최근의 런던 업그레이드는 여전히 암호화폐 업계에 반향을 일으키고 있습니다. 이는 이더리움이 ETH 1.0에서 ETH 2.0으로 전환하는 데 있어 중요한 역할을 하기 때문입니다. 이더리움 업그레이드는 단계적으로 진행되어 왔으며, 이더리움 네트워크가 시작된 이후 많은 포크가 발생했습니다. 초기 단계에서는 첫 번째 업그레이드가 채굴 난이도 조정이었고, 두 번째는 "홈스테드 포크", 세 번째는 해커 공격에 대응하기 위한 "DAO 포크"였습니다. 2016년 11월에는 DDoS 공격을 방지하고 블록체인 상태를 최적화하기 위한 네 번째 포크가 있었습니다. 2019년 3월에는 확장성을 높이고 보안을 강화하기 위한 "콘스탄티노플 포크"와 "이스탄불 포크"가 진행되었습니다. 2021년 4월에는 이더리움 메인넷의 성능을 최적화하기 위한 "베를린 업그레이드"가 구현되었습니다. 그리고 4개월 후인 2021년 8월 4일에는 호평을 받은 "런던 업그레이드"가 활성화되었습니다. 이더리움 네트워크가 발전할수록 업그레이드는 더욱 빈번해졌습니다.

이제 여러분은 왜 이렇게 많은 네트워크 업그레이드가 있었는지, 이더리움이 어떻게 ETH 1.0에서 ETH 2.0으로 업그레이드될 것인지, 그리고 어떤 필수적인 연결 고리가 포함되어 있는지 궁금해할 수 있습니다.

왜 이렇게 많은 하드 포크 업그레이드가 있었나요?

우선, 이더리움의 "월드 컴퓨터"와 "글로벌 오픈소스 플랫폼"이라는 거대한 청사진은 PoW 블록체인 네트워크라는 합의 메커니즘 위에 구축되어 있으며, 이더리움의 지속적인 업그레이드는 "필연적"입니다. "글로벌 오픈소스 플랫폼"은 애플리케이션 위에 애플리케이션을 운영하므로 기반 체인의 초고속 처리 속도가 요구됩니다. 하지만 이것이 바로 PoW 합의 메커니즘의 단점입니다. PoW는 개방성, 투명성, 탈중앙화, 높은 보안성과 같은 모든 장점을 가지고 있지만, 거래 처리 속도가 기준에 미치지 못합니다. 비트코인 블록체인의 대략적인 평균 TPS는 약 7이며, 이에 비해 이더리움은 초당 약 15개의 거래를 처리할 수 있습니다. 따라서 이더리움 네트워크가 커질수록, 사용자가 많아질수록, 체인에서 개발되는 애플리케이션이 많아질수록, 더욱 집중적이고 빈번한 업그레이드가 필요하게 됩니다.

또한, 지난 6년 동안 이더리움의 거래 확인 메커니즘은 최고가 경매 형태를 취했습니다. 즉, 동시에 여러 거래가 확인되어야 할 때, 채굴자들은 수수료가 더 높은 거래를 선호합니다. 그 결과, 네트워크 피크 시간대에 거래 수수료가 급증하여 사용자들은 거래 우선순위를 위해 추가 수수료를 지불해야 했습니다. 그리고 낮은 거래 수수료를 제공하는 일부 사용자들의 거래는 무시되었습니다. 결과적으로 빠른 거래 확인 비용이 크게 증가하고, 저비용 거래의 확인이 무한정 지연되어 이더리움 네트워크의 생태계에 큰 해를 끼치게 됩니다.

