환을 위해서 2가지 방법을 제공합니다.

입금 좌측의 버튼들을 통해 페그인 또는 페그아웃을 수행 가능

첫번째는 페그인과 페그아웃을 이용한 변환입니다. 페그인(BTC⇒LBTC 약 17시간)과 페그아웃(LBTC⇒BTC 약 30분)에는 일정한 시간이 소요되지만 액수에 상관없이 동일한 수수료로 변환하실 수 있습니다.

 

두번째는 LBTC-BTC 마켓을 통한 즉시 변환입니다. 페그인과 페그아웃에는 일정한 시간이 소요되기 때문에 비트코인 네트워크의 혼잡도에 따라 즉시 변환의 가치가 변화할 것이고 이는 시장에서 결정될 것이라고 기대하고 있습니다.

맺음말

비트코인의 프로토콜을 변경하여 비트코인의 확장성을 개선하려는 시도들이 있었지만 결과적으로 유의미한 성공은 없었습니다. 비트코인의 핵심 가치 중 하나가 고정된 프로토콜이 보장하는 안정성이기 때문이라고 생각합니다. 그래서 비트코인의 프로토콜을 변경하지 않으면서 확장성을 제공하는 사이드체인이 바람직한 해결책들 중 하나일 것입니다.

 

스트리미는 가상자산 거래소 고팍스를 운영하는 것 외에도 블록체인의 확장성과 사용성 개선을 위해 노력해 왔습니다. 이러한 목표 하에 2016년부터 블록스트림과 협업해왔고 2017년에는 EEA(Enterprise Ethereum Alliance)에 가입하였으며 2019년부터는 이준행 CEO과 공윤진 CTO가 각각 리퀴드 연합체의 멤버쉽 이사회와 기술 이사회에 선출되어 참여하고 있습니다. 비트코인이 안정적인 가치의 거대한 저장고로서 기능한다면 리퀴드는 비트코인이 디지털 금융의 촉매로 작용할 수 있도록 다양한 기능을 제공하게 될 것이라고 기대합니다. 고팍스는 앞으로도 깊이 고민하여 궁극적으로 블록체인이 우리 일상에서 더 널리 이롭게 활용되도록 정진하겠습니다.

감사합니다.