이더리움의 "2단계" 진화: 빠른 확인부터 결제 압축까지, Interop은 어떻게 대기 시간을 없애는가?

Base, Arbitrum 또는 Optimism 펀드 사이를 자주 오가며 거래한다면 미묘한 "단절감"을 느껴본 적이 있을 것입니다.

단일 L2 트랜잭션은 거의 즉시 결과를 제공하지만, A 체인에서 B 체인으로 자산을 전송하는 데는 종종 몇 분 또는 그 이상이 걸립니다. 이는 L2 자체의 속도가 느려서가 아니라, 기존 프로세스에서 계층 간 및 체인 간 트랜잭션이 길고 복잡한 경로를 거쳐야 하기 때문입니다.

L2 정렬기는 데이터를 정렬한 후 L1으로 보냅니다. L1은 합의에 도달하고 데이터를 최종 확정합니다. 간단히 말해, 현재 이더리움 아키텍처에서 L1의 최종 확정은 보통 두 에포크(약 13분)가 소요됩니다. 이는 보안상 불가피하지만, 상호 운용성을 확보하기에는 너무 느립니다.

결국, 이더리움의 궁극적인 비전이 미래에 수백, 수천 개의 L2 인스턴스를 구축하는 것이라면, 이 인스턴스들은 고립된 실행 공간이 아니라 전체적으로 협력해야 합니다. 핵심 질문은 이러한 대기 시간을 최대한 단축할 수 있는지 여부입니다.

이러한 배경에서 이더리움 상호운용성 로드맵은 가속화 단계에서 세 가지 고도로 연계된 개선 방향을 명시적으로 제안했습니다. 바로 빠른 L1 확인 규칙, 더 짧은 L1 슬롯, 그리고 더 짧은 L2 정산입니다.

이는 부분적인 최적화가 아니라 "확인, 리듬, 그리고 정착"을 중심으로 한 시스템적인 재구조화입니다.

I. 신속 확인 규칙: 최종 결정을 내리기 전에 시스템에 "신뢰할 수 있는 답변"을 제공하십시오.

잘 알려진 바와 같이, 현재 이더리움 아키텍처에서 메인넷의 블록 생성 간격은 약 12초입니다. 검증자들은 각 슬롯에서 현재 체인 상태에 대해 투표하며, 최종 확정은 여러 슬롯 후에 이루어집니다.

요컨대, 거래가 블록에 포함되었더라도 시스템은 해당 거래가 재구성되거나 롤백되지 않을 것이라는 확신을 얻기 위해 상당한 시간을 기다려야 합니다. 현재 거래가 최종적으로 롤백 불가능으로 간주되기까지는 약 2에포크(약 13분)가 소요되는데, 이는 대부분의 온체인 금융 시나리오에는 너무 긴 시간입니다.

최종 확정이 이루어지기 전에, 애플리케이션과 크로스체인 시스템에 "충분히 빠르고 신뢰할 수 있는" 확인 신호를 제공할 수 있을까요? 이것이 바로 이더리움 상호운용성 로드맵에 명시적으로 설명된 이더리움 프로젝트 #4, 빠른 L1 확인 규칙의 목표입니다.

핵심 목표는 매우 간단합니다. 애플리케이션과 크로스체인 시스템이 완전한 확정을 위해 필요한 13분을 기다릴 필요 없이 15~30초 이내에 "강력하고 검증 가능한" L1 확인 신호를 얻을 수 있도록 하는 것입니다.

메커니즘적인 관점에서 볼 때, 빠른 확인 규칙은 새로운 합의 프로세스를 도입하는 것이 아니라, 이더리움 PoS 시스템의 모든 단계에서 발생하는 검증자 투표를 재사용하는 것입니다. 블록이 초기 단계에서 충분한 검증자 투표를 확보하면, 최종 확인 단계에 진입하지 않았더라도 "합리적인 공격 모델 하에서 롤백될 가능성이 극히 낮다"고 볼 수 있습니다.

요컨대, 이러한 수준의 확인은 최종성을 대체하는 것이 아니라, 프로토콜이 최종성 결정 이전에 명시적으로 인정하는 강력한 확인을 제공하는 것입니다. 이는 특히 상호 운용성에 매우 중요합니다 . 크로스체인 시스템, 인텐트 솔버, 지갑은 더 이상 최종성 결정을 맹목적으로 기다릴 필요 없이, 프로토콜 수준의 확인 신호를 기반으로 15~30초 이내에 다음 단계의 로직을 안전하게 진행할 수 있습니다.

