본 아티클은 2024년 1월 18일 Spartan Group에서 발간한 ‘Bitcoin Layers: Tapestry of a Trustless Financial Era’ 리포트의 국문 번역본으로, 비트코인 생태계에서 이뤄지고 있는 전반적인 개발 사항에 대해 다루고 있습니다. 본 아티클은 총 4편의 시리즈로 구성되어 있으며, DeSpread에서 번역 및 검수하였습니다. 2023년 12월을 기준으로 작성된 영문 버전의 리포트 전문은 ‘이곳’ 링크를 통해 확인 가능합니다.
진화하는 비트코인 논거
2009년 1월 비트코인이 탄생된 이래, 비트코인의 역할과 잠재력은 큰 발전을 이룩해왔습니다. 많은 사람들이 초기 비트코인을 인플레이션 헤지 수단, 가치저장수단, 금융 시스템의 민주화를 위한 희망의 상징으로 여겨왔으나, 최근에는 비트코인이 탈중앙화 애플리케이션(dApp)의 미래를 만들어갈 핵심 역할을 할 것이라 주목하고 있습니다. 비트코인 출시 이래 지난 14년 동안 이더리움이 애플리케이션 플랫폼으로서 시장에서 성공할 수 있음을 보여주었고, 비트코인은 이더리움에 비해 월등한 자산 가치를 인정받아 높은 시장 점유율을 가져갔으며, 개발자들은 비트코인 코이 네트워크(레이어1) 상에 수많은 인프라 “레이어”를 도임함으로써 앞서 언급한 비트코인의 변화 양상이 보다 뚜렷해짐을 확인할 수 있었습니다. 확장성과 프로그래밍 기능을 향상시켜주는 비트코인 레이어는 비트코인의 안정성과 보안을 활용함과 동시에 레이어1을 직접 수정하지 않고도 8500만 달러 상당의 자본을 비생산적인 자본으로 성장시킬 수 있습니다. 우리는 지금 비트코인 레이어에서 수많은 발전을 목격 중에 있습니다. 비트코인 레이어는 BTC 자산을 활용하고 비트코인의 리오그 보안 및 최종성을 상속하는 동시에 프로그래밍 기능 및 성능적 한계를 극복할 것입니다. 이는 앞으로 비트코인 레이어가 생태계 고유의 인프라로 자리 잡아 많은 사람들이 애플리케이션을 구축하는 초석으로 작용할 것임을 암시합니다.
이러한 많은 진전에도 불구하고, 필수적인 인프라 대부분이 여전히 개발 및 실험 단계에 남아 있습니다. 관련한 전례가 없기에, 2017년 당시 초기 NFT 및 토큰 프로젝트들이 이더리움을 채택하였고, 이는 결과적으로 느린 트랜잭션 속도와 높은 트랜잭션 수수료를 야기했습니다. 이는 보다 강력한 인프라를 구축하고자 하는 개발자 커뮤니티의 욕망을 자극했으며, 애플리케이션이 요구로 하는 수준을 지원하기 위해 네트워크의 확장성과 유연성에 대한 논의가 시작되었습니다. 이더리움 커뮤니티는 여러 접근 방식에 대해 토론하고 실험했으며 성능과 확장성에 있어 계층적 접근 방식을 채택함으로써, 지금의 수십억 달러의 TVL을 자랑하는 이더리움 레이어2로 발전이 이어질 수 있었습니다. 이렇게 이더리움에서 겪은 애플리케이션과 기본 네트워크의 확장, 성장 및 탈중앙화 관련 경험은 비트코인에 매우 중요한 통찰력으로 이어졌습니다.
이전 이더리움의 경험과 유사하게, 비트코인은 오디널스(Ordinals)의 도입 및 “비트코인 기반 구축(Building on Bitcoin)”으로의 전환을 통해 매우 중요한 순간을 경험할 수 있었습니다. 비트코인은 오디널스의 출시(Ordianl Theory 및 비트코인 체인에 데이터를 입력하는 기능을 기반으로 함)와 “비트코인 기반 구축”이라는 새로운 문화로 인해 약 6년 만에 역사적 순간을 맞이했습니다. 이러한 변화는 비트코인 레이어1을 기반으로 한 인프라 및 확장 레이어의 개발을 촉진시켰습니다. 우리는 이제 새로운 프로토콜 및 토큰 표준(BRC-20 등) 뿐만 새로운 비트코인 레이어2의 개발도 목격하고 있으며, 이는 비트코인 경제를 활성화시키고 8500억 달러의 휴면 자본 그리고 지금까지 업계 내 가장 안정적이고 검증된 기술을 잠금 해제할 기회를 제공할 것입니다. 결과적으로 비트코인 논거는 재정의되고 있습니다. 비트코인은 더 이상 단순 가치저장수단이나 자산이 아닌 비트코인 자체의 경제를 확장하는 기본 인프라로 부상 중에 있습니다.