한편, PoW 합의 메커니즘은 과도한 자원 소비로도 비판을 받고 있는데, 이는 환경에 해로울 뿐만 아니라 해시레이트를 부유한 소수에게 집중시킵니다. 총 해시레이트가 급증함에 따라 암호화폐 채굴 비용이 높아지고 있어 자금력이 있는 소수만이 참여할 수 있게 되었습니다. 현재 비트코인 채굴의 65%가 대형 채굴 그룹에 의해 이루어지고 있어, 일반 사용자가 블록체인 데이터를 검증하고 기록하는 풀 노드를 운영하기가 점점 더 어려워지고 있습니다. 해시레이트와 풀 노드의 중앙화로 인해 체인이 당초 생각했던 것보다 덜 탈중앙화되어 있어 전체 프로토콜의 보안이 위험에 처해 있습니다.

이것이 바로 이더리움이 ETH 1.0에서 ETH 2.0으로의 혁명적인 도약을 포함하여 이렇게 많은 포크를 채택한 이유입니다.

이더리움 2.0이란 무엇인가?

그렇다면 이더리움 2.0은 무엇이며, 이더리움 1.0과는 어떻게 다른가요? 이더리움은 이 전환을 어떻게 완료할 것인가요? 이더리움은 시작부터 다음과 같은 주요 이정표를 제시한 상세한 개발 로드맵을 따라왔습니다:

1단계: 프론티어, 이더리움 네트워크의 초기 출시.

2단계: 홈스테드.

2016년 3월 이더리움 메인넷의 두 번째 업그레이드 이후 첫 안정 버전이었습니다. 이후 이더리움 기반 프로젝트들이 급증했습니다.

3단계: 메트로폴리스.

이 단계에서는 스마트 컨트랙트 프로그래밍을 더 쉽게 만들고 네트워크를 더 안전하고 효율적으로 만들기 위한 일련의 혁신이 도입되었습니다. 이는 이더리움 네트워크의 성숙도를 나타냅니다. 2017년 ICO 붐에서 2020년 DeFi와 NFT의 부상에 이르기까지, 블록체인 커뮤니티 전체가 이더리움이 새로운 부의 창출 기회를 열어준 성공을 목격했습니다. 동시에 PoW 합의의 내재된 단점들도 주목받게 되었습니다.

4단계: 세레니티.

세레니티의 출시는 PoW에서 PoS 합의로의 전환을 촉발하여 네트워크를 확장 가능한 미래로 이끌 것입니다. 이를 통해 이더리움의 처리 용량이 획기적으로 증가할 것입니다. 구체적으로, 혼잡과 높은 가스비와 같은 오랜 문제들에 대한 궁극적인 해결책을 제공하고, 보안성, 확장성, 탈중앙화 간의 균형을 맞춥니다. 목표는 완전한 생태계와 높은 처리 속도를 통해 이더리움을 세계의 컴퓨터로 만드는 것입니다.

요약하자면, 이전의 세 단계는 이더리움 2.0을 위한 길을 닦기 위한 것이었습니다. 그리고 세레니티는 이더리움 2.0으로의 전환을 현실화하는 것입니다. 세레니티가 곧 이더리움 2.0이라고 해도 과언이 아닙니다.

이더리움은 ETH 1.0에서 ETH 2.0으로 어떻게 전환할 것인가?

그렇다면, 이더리움은 ETH 1.0에서 ETH 2.0으로 어떻게 전환할 것이며, 어떤 필수적인 연결 고리가 포함되어 있을까요?

1) 비콘 체인 출시

이더리움 2.0으로의 전환의 핵심은 PoW에서 PoS로의 전환이며, 이는 스테이킹을 필요로 합니다. 이를 고려하여 이더리움은 2020년 12월 1일에 비콘 체인을 출시하여 모든 사용자가 스마트 컨트랙트를 통해 PoS 체인에 이더를 스테이킹하고 참여에 대한 보상을 받을 수 있게 했습니다. 하지만 현재 비콘 체인은 거래를 처리하거나 계약을 실행할 수 없습니다. 그리고 스테이킹된 토큰과 PoS 보상은 최소 2년 더 잠겨 있을 것입니다.