현재 Based Rollup 이론에서 적극적으로 홍보되고 있는 사전 확인(preconfirmation)은 이러한 방향으로 나아가는 데 중요한 과도기적 역할을 하고 있습니다. 그 논리는 이름에서 알 수 있듯이 매우 간단합니다. 다음을 상상해 보세요.

12306 열차표를 구매할 때, 여정을 선택하고 주문을 완료(거래 서명)하면 예약 시스템에서 먼저 사전 확인 메시지를 표시합니다. 이 메시지는 구매(각 거래에 해당)가 승인되어 다음 확정 절차에 들어갔다는 내용입니다. 이때 여정을 계획하고 짐을 준비하는 등의 준비를 할 수 있습니다. 최종적으로 객차와 좌석이 확정되어 거래가 L1으로 전송된 후에야 비로소 티켓 구매 및 좌석 예약 거래가 공식적으로 완료됩니다.

요약하자면, Based Rollup에서 사전 확인이란 거래가 L1에 공식적으로 제출되어 확인되기 전에 해당 거래를 블록에 포함시키겠다고 약속하는 것을 의미합니다. 이는 사용자에게 초기 확인 신호를 보내 거래가 승인되어 처리 중임을 알려주는 것과 같습니다.

"먼저 확실한 구두 약속을 드리고, 최종 확인은 나중에 하겠습니다." 이더리움 상호운용성 로드맵은 이러한 단계별 확인 로직을 통해 "보안"과 "속도" 사이의 다양한 신뢰 수준을 세밀하게 구분하여 더욱 원활한 상호운용성 경험을 제공합니다.

II. L1 슬롯 단축: 이더리움의 "하트비트" 주기 가속화

신속 확인 규칙의 "합의 수준에서의 논리적 재구조화"와 함께 더욱 근본적이고 물리적으로 중요한 변화, 즉 슬롯 크기 축소가 이루어집니다.

빠른 확인이 최종 합의에 도달하기 전에 "차용증에 서명하는 것"과 같다면, L1 슬롯 시간을 단축하는 것은 원장의 "정산 주기"를 직접적으로 단축하는 것과 같습니다. 상호 운용성 로드맵에서 프로젝트 5의 단계별 목표는 매우 명확합니다. 바로 이더리움 메인넷의 슬롯 시간을 현재 12초에서 6초로 줄이는 것입니다.

겉보기에는 간단해 보이는 이 "반감기"는 실제로 전체 체인에 연쇄 반응을 일으킵니다. 이는 간단합니다. 슬롯이 짧을수록 트랜잭션이 블록에 포함되고, 검증을 위해 배포되고, 확인되는 속도가 빨라져 전체 프로토콜 계층의 지연 시간이 줄어듭니다.

사용자의 실제 경험에 미치는 영향 또한 매우 직접적입니다. 예를 들어 L1 상호작용(ETH 전송 등)의 확인 속도가 빨라지고, L2 상태를 L1에 제출하는 속도가 더욱 간결해지며, 빠른 확인 규칙과 결합된 더욱 짧은 처리 시간으로 사실상 "거의 실시간 온체인 피드백"을 제공할 수 있습니다. 이는 또한 생태계 내의 DApp, 지갑 및 크로스체인 프로토콜이 "2단계 확인 경험"을 더욱 효과적으로 구축할 수 있음을 의미합니다.

크로스체인 상호운용성 프로토콜의 경우, 시간 단축은 자본 활용도의 비약적인 향상을 의미합니다. 현재 크로스체인 브리지 또는 마켓 메이커는 서로 다른 체인 간 자산 전송을 처리할 때 몇 분 또는 그 이상 동안 "자금 이동 중" 위험을 감수해야 합니다. 이 기간 동안의 변동성 위험에 대비하기 위해 더 높은 거래 수수료를 부과해야 합니다.

L1 결제 주기가 단축되고 현금 흐름이 두 배로 늘어나면, 이 과정에서 묶이는 자본이 크게 줄어들 것입니다. 그 결과는 명확합니다. 거래 비용 절감, 사용자 수수료 인하, 그리고 결제 지연 시간 단축은 개발자와 사용자들이 취약한 제3자 중계 서비스에 의존하는 대신 안전한 L1 결제 계층으로 돌아오도록 강력하게 유도할 것입니다.

물론, "심장 박동" 빈도를 두 배로 늘리는 것은 결코 쉬운 일이 아닙니다. 이더리움 재단 내 여러 워킹 그룹이 이 복잡한 프로젝트를 동시에 진행하고 있습니다.