이더리움의 성장 과정과 유사하게, 비트코인 생태계 또한 특정 사용 사례가 사용자들 사이에서 급속히 채택될 가능성이 높으며, 이는 플라이휠의 시작이 될 수 있습니다. 결과적으로 더 많은 개발자들이 합류하고 생태계 애플리케이션의 TVL을 증가시킬 것입니다. 비트코인의 시가총액이 이더리움의 시가총액 2700억 달러 대비 3.1배임을 고려했을 때, 현재 이더리움의 애플리케이션 TVL은 760억 달러이며 비트코인은 약 3억 2천만 달러 수준에 불과합니다. 본 시나리오는 비트코인 생태계가 애플리케이션 측면에 있어 이더리움과 유사한 성숙도 수준에 도달한다면 약 740배의 성장 기회가 있음을 의미하며, 이는 무려 생태계가 탄력을 받아 발생할 수 있는 추가적인 유동성 유입을 계산하지 않았을 때의 수치입니다.
네트워크 대 자산
변화하고 있는 내러티브를 이해하기 위해선 네트워크(비트코인 코어, 비트코인 레이어1, 비트코인 블록체인)로서의 비트코인과 디지털 자산인 BTC를 구분해야 합니다. “비트코인”이라는 용어 자체가 깊게 연관되어 있으면서도 크게 다른 의미를 지닌 이 두 가지 모두를 지칭할 수 있기 때문이며, 실제로 많은 사람들이 관련한 혼란을 겪었습니다. 본 보고서에서는 이러한 혼란을 피하기 위해 네트워크를 지칭 시 비트코인(Bitcoin), 토큰이나 디지털 자산을 의미 시 BTC를 사용하였습니다.
- 비트코인 네트워크는 2008년 10월 31일 P2P 전자 현금 시스템에 대한 소개가 담긴 백서가 발표된 직후 활성화되었습니다. 제네시스 블록이 채굴된 2009년 1월 3일 이후 비트코인 네트워크는 지금까지 안정적으로 유지된 반면, 다른 네트워크들은 공격, 가동 중지 등을 경험했습니다. 이는 즉 비트코인이 최고의 레이어1이자 그 생존력을 입증했음을 의미합니다. 비트코인은 중앙화된 중개자 없이 신뢰를 제공 가능하며 거래, 자산 및 향후 애플리케이션을 위한 궁극적인 탈중앙화된 정산(settlement) 레이어 역할을 할 수 있음을 보여주었습니다. 그러나 비트코인은 유연한 프로그래밍 기능이 부족하고 외부에서 네트워크에 무신뢰방식으로 쓰기(write) 기능이 불가능했기에 비트코인에서는 BTC 자산 자체 외 애플리케이션을 개발하기란 매우 어려웠습니다. 비트코인은 이더리움과 달리 다음과 같은 차별점이 존재합니다: 탈중앙화 애플리케이션이 BTC를 자산으로 사용하거나 비트코인 레이어1에서 트랜잭션을 정산할 수 있도록 돕는 스마트 컨트랙트를 기본적으로 지원하지 않습니다.
- 격동하는 글로벌 금융 시장에 있어 BTC라는 디지털 자산은 전통적으로 가치저장수단 및 인플레이션 헤지 수단으로 간주되어 왔습니다. 초기에는 디지털, 무허가형, 검열 저항성, 세계적 희소성이 강조되는 자산으로 취급되었습니다. BTC는 현재 시가총액 8,500억 달러를 웃도는 최고의 암호화폐 자산으로, 2021년 11월 최고가를 달성했을 때 그 시가총액은 1조 2,500억 달러를 갱신했었습니다. 그러나 10년이 지난 오늘날에도 BTC는 주로 가치저장수단으로 여겨지고 있으며, 별도의 개발 없이는 그 이상으로 활용 가능한 유틸리티나 능력은 거의 찾아볼 수 없습니다.