2) 더 번영하는 생태계를 위한 거래 가격 책정 메커니즘 개편

이더리움의 높은 가스비 문제는 2021년 8월 4일 런던 업그레이드가 출시될 때까지 해결되지 않았습니다. 이 하드 포크에서 도입된 변경 사항 중 하나는 EIP-1559로, 네트워크가 최고가 경매 시스템에서 각 거래에 대해 "기본 수수료"와 "팁"을 부과하는 새로운 시스템으로 전환할 수 있게 했습니다. 기본 수수료는 필수이지만, 이전 블록에서 거래를 포함하는 데 사용된 가스양과 블록이 얼마나 찼는지에 따라 달라집니다. 또한 채굴자들은 거래 우선순위를 원하는 사용자들로부터 팁을 받을 수 있습니다. 이렇게 함으로써 사용자들은 더 이상 빠른 검증을 위해 높은 가격을 지불할 필요가 없으며, 충분한 지불을 하지 않아 거래가 제외될 위험도 없습니다. 이를 통해 이더리움은 거래 수수료를 통제하고 효율성과 평등성 사이의 균형을 맞출 수 있습니다.

또한 EIP-1559에 따라 각 거래의 기본 수수료는 소각됩니다. 이는 이더리움에서 새로운 경제 활동이 발생할 때마다 더 많은 이더가 유통에서 제외된다는 것을 의미하며, 이더리움을 디플레이션 통화로 만듭니다. 거래 가격 책정 메커니즘의 이러한 변화는 이더리움을 DApp 개발자와 구매자들에게 더욱 매력적으로 만들 것입니다. 판매자들에게는 채굴자 수입의 일부가 소각되므로 그들의 토큰이 더욱 가치 있게 될 것입니다.

3) 채굴자들이 PoW에서 PoS로 전환하도록 강제하기 위한 난이도 폭탄 설계

이론적으로 PoS는 PoW보다 더 효율적이고 에너지 절약적이며, 런던 업그레이드 이후 거래 수수료가 감소합니다. 따라서 이더리움 퍼블릭 체인을 사용하는 거래자와 사업자들이 PoS를 선택하는 것은 자연스러운 일입니다. 하지만 더 어려운 문제는 이를 어떻게 실현할 것인가 입니다. 채굴자들은 채굴 장비 구매와 채굴장 구축에 많은 투자를 했습니다. 기존의 생산성을 포기하고 다른 패턴에서 다시 시작하는 것은 불가능한 미션일 것입니다.

비콘 체인을 출시하고 PoW와 PoS가 공존하도록 하는 것만으로는 이더리움 2.0으로의 순조로운 업그레이드를 보장할 수 없습니다. 분명히 채굴자들은 PoW에 집착할 수 있고 상황은 교착 상태에 빠질 수 있습니다.

이것이 바로 난이도 폭탄이 설계된 이유입니다. 처음에는 런던 업그레이드와 함께 출시될 예정이었는데, 왜 계속해서 지연되고 있을까요?

디피컬티 폭탄은 PoW 채굴을 어렵게 만드는 것입니다. 특정 단계에서 점점 더 어려워지는 난이도는 채굴자들의 보상을 모두 앗아갈 것입니다. 간단히 말해서, 디피컬티 폭탄은 채굴자들이 PoW를 포기하도록 강제하는 것입니다. 블록체인 운영이 합의를 기반으로 하기 때문에 채굴자들의 불만은 쉽게 포크로 이어질 수 있습니다. 또한 PoS 메커니즘이 거래 확인 효율성과 탈중앙화-보안 균형과 같은 문제를 해결하지 못하고, 디피컬티 폭탄이 터지면서 채굴자들이 채굴을 할 수 없게 되면, 거래 확인이 거부되고 네트워크가 혼잡해질 것입니다. 결국 이더리움이 붕괴할 것입니다. 이것이 디피컬티 폭탄을 사용하여 PoW에서 PoS로의 원활한 전환을 최우선 과제로 만드는 이유입니다.

한 가지 분명한 점은 PoS 체인이 폭발 전에 PoW를 대체하여 거래를 처리할 수 있을 만큼 충분히 유능해야 한다는 것입니다. 탈중앙화와 보안에 대한 요구사항을 충족하면서 효율적이어야 합니다.