• 네트워크 분석: 마리아 실바를 비롯한 연구팀이 엄격한 데이터 분석을 수행하여 짧은 슬롯이 네트워크 지연으로 인한 심각한 재구성 위험을 초래하거나 대역폭이 낮은 홈 노드에 중앙 집중식 압력을 가하지 않도록 보장하고 있습니다.
• 클라이언트 측 구현: 이는 합의 계층과 실행 계층 모두에 대한 포괄적인 기본 구조 재구성을 포함합니다. 이 작업은 EIP-7732(네이티브 스테이커-빌더 분리 ePBS)와는 독립적이라는 점에 유의해야 합니다. 즉, 하트비트 가속화 프로그램은 ePBS의 진행 상황과 관계없이 독립적으로 진행될 수 있습니다.

전반적으로 6초의 대기 시간과 빠른 확인 규칙이 결합되면 이더리움은 진정한 의미의 "거의 실시간에 가까운 온체인 피드백"을 제공할 것으로 예상되며, 이를 통해 생태계 내의 dApp과 지갑은 전례 없는 2단계 확인 경험을 구축할 수 있게 됩니다.

III. L2 결제 주기 단축: 자산을 "즉시 인출"할 수 있도록 합니다.

상호 운용성 로드맵에서 프로젝트 #6: 더 짧은 L2 정착은 가장 논란이 많지만, 동시에 가장 창의적인 프로젝트이기도 합니다.

현재 아키텍처에서 낙관적 롤업은 일반적으로 최대 7일의 검증 기간에 의존하며, ZK 롤업조차도 증명 생성 및 검증 속도에 제약을 받습니다. 현실적으로 이 설계는 보안 측면에서는 완벽하지만, 상호 운용성 측면에서 심각한 문제를 야기합니다.

자산과 상태는 체인 간에 "시간적으로 고정"되어 있습니다. 이는 크로스체인 비용을 증가시킬 뿐만 아니라 솔버의 리밸런싱 부담을 크게 늘려 궁극적으로 사용자 수수료 상승으로 이어집니다. 따라서 정산 주기를 단축하는 것은 Interop의 확장 가능한 배포를 위한 핵심 요소 중 하나로 간주됩니다. 현재 주요 엔지니어링 방향은 다음과 같습니다(자세한 내용은 " ZK 루트 '던': 이더리움 엔드게임 로드맵이 가속화되고 있는가? " 참조).

• ZK 실시간 증명: 하드웨어 가속 및 재귀적 증명 기술의 발전으로 증명 생성 시간이 분에서 초로 단축되고 있습니다.
• 보다 신속한 결제 메커니즘: 예를 들어, 안전한 2-out-of-3 결제 모델 도입;
• 공유 결제 계층: 여러 L2 거래가 "출금 - 대기 - 입금" 방식 대신 통합된 결제 의미 체계 하에서 상태 변경을 완료할 수 있도록 지원합니다.

물론, 상호 운용성 논의에서 피할 수 없는 핵심 질문은 크로스체인 확인 속도를 높이기 위해 기존의 7일에서 1시간으로 결제 챌린지 기간을 단축하는 것이 공격자들이 악용할 여지를 남길 것인지 여부입니다.

이론적으로 볼 때, 이러한 우려는 근거 없는 것이 아닙니다. "강력한 검열"(검증자들이 집단적으로 악행을 저지르는 것)과는 달리, 현실에서 더 우려스러운 것은 블록 생성자가 주도하는 이러한 종류의 소프트 검열 공격입니다. 공격자는 합의 과정을 통제할 필요 없이, 방어자의 입찰을 지속적으로 억제하여 핵심 거래가 블록체인에 기록되는 것을 막기만 하면 됩니다.

흥미롭게도, 현재까지 이 시나리오에 대한 유일한 체계적인 경제 분석은 2025년 2월에 Offchain Labs에서 발표한 논문 "사기 증명에서의 경제 검열 게임(Economic Censorship Games in Fraud Proofs)"에서 찾아볼 수 있습니다. 이 논문은 다음과 같은 가정을 바탕으로 가장 비관적인 모델부터 비교적 낙관적인 모델까지 세 가지 모델을 구축했습니다.

• G¹ 모델: 블록의 내용은 최고 입찰자에 의해 전적으로 결정됩니다.
• G¹ₖ 모델: 일부 검증자는 항상 로컬에서 블록을 생성합니다.
• Gᵐ 모델: 여러 검증자가 공동으로 블록 내용을 결정하며, 방어자 트랜잭션은 한쪽 당사자만 선택하면 됩니다.