비트코인 레이어는 이러한 문제점에 대한 해결책이 될 수 있습니다. 모두가 알다시피 BTC는 자산으로서 비트코인 레이어1의 초기 사용 사례로 채택되었습니다. 여기에 비트코인 레이어2와 같은 비트코인 레이어가 스마트 컨트랙트를 통해 BTC를 자산으로 활용하게 된다면 비트코인 레이어1의 보안, 내구성 및 탈중앙화라는 주요 이점을 유지함과 동시에 다른 비트코인 레이어 상에서 수많은 실험을 할 수 있게 됩니다. BTC를 자산으로 사용하는 애플리케이션은 레이어2를 통해 앱을 실행하고 레이어1에 트랜잭션을 정산하면 됩니다. 레이어2를 통해 매우 빠르고 확장 가능한 트랜잭션을 제공할 수 있으며 동시에 레이어1의 높은 수준의 보안을 상속받을 수 있습니다. 이는 “비트코인 기반 구축”을 가능케하고 비트코인 논거를 재정의할 것이며, 비트코인이 비트코인 경제 확장을 위해 자산만이 아닌 기본 인프라로 역할할 수 있음을 의미합니다.
비트코인 기반 구축
우리는 지난 수년 동안 비트코인 블록체인 기반 구축을 통해 독특한 기회와 과제를 만나볼 수 있었습니다. 다른 블록체인과 달리 비트코인은 애플리케이션을 위한 플랫폼이 아닌 자산 혹은 ‘화폐(money)’로 시작된 반면, 대다수의 블록체인은 애플리케이션 플랫폼으로 시작되었습니다. 즉, 그 시작점이 다르기에 이를 되돌아보면 타 생태계 대비 비트코인 생태계의 발전이 지연된 이유에 대해 유추해 볼 수 있습니다:
- 비트코인 네트워크는 배경이나 기술 지식에 관계없이 모든 사람을 환영합니다. 비트코인의 코드는 오픈소스이므로 누구나 복제 및 수정이 가능합니다. 이러한 개방적인 환경에서는 특정 그룹 혹은 개인이 블록체인의 방향성을 결정할 수 없기에, 비트코인만의 실험 문화(culture of experimentation)가 조성될 수 있었습니다.
- 네트워크의 제한된 상호운용성으로 인해 독특한 파생 프로젝트가 탄생했습니다. 다만 이렇게 파생된 프로젝트는 자체 자산을 갖춘 완전히 독립된 네트워크이기에 비트코인 네트워크와의 “역호환성”이 매우 부족했습니다. 때문에 현재 BTC 자산은 비트코인 네트워크에만 머물러있으며 이를 직접적으로 제거하거나 다른 네트워크로 전송할 수 없습니다.
- 프로그래밍 기능이 부족하면 개발에 있어 큰 어려움을 겪을 수 있습니다. 비트코인은 스마트 컨트랙트를 제공하지 않기 때문에 유연한 프로그래밍이 불가능하며, 때문에 비트코인의 애플리케이션 개발 플랫폼으로서의 사용을 저해하고 있습니다. 이는 비트코인을 플랫폼으로 사용하고자 할 때 제한된 성능과 함께 해결되어야 할 중요한 과제입니다.
- 비트코인 레이어1은 속도와 확장에 있어 도움이 필요합니다. 비트코인 네트워크는 빠른 속도로 트랜잭션을 확인하거나 짧은 시간 안에 플랫폼 내 대량의 트랜잭션 데이터를 처리하기엔 기능적으로 크게 제한되어 있습니다. 비트코인 블록체인에 기록하는 과정은 탈중앙화를 유지하기 위해 필연적으로 그 블록의 크기와 빈도를 제한하고 있습니다. 비트코인 네트워크의 온체인 트랜잭션 처리 용량은 평균 10분의 블록 생성 시간과 1MB의 블록 크기로 제한되며, 평균적으로 트랜잭션 확인을 위해 10~30분 이상이 소요되기에, 이는 대부분의 애플리케이션에 적합하지 않습니다.
이러한 특성을 해결하기 위해서는 블록체인 트릴레마(Blockchain Trilemma)를 이해해야 합니다. 비트코인 레이어1의 경우 탈중앙화 (a) 되고 보안성 (b) 을 갖추고 있지만, 초당 약 3~7.8건의 트랜잭션(TPS)만 처리 가능하기에 확장성 (c) 이 낮은 네트워크임을 알 수 있습니다. 반대로 이러한 한계는 네트워크가 본질적으로 희생한 부분에 있어 대체 솔루션 혹은 별도의 레이어가 필요함을 의미하기도 합니다.
