이더리움의 높은 가스비와 느린 트랜잭션 속도는 블록체인 생태계의 오랜 숙제였습니다.
하지만 레이어 2 솔루션의 등장으로 이러한 문제들이 점차 해결되고 있습니다.
본 글에서는 현재 가장 주목받고 있는
세 가지 레이어 2 솔루션인 Arbitrum, Optimism, zkSync의 특징과 차이점을 자세히 알아보겠습니다.
레이어 2 솔루션이란 무엇인가?
레이어 2(Layer 2) 솔루션은 이더리움 메인넷(레이어 1) 위에 구축된 확장성 솔루션입니다.
메인 블록체인의 보안성을 유지하면서도 트랜잭션 처리 속도를 크게 향상시키고 가스비를 대폭 절감할 수 있는 기술입니다.
레이어 2 솔루션은 크게 두 가지 방식으로 분류됩니다.
첫 번째는 옵티미스틱 롤업(Optimistic Rollup) 방식이고, 두 번째는 영지식 증명 롤업(Zero-Knowledge Rollup) 방식입니다.
옵티미스틱 롤업 vs 영지식 증명 롤업
옵티미스틱 롤업은 기본적으로 모든 트랜잭션이 유효하다고 가정하고 처리합니다.
만약 무효한 트랜잭션이 발견되면 챌린지 기간 동안 이를 증명할 수 있는 구조입니다.
이 방식은 구현이 상대적으로 단순하지만, 출금 시 7일의 챌린지 기간을 기다려야 한다는 단점이 있습니다.
반면 영지식 증명 롤업은 암호학적 증명을 통해 트랜잭션의 유효성을 즉시 검증합니다.
출금 대기 시간이 거의 없고 더 높은 보안성을 제공하지만, 구현 복잡도가 높습니다.
Arbitrum - 가장 성숙한 옵티미스틱 롤업
Arbitrum은 현재 레이어 2 시장에서 가장 높은 TVL(Total Value Locked)을 보유한 솔루션입니다.
Offchain Labs에서 개발한 Arbitrum은 옵티미스틱 롤업 기술을 기반으로 합니다.
2021년 8월 메인넷 출시 이후 꾸준한 성장을 이어가고 있습니다.
Arbitrum의 주요 특징
완벽한 EVM 호환성
Arbitrum은 이더리움 가상머신(EVM)과 완벽하게 호환됩니다.
기존 이더리움 스마트 컨트랙트를 수정 없이 그대로 배포할 수 있어 개발자들이 쉽게 마이그레이션할 수 있습니다.
멀티 라운드 인터랙티브 챌린지
Arbitrum만의 독특한 분쟁 해결 메커니즘을 사용합니다.
문제가 발생했을 때 여러 라운드에 걸쳐 점진적으로 문제를 좁혀가는 방식으로 효율적인 분쟁 해결이 가능합니다.
Nitro 업그레이드
2022년 8월 Arbitrum Nitro로 업그레이드되면서 성능이 대폭 향상되었습니다.
WASM(WebAssembly) 기반의 새로운 아키텍처로 더 빠른 속도와 낮은 가스비를 제공합니다.
Arbitrum 생태계 현황
Arbitrum 네트워크상에는 GMX, Camelot, Radiant Capital 등 다양한 DeFi 프로토콜들이 활발히 운영되고 있습니다.
특히 파생상품 거래소인 GMX는 Arbitrum의 대표적인 성공 사례로 꼽힙니다.
최근에는 Arbitrum One과 함께 게임과 소셜 애플리케이션에 특화된 Arbitrum Nova도 출시되어 생태계를 확장하고 있습니다.
Optimism - 공공재 펀딩의 선구자
Optimism은 Arbitrum과 함께 옵티미스틱 롤업의 양대 산맥을 이루고 있습니다.
Optimism Foundation에서 개발한 이 솔루션은 단순한 확장성 솔루션을 넘어서 공공재 펀딩 모델을 도입한 것으로 유명합니다.
2021년 12월 메인넷을 출시한 후 꾸준히 발전해오고 있습니다.
Optimism의 핵심 기술
단일 라운드 사기 증명
Optimism은 Arbitrum과 달리 단일 라운드 사기 증명 방식을 사용합니다.
분쟁이 발생했을 때 한 번의 증명 과정으로 해결하는 더 단순한 구조입니다.
Optimistic Virtual Machine (OVM)
초기에는 OVM이라는 독자적인 가상머신을 사용했지만, 현재는 EVM 동등성(EVM Equivalence)을 추구하고 있습니다.
이를 통해 이더리움과의 호환성을 극대화했습니다.
Bedrock 업그레이드
2023년 6월 Bedrock 업그레이드를 통해 성능과 호환성이 크게 개선되었습니다.
가스비가 추가로 절감되고 이더리움과의 동등성이 더욱 강화되었습니다.
RetroPGF와 공공재 펀딩
Optimism의 가장 혁신적인 특징 중 하나는 RetroPGF(Retroactive Public Goods Funding) 모델입니다.