실제 엔지니어링 환경에서는 검증자가 슬롯을 누락할 수 있으므로 일부 설계는 더욱 비관적인 G¹ 사례로 퇴화할 수도 있습니다. 따라서 본 논문에서는 최악의 경우부터 분석을 시작합니다.

이러한 전제를 바탕으로 연구진은 실질적인 의미가 큰 "적은 투자로 큰 효과"를 내는 시간 지연 방어 메커니즘이라는 방어 방식을 제안했습니다. 이 메커니즘의 핵심 논리는 방어자가 "한 번의 클릭으로 지연"할 수 있는 권한을 갖는다는 것입니다. 즉, 방어자는 짧은 시간 안에 모든 복잡한 오류 검사 과정을 완료할 필요 없이 핵심 거래만 성공적으로 제출하면 된다는 의미입니다.

이 중요한 거래의 목적은 매우 명확합니다. 블록체인에 기록되는 순간, 이의 제기 기간이 자동으로 1시간에서 기존의 7일로 연장됩니다. 예를 들어, 방어자가 L2 상태에서 이상 징후를 발견했을 때, 1시간 안에 모든 복잡한 오류 검사 과정을 완료할 필요가 없습니다. L1에 특별한 거래를 성공적으로 제출하기만 하면 됩니다. 이 거래는 마치 공습 경보를 울리는 것과 같아서, 이의 제기 기간을 즉시 기존의 7일로 연장시켜 줍니다.

이는 공격자들이 매우 불균형적인 소모전에 휘말릴 수밖에 없다는 것을 의미합니다. 블록체인에 거래가 기록되는 것을 막기 위해 공격자는 방어자보다 매 블록마다 더 높은 우선 순위 수수료를 지속적으로 지불해야 하며, 이러한 대립은 전체 도전 기간 동안 유지되어야 합니다.

이 논문은 매우 직관적인 정량적 결과를 제시합니다. 계산에 따르면, 강력한 공격자가 지속적인 검열 공격에 100억 달러를 투자할 의향이 있다면 다음과 같은 결과가 나옵니다.

• 한 시간 동안 수비팀은 역습을 시작하기 위해 3,300만 달러의 유류 예산만 있으면 됩니다.
• 지연 메커니즘이 성공적으로 작동하여 이의 제기 기간이 7일로 연장되면, 수비측의 반격 비용은 약 20만 달러까지 급락할 수도 있습니다.

즉, 이는 매우 중요한 구조적 이점입니다. 공격자의 비용은 선형적으로 누적되는 반면, 방어자는 온체인에서 단 한 번의 성공적인 작업만 완료하면 됩니다.

공격 비용과 방어 비용 사이의 이러한 극명한 차이 덕분에 이더리움은 결제 주기가 상당히 단축되었음에도 불구하고 경제적 보안 측면에서 견고함을 유지할 수 있습니다.

이는 Interop에게도 매우 중요한데, 신속한 확인과 짧은 결제 주기가 반드시 보안을 희생시키는 것은 아니기 때문입니다. 또한, 합리적인 제도적 설계 하에서는 2단계 크로스체인 보안과 경제적 보안이 공존할 수 있으며, 이를 통해 Interop은 2단계 크로스체인을 구현하는 데 필요한 가장 견고한 기반을 확보할 수 있습니다.

결론적으로

일부 사람들은 몇 초 또는 몇 분의 지연 시간을 최적화하는 데 왜 신경을 써야 하는지 의아해할 수도 있습니다.

웹3가 한창이던 시절, 우리는 기다림에 익숙해졌고, 심지어 "기다림"이 탈중앙화를 위해 지불해야 할 필수적인 대가라고 믿기까지 했습니다. 하지만 웹3가 대중화됨에 따라, 사용자들은 자신이 어떤 블록체인에서 작업하는지 신경 쓸 필요도 없고, L1 블록체인의 최종성 논리를 계산할 필요조차 없어야 합니다.

빠른 확인, 6초 간격의 심장 박동, 그리고 비대칭적인 방어 메커니즘은 본질적으로 한 가지 일을 하고 있습니다. 바로 사용자의 인식에서 "시간"이라는 변수를 없애는 것입니다.

제가 전에도 말씀드렸듯이, 최고의 기술은 신속한 확인 과정에서 복잡성을 완전히 없애주는 기술입니다.