이더리움 네트워크는 비트코인 수준의 보안과 탈중앙화를 보여주진 않았지만 확장성 솔루션에 대한 빠른 필요로 인해 비트코인 보다 우선적으로 도입되었으며 레이어2(아비트럼, OP 메인넷 등), 서브넷(아발란체의 에버그린) 등과 같이 애플리케이션 개발에 있어 필요로 하는 확장성 솔루션이 제공됨으로써 엄청난 성장을 이룩할 수 있었습니다. 또한 업계 전반에 걸쳐 유사 절충안이 파생되었으며 샤딩(Sharding), Nested Blockchains, 스테이트 채널, 슈퍼넷(Polygon Edge), 앱-체인 및 레이어2(혹은 사이드체인)와 같은 수많은 확장성 솔루션이 출시되었습니다.
이러한 확장성 솔루션에 대한 관심은 지난 몇 년간 이더리움 및 EVM 생태계를 중심으로 이뤄졌으나, 2023년 비트코인 레이어1 및 오디널스 업그레이드로 인해 큰 변화를 목격할 수 있었습니다. 개발자들은 점점 다시 비트코인으로 관심을 돌리기 시작했으며, 그중 많은 이들이 비트코인 레이어1의 확장성 문제를 해결하기 위해 노력하고 있습니다.
비트코인의 확장: 주요 레이어1 업그레이드
비트코인 확장성의 중요 발전은 2017년 7월 세그윗(SegWit, Segregated Witness) 업데이트로부터 시작되었습니다. 해당 업그레이드는 잠금 해제 코드를 각 비트코인 트랜잭션의 전용 섹션으로 분리함으로써 중요한 변화를 가져왔습니다. 이로 인해 트랜잭션 시간이 단축되고 2010년 사토시 나카모토가 설정한 초기 블록 용량인 1MB 제한을 넘어섰습니다.
이후 세그윗은 vsize/vbyte라 불리는 Weight Units(wu)를 통해 블록 크기 측정 방식을 개편하여 블록당 최대 4wu를 허용하였고, 블록 크기를 약 4MB로 확장시킬 수 있었습니다. 이는 이전 모든 비트코인 코어 버전과 호환되도록 설계되었으며, 그 결과 트랜잭션 효율성이 크게 향상되었습니다.
세그윗은 분할 데이터 구조(split data structure)를 통해 서명 및 스크립트와 같은 트랜잭션 내 “증인(witness)” 데이터를 비트코인 블록으로부터 분리시켰습니다. 우리는 흔히 이를 “트랜잭션 데이터”라 부르며 송신자/수신자와 같은 세부 정보가 담겨있습니다. 이러한 구조를 도입함으로써 새로운 4wu 블록 크기를 다음과 같이 분리할 수 있게 되었습니다:
- 트랜잭션 데이터와 비교했을 때 vbyte 당 25%의 가중치를 차지하거나 각 vbyte가 1wu를 담고 있는 증인 데이터
- 증인 데이터와 비교했을 때 vbyte 당 4배의 가중치를 차지하거나 각 vbyte가 4wu를 담고 있는 트랜잭션 데이터
세그윗에 이어, 주요 업그레이드 중 하나인 탭루트(Taptoot)가 2021년 11월에 활성화되었습니다. 탭루트는 트랜잭션 당 증인 데이터 공간의 최댓값 제한을 없앤 소프트 포크 업그레이드로 보다 빠른 트랜잭션, MAST(Merkelized Alternative Script Trees)를 통한 개인정보보호 강화, 슈노르(Schnorr)를 통한 효율적인 키 서명을 가능케했습니다. 또한 탭루트는 P2TR(Pay-to-Taproot) 및 Taro(Taproot Asset Representation Overlay)와 같은 프로토콜을 도입하여 비트코인 레이어1 상에서의 자산 거래를 촉진시켰습니다.
- 타로(Taro)는 탭루트를 사용하여 비트코인 레이어1 및 라이트닝 네트워크 상에서 자산을 발행, 전송 및 수신하기 위해 제안된 프로토콜로, 2023년 10월 메인넷 알파 버전 출시를 통해 활성화되었습니다.
- 슈노르서명(Schnorr signature)은 여러 공개 키와 서명을 하나로 합쳐주는 기능으로, 이를 통해 키 집계(key aggregation)가 가능해졌습니다. 쉽게 말해, 트랜잭션 검증 시 개별적으로 집계하는 것이 아닌 여러 서명을 한 번에 합쳐 진행함으로써 트랜잭션 효율성을 향상시켰습니다.
- MAST는 트랜잭션과 연관된 사전 설정 조건을 숨기는 기능입니다. 사용되지 않은 결과가 온체인 상에 게시되지 않기 때문에 개인정보보호를 강화하고 트랜잭션 크기가 압축되어 데이터 사용량을 줄일 수 있습니다.
