이더리움의 새로운 프로토-댕크샤딩 제안(EIP-4844)은 어떻게 작동하나요?

이더리움은 분산 애플리케이션과 스마트 계약을 위한 선도적인 블록체인 플랫폼으로서, 오랫동안 확장성 문제에 직면해 왔습니다. 거래량이 기하급수적으로 증가함에 따라 네트워크 혼잡과 높은 수수료가 흔한 문제가 되었습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 이더리움 개발자들은 프로토-댕크샤딩(Proto-Danksharding)과 같은 혁신적인 솔루션을 모색하고 있으며, 그중 EIP-4844는 중요한 업그레이드로 부상하고 있습니다. 본 글에서는 EIP-4844가 어떻게 작동하는지와 이더리움의 미래에 미칠 잠재적 영향에 대해 설명합니다.

이더리움의 확장성 문제 이해하기

이더리움의 인기로 인해 거래 및 데이터 처리 수요가 증가했습니다. 그러나 현재 구조는 초당 처리 가능한 거래 수를 제한하여, 피크 시간대에는 네트워크 혼잡을 초래하는 경우가 많습니다. 이러한 병목 현상은 지연을 유발할 뿐만 아니라 거래 수수료를 상승시켜 일상 사용자들이 접근하기 어렵게 만듭니다.

핵심 문제는 온체인 데이터 저장 및 처리 방식에 있습니다. 전통적인 거래는 모든 데이터를 블록 내에 직접 저장해야 하므로 블록 크기가 커지고 검증 시간이 느려집니다. 따라서 확장 솔루션은 일부 데이터를 오프로드하거나 더 효율적으로 처리하면서도 보안이나 탈중앙화를 희생하지 않는 방안을 모색하게 됩니다.

프로토-댕크샤딩이란 무엇인가?

프로토-댕크샤딩은 전체 샤딩(Sharding)을 향한 중간 단계로, 블록체인을 더 작은 조각인 샤드(shard)로 나누어 동시에 트랜잭션을 처리하는 방법입니다. 아직 개발 중인 완전한 샤딩 구현과 달리, 프로토샤드는 전체 네트워크 구조를 즉시 개편하지 않으면서도 확장성을 높이는 메커니즘을 도입합니다.

이 접근법은 특화된 트랜잭션 유형과 데이터 구조를 통해 주 체인을 더 많은 데이터를 효율적으로 처리할 수 있도록 하여 부하를 줄이는 데 집중합니다. 이는 미래의 확장 가능한 아키텍처로 가는 다리 역할을 하면서 오늘날에도 실질적인 혜택을 제공합니다.

EIP-4844와 프로토-댕크샤딩의 역할

EIP-4844는 이 프레임워크 내에서 "블롭(blob)" 트랜잭션이라는 개념을 도입하도록 설계된 구체적 제안입니다. 이는 온체인 트랜잭션으로 참조되지만 별도로 저장되는 대용량 오프체인 데이터 청크입니다.

이 제안을 통해:

• 데이터 오프로드: 특정 작업과 관련된 대용량 데이터를 메인 체인이 아닌 별도 공간으로 이동시킵니다.

• 처리량 증가: 블롭은 기존 가스 한도(gas limit)에 포함되지 않기 때문에 각 블록당 더 많은 트랜잭션 처리가 가능해집니다.

• 비용 절감: 대규모 데이터를 다루는 비용이 전통적인 방법보다 저렴하며, 저장 비용 역시 낮아집니다.

이 메커니즘 덕분에 이더리움 노드들은 블록 크기를 크게 늘리지 않고도 더 많은 정보를 처리할 수 있어 탈중앙화 유지와 성능 향상의 균형 잡기에 중요한 역할을 합니다.

블롭 트랜잭션은 어떻게 작동하나요?

블롭 트랜잭션에는 상당한 양의 원시 데이터(바이너리 객체)가 포함된 큰 파일(블롭)이 첨부됩니다. 이러한 파일들은 일반 거래 실행과 별개로 저장되며, 암호학적 참조 또는 증명(commitment)을 통해 연결됩니다.