이더리움이 이에 대한 해결책을 가지고 있나요? 네, 바로 샤드 체인입니다.

4) 샤드 체인

많은 경우 이더리움 2.0의 갑작스러운 성능 향상을 PoW에서 PoS로의 변화 때문이라고 생각합니다. 사실 PoS는 네트워크 혼잡을 직접적으로 줄이거나 거래 처리를 가속화할 수 없습니다. 비결은 PoS가 샤딩을 가능하게 만든다는 것입니다. 이는 네트워크 효율성을 높이고 초당 거래량을 수십 개에서 수십만 개로 증가시키는 마법을 부립니다. 어떻게 확장성을 높일 수 있을까요?

이더리움은 하나의 퍼블릭 체인만 가지고 있으며, 이 체인에서는 블록이 순차적으로 생성됩니다. 블록 생성 속도와 각 블록이 기록할 수 있는 거래 수에 따라 이더리움이 초당 처리할 수 있는 거래량이 결정됩니다. 이런 상황을 상상해보세요: 슈퍼마켓이 계산대를 하나만 열고 모든 사람이 그 줄에서 결제를 해야 합니다. 슈퍼마켓 손님이 적지 않는 한, 빠른 결제는 매우 어려울 것입니다. 하지만 여러 계산대가 동시에 운영된다면, 효율성이 크게 향상될 것입니다.

샤딩도 마찬가지입니다. 이더리움 2.0에서 거래 처리를 더 빠르게 하기 위해, 데이터를 담고 노드를 검증하는 원래 체인에서 64개의 샤드 체인이 생성될 것입니다. 분명히 이 접근 방식은 효율성을 크게 높일 것입니다. 하지만 각 체인이 정보를 개별적으로 처리하고 네트워크 전체에서 정보가 동기화되지 않는다면, 이중 지불과 악의적인 행위가 쉽게 일어나지 않을까요? 이더리움 2.0은 이를 네 단계로 해결합니다: 정보는 샤드 간에 공유되며, 거래 확인은 서로 다른 샤드에 할당됩니다; 비콘 체인이 메인 체인이 되어 노드를 무작위로 할당하고 검증하는 스마트 계약이 설립됩니다; 128명의 검증자가 위원회를 구성하여 블록을 생성하고 보상을 할당합니다; 그리고 64개의 블록이 생성될 때마다 비콘 체인이 무작위 검증자를 다시 선출합니다. 이러한 모든 조치는 악의적인 행위의 가능성을 크게 방지할 수 있습니다.

이중 지불과 악의적인 노드를 최소화하기 위해 이더리움 2.0은 악의적인 행위자를 처벌하는 메커니즘을 채택합니다. 노드가 악의적인 행위를 하는 것이 발견되면 예치된 모든 ETH가 몰수됩니다. 이 처벌은 PoW 메커니즘의 처벌보다 훨씬 더 엄격합니다.

이 모든 것이 PoS 메커니즘 하에서 PoW 메커니즘에 견줄 만한 원활하고 안전한 블록체인 운영을 보장합니다.

결론

하지만 이 기술 패키지는 이더리움이 즉시 출시하기에는 너무 복잡합니다. 기존의 모든 데이터를 담은 완전히 샤딩된 이더리움을 보려면 오랜 시간이 걸릴 수 있습니다. 이더리움 2.0은 유망한 미래를 가지고 있지만, 천천히 진행해야 합니다. 그것은 또한 이더리움 프로젝트의 기술적 진보에 달려있습니다. 왜 암호화폐에 투자해야 할까요? 우리는 개발자 팀의 기술적 역량을 중요하게 여겨야 합니다. 기술이 우리와 멀어 보일 수 있지만, 코인 투자와 코인이나 체인이 계속 성장할 수 있는지 여부에 매우 중요합니다.

이더리움 1.0에서 이더리움 2.0으로