이는 공공재 개발에 기여한 프로젝트들에게 소급적으로 보상을 제공하는 시스템입니다.
OP 토큰의 일정 비율을 공공재 펀딩에 할당하여 생태계 전체의 발전을 도모합니다.
벌써 여러 차례의 RetroPGF 라운드가 진행되어 수많은 개발자와 프로젝트들이 혜택을 받았습니다.
Optimism 생태계의 성장
Optimism 네트워크에는 Uniswap, Aave, Synthetix 등 메이저 DeFi 프로토콜들이 배포되어 있습니다.
특히 Synthetix는 Optimism의 초기 파트너로서 중요한 역할을 했습니다.
최근에는 Base, Mode, Zora 등 OP Stack을 기반으로 한 다양한 레이어 2 체인들이 등장하면서 Superchain 생태계를 형성하고 있습니다.
zkSync - 영지식 증명의 선도주자
zkSync는 Matter Labs에서 개발한 영지식 증명 기반의 레이어 2 솔루션입니다.
2020년 zkSync 1.0(Lite)을 시작으로, 2023년 3월 zkSync Era(2.0) 메인넷을 출시했습니다.
영지식 증명 기술을 활용하여 높은 보안성과 빠른 최종성을 제공합니다.
zkSync의 기술적 혁신
zk-SNARK 기반 증명 시스템
zkSync는 zk-SNARK(Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge) 기술을 사용합니다.
이를 통해 트랜잭션의 유효성을 암호학적으로 증명하면서도 프라이버시를 보호할 수 있습니다.
zkEVM 구현
zkSync Era는 EVM과 호환되는 영지식 가상머신인 zkEVM을 구현했습니다.
완전한 EVM 동등성은 아니지만, 대부분의 솔리디티 코드를 큰 수정 없이 사용할 수 있습니다.
Account Abstraction 네이티브 지원
zkSync는 계정 추상화(Account Abstraction)를 네이티브로 지원합니다.
이를 통해 더 유연한 지갑 기능과 사용자 경험을 제공할 수 있습니다.
zkSync의 독특한 특징들
Paymaster 기능
사용자가 가스비를 ETH가 아닌 다른 토큰으로 지불할 수 있는 Paymaster 기능을 제공합니다.
이는 사용자 경험을 크게 개선하는 혁신적인 기능입니다.
즉시 출금 가능
영지식 증명의 특성상 옵티미스틱 롤업과 달리 7일의 대기 시간 없이 즉시 출금이 가능합니다.
단, 현재는 유동성 제공자를 통한 빠른 출금 서비스를 주로 이용합니다.
zkSync 생태계와 에어드랍
zkSync는 2024년 6월 ZK 토큰 에어드랍을 실시하여 큰 주목을 받았습니다.
초기 사용자들과 개발자들에게 토큰을 배분하며 생태계 참여를 독려했습니다.
현재 SyncSwap, Mute, SpaceFi 등 다양한 DeFi 프로토콜들이 활발히 운영되고 있습니다.
세 솔루션의 상세 비교 분석
각 레이어 2 솔루션은 고유한 장단점을 가지고 있어 용도에 따라 선택할 수 있습니다.
다음은 주요 비교 요소들입니다.
더 자세한 실전 비교와 개발자 관점의 분석이 궁금하시다면, Layer 2 솔루션 실전 비교 - Arbitrum vs Optimism vs zkSync 개발자 가이드를 참고해보세요.
Layer 2 솔루션 실전 비교 - Arbitrum vs Optimism vs zkSync 개발자 가이드
블록체인 개발자라면 한 번쯤은 이더리움의 높은 가스비와 느린 트랜잭션 속도로 인해 고민해본 적이 있을 것입니다.이러한 문제를 해결하기 위해 등장한 Layer 2 솔루션들은 현재 DeFi와 NFT 생태
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기술적 특징 비교
트랜잭션 처리 속도
- Arbitrum: 초당 약 4,000-5,000 TPS
- Optimism: 초당 약 2,000-3,000 TPS
- zkSync: 초당 약 2,000-3,000 TPS
가스비 절감 효과
세 솔루션 모두 메인넷 대비 90% 이상의 가스비 절감 효과를 제공합니다.
구체적인 가스비는 네트워크 사용량과 ETH 가격에 따라 변동됩니다.
출금 대기 시간
- Arbitrum: 7일 (Fast Withdrawal 서비스 이용 시 즉시)
- Optimism: 7일 (Fast Withdrawal 서비스 이용 시 즉시)
- zkSync: 이론적으로 즉시 (현재는 브릿지 서비스 이용)
개발자 경험 비교
EVM 호환성
Arbitrum과 Optimism은 거의 완벽한 EVM 호환성을 제공합니다.
zkSync는 대부분의 솔리디티 코드가 작동하지만 일부 수정이 필요할 수 있습니다.
개발 도구 지원
- Arbitrum: Hardhat, Truffle 등 기존 도구 완벽 지원
- Optimism: 기존 이더리움 개발 도구 대부분 지원
- zkSync: 전용 CLI 도구와 Hardhat 플러그인 제공
문서화와 커뮤니티
세 솔루션 모두 활발한 개발자 커뮤니티와 잘 정리된 문서를 제공합니다.