사용자가 이런 거래를 제출하면:

1. 해당 블롭은 대용량 데이터 최적화 스토리지 시스템에 업로드됩니다.
2. 그 후 암호학적 참조(commitment)가 생성되어 이를 블록체인 내에서 기록합니다.
3. 검증자는 해당 커밋먼트를 검증하지만 필요 시 전체 블롭 파일까지 다운로드하지 않습니다.

즉, 검증자는 핵심 합의 정보만 집중해서 검증하고, 큰 데이터 세트는 필요 시 오프체인 상태로 유지되어 각 블록당 처리 부담이 크게 줄어듭니다.

EIP-4844가 제공하는 주요 혜택

EIP-4844 도입으로 얻어지는 장점들은 다음과 같습니다:

확장성 강화

"블롭"이라 불리는 별도의 구조물로 대용량 데이터를 오프로드함으로써 즉각적인 프로토콜 변경 없이도 전체 시스템 성능 향상이 가능합니다.

낮아진 거래 비용

대규모 데이터를 다루는데 드는 비용이 감소하며, dedicated blob storage 사용으로 인해 모든 정보를 직접 넣기보다 저렴하게 운영할 수 있습니다.

빠른 네트워크 확인 시간

거대한 페이로드 때문에 발생하는 혼잡도가 줄어들면서 확인 시간이 단축되고, 이는 잦은 마이크로거래 또는 복잡한 dApp 배포 시 유용합니다.

미래 업그레이드와 호환성

EIP-4844는 완전한 샤딩 아키텍처(Danksharding)를 향한 중요한 디딤돌이며 이후 더욱 높은 수준의 확장을 지원하면서 기존 proof-of-stake(PoS) 보안 표준과 호환성을 유지하도록 설계되었습니다.

구현 일정 및 커뮤니티 참여

2021년 10월 비탈릭 부테린(Vitalik Buterin)이 처음 제안한 이후 EIP-4844는 전 세계 개발자들의 광범위한 검토 과정을 거쳤으며 피드백 기반 테스트 결과들을 반영하고 있습니다. 이더리움 재단(Ethereum Foundation)은 시뮬레이션 등을 통한 프로토타입 테스트 후 'Shanghai' 또는 차후 하드 포크(hard fork)와 연계하여 배포 계획 중입니다.

구체 일정은 지속적인 시험 과정에서 보완되고 있으며 잠재적 보안 취약점 해결 등 여러 변수들이 존재하지만 일반적으로 2023년~2025년 사이 주요 업데이트 안에 포함될 것으로 기대되고 있습니다.

예상되는 위험성과 과제

새로운 프로토콜 도입에는 항상 위험 요소들이 따릅니다:

• 보안 우려: 새로운 종류의 오프체인 Blob들이 적절히 보호되지 않으면 공격 벡터(open attack vector)가 될 가능성이 있으며 엄격한 테스트가 이를 방지하려 합니다.
• 스마트 계약 호환성: 기존 계약들은 Blob 기반 작업들과 원활히 연동하려면 업데이트나 재작성 필요성이 있는데 이는 복잡도를 높일 수도 있습니다.
• 사용자 채택: 최대 효과를 위해서는 개발자 인센티브 제공 및 사용자 친화적 도구 마련 등이 중요하며 그렇지 않으면 채택 속도가 늦어질 우려가 있습니다.

결론: 확장 가능한 블록체인 인프라 구축을 위한 한 걸음

EIP-4844 사례처럼 점진적인 혁신—프로토샤딩 구성요소—들이 결국 탈중앙성과 안전성을 희생하지 않으면서 blockchain 확장의 핵심 과제 해결에 기여한다는 점에서 의미 깊습니다.

개발 과정에서는 커뮤니티 피드백 및 기술 검증 활동들을 활발히 진행하며 글로벌 이해관계자들의 기대 역시 높아지고 있는 가운데, 이러한 제안들이 실제 세계 개선 효과로 이어져 ETH 접근성을 높이고 고급 분산 애플리케이션 지원 능력을 확대하는 데 기여할 것으로 기대됩니다.

키워드: 이더리움 확장 솔루션 | EIPs | 프로토 댕크샤딩 | Blob Transactions | Blockchain Data Offloading | Layer 2 Scaling | ETH 업그레이드