Arbitrum이 가장 오랜 운영 경험을 바탕으로 성숙한 생태계를 구축했습니다.
레이어 2 솔루션 선택 가이드
프로젝트의 특성에 따라 적합한 레이어 2 솔루션이 다릅니다.
다음 기준들을 고려하여 선택하는 것이 좋습니다.
DeFi 프로젝트의 경우
Arbitrum 추천 상황
- 높은 TVL과 유동성이 필요한 경우
- 복잡한 금융 프로토콜을 구축하는 경우
- 안정적이고 검증된 환경을 원하는 경우
Optimism 추천 상황
- 공공재 성격의 프로젝트인 경우
- RetroPGF 펀딩을 받고 싶은 경우
- Superchain 생태계와 연계하고 싶은 경우
zkSync 추천 상황
- 혁신적인 UX를 제공하고 싶은 경우
- Account Abstraction 기능이 필요한 경우
- 높은 보안성이 중요한 경우
개발 난이도 고려사항
초보 개발자라면 Arbitrum이나 Optimism을 추천합니다.
기존 이더리움 코드를 거의 수정 없이 사용할 수 있기 때문입니다.
zkSync는 더 많은 학습이 필요하지만, 독특한 기능들을 활용할 수 있는 장점이 있습니다.
미래 전망과 로드맵
레이어 2 솔루션들은 모두 지속적인 발전을 계획하고 있습니다.
각 솔루션의 미래 계획을 살펴보겠습니다.
Arbitrum의 로드맵
Arbitrum은 Stylus라는 새로운 프로그래밍 환경을 개발 중입니다.
이를 통해 Rust, C++ 등 다양한 언어로 스마트 컨트랙트를 개발할 수 있게 됩니다.
또한 AnyTrust 체인과 Orbit 체인을 통해 더 다양한 사용 사례를 지원할 예정입니다.
Optimism의 Superchain 비전
Optimism은 OP Stack을 기반으로 한 Superchain 생태계 구축에 집중하고 있습니다.
여러 체인이 상호 운용 가능한 네트워크를 형성하여 더 큰 시너지를 창출하려고 합니다.
EIP-4844 (Proto-Danksharding) 도입으로 더욱 낮은 비용을 실현할 예정입니다.
zkSync의 확장 계획
zkSync는 zkPorter를 통해 하이브리드 확장 솔루션을 제공할 계획입니다.
Data Availability를 오프체인으로 처리하여 더 낮은 비용으로 더 높은 처리량을 달성하려고 합니다.
또한 zkEVM의 완전한 EVM 동등성 달성을 목표로 하고 있습니다.
실제 사용 사례와 성과 분석
각 레이어 2 솔루션의 실제 성과를 데이터로 살펴보겠습니다.
TVL과 사용자 통계
2024년 기준으로 Arbitrum이 가장 높은 TVL을 기록하고 있습니다.
Optimism과 zkSync도 꾸준한 성장세를 보이며 경쟁하고 있습니다.
일일 활성 사용자 수 역시 지속적으로 증가하는 추세입니다.
주요 프로젝트들의 성공 사례
Arbitrum의 GMX
파생상품 거래소 GMX는 Arbitrum에서 가장 성공한 프로젝트 중 하나입니다.
높은 거래량과 수수료 수익을 통해 레이어 2의 가능성을 입증했습니다.
Optimism의 Synthetix
합성 자산 프로토콜인 Synthetix는 초기부터 Optimism과 긴밀히 협력했습니다.
높은 가스비 문제를 해결하며 프로토콜의 사용성을 크게 개선했습니다.
zkSync의 혁신적 DeFi
zkSync에서는 Account Abstraction을 활용한 새로운 형태의 DeFi 서비스들이 등장하고 있습니다.
Paymaster 기능을 통한 가스비 추상화 등 독특한 경험을 제공합니다.
결론: 레이어 2 솔루션의 선택과 전망
Arbitrum, Optimism, zkSync는 각각 다른 접근 방식으로 이더리움의 확장성 문제를 해결하고 있습니다.
현재 시점에서는 Arbitrum이 가장 성숙한 생태계를 구축했지만, Optimism의 공공재 철학과 zkSync의 기술적 혁신도 주목할 만합니다.
앞으로는 각 솔루션이 더욱 특화된 영역에서 경쟁력을 갖춰갈 것으로 예상됩니다.
개발자들은 프로젝트의 특성과 요구사항을 종합적으로 고려하여 적합한 레이어 2 솔루션을 선택해야 합니다.
레이어 2 생태계는 계속 발전하고 있으며, 향후 더 많은 혁신과 발전이 기대됩니다.
이더리움 생태계의 확장성 문제 해결을 통해 블록체인 기술의 대중화가 더욱 가속화될 것입니다.
참고 자료
공식 문서 및 웹사이트
데이터 및 통계
기술 자료
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