- P2TR은 탭루트 주소를 통해 비트코인을 사용하는 새로운 방법을 제공합니다.
위와 같은 레이어1 업그레이드는 현재 개발되고 있는 비트코인 레이어 상에 추가적인 개발이 가능하게끔 토대가 되어주었습니다. 하지만 비트코인 기반 구축이 대중들로부터 다시 주목받고 비트코인의 확장성과 기능성에 대한 새로운 가능성을 열어준 것은 바로 오디널스(Ordinals)가 출시된 이후였습니다.
오디널스가 가져온 비트코인 빌더 문화의 부활
레이어1에 이뤄진 업그레이드에도 불구하고, 비트코인의 개발 활동은 2017년 “블록크기 전쟁(Blocksize Wars)”이 야기한 보수적인 문화로 인해 2022년까지 정체를 겪었습니다. 이는 주로 비트코인 코어 레이어1을 유지보수하는데 집중하였기에 상대적으로 느린 개발 속도를 보였으며, 특히 전체 생태계에 필요한 인프라 개발에 대한 관심은 찾아보기 힘들었습니다. 하지만 이렇게 제한된 비트코인 기반 개발 환경 속에서도 스택스(Stacks, 월간 활성 개발자 175명 이상) 및 라이트닝과 같은 생태계 내 소수 개발자들의 노력으로 인프라 개발은 계속해서 이어져 왔습니다.
비트코인 개발 환경은 2022년 12월 오디널스의 등장과 함께 큰 변화를 겪었습니다. 불변하는 온체인 디지털 창작을 가능케한 오디널스는 비트코인 개발자 커뮤니티에 큰 활력을 불어넣었으며, 이를 시작으로 2025년까지 약 45억 달러 규모의 시장으로 발전할 것이라 예상하고 있습니다. 계속해서 많은 개발자들이 이더리움 외의 생태계로 나아가고 있으며, 그 영역이 비트코인 레이어2까지 확장되고 있습니다. 이는 비트코인 생태계로의 참여와 혁신이 부활하고, 성장과 기술 발전을 위한 새로운 발판이 마련되고 있음을 의미합니다.
오디널스의 도입은 비트코인 네트워크, 특히 트랜잭션 수수료 증가에 있어 큰 영향을 미쳤습니다. 2022년 당시 1~3 sats/vB 수준의 수수료와 달리 오디널스가 크게 주목을 받았던 2023년 5월에는 20–500배의 급격한 상승을 보여주었습니다. 그리고 2023년 12월에는 수수료가 연초 대비 280%까지 상승함을 확인할 수 있었습니다. 높아진 수수료는 비트코인 네트워크에 대한 활동과 관심이 높아졌음을 확인 가능한 확실한 지표였으며, 비트코인 개발자 문화와 생태계를 활성화하는 데 있어 중요한 역할을 하였습니다. 높은 수수료는 비트코인의 장기 보안 예산에 있어 긍정적인 신호이자 비트코인 블록 공간에 대한 수요 증가를 의미합니다.
비트코인 네트워크 사용량이 급증함과 동시에 인프라 면에 있어 많은 부담이 더해졌으며, 이로 인해 트랜잭션 비용은 높아지고 경제성과 실용성 측면에 있어 문제가 발생했습니다. 특히 사용자가 발생시킨 트랜잭션의 금액에 비해 비정상적으로 높은 수수료를 지불해야 하는 경우 이러한 문제를 보다 쉽게 확인할 수 있었습니다. 예를 들어, 100달러 상당의 비트코인 트랜잭션을 위해 최대 50달러의 수수료가 부과될 수 있으며, 이는 비트코인의 경제적 가능성이 크게 감축되었음을 의미합니다. 이러한 시나리오는 라이트닝 네트워크에도 동일하게 적용 가능합니다. 라이트닝 채널을 닫고자 할 때, 그 비용이 해당 채널의 트랜잭션 가치와 비슷하다면 이를 닫는 것은 매우 비효율적일 것입니다. 계속해서 트랜잭션 수수료가 높아져 1,000 sats/vB 정도의 수준에 도달하게 된다면 네트워크는 지금보다 심각한 혼잡을 겪게 될 수 있습니다. 반대로 이러한 상황은 트랜잭션에 대한 타당성을 유지함과 동시에 증가하는 수요를 수용하기 위해 비트코인 생태계 내 확장성 솔루션이 빠르게 도입되어야 함을 의미하기도 합니다.
오디널스 열풍은 비트코인에 대한 개발자들의 관심을 다시 일으킴과 동시에 이러한 한계들을 재조명하는 계기가 되었습니다. 특히 오디널스를 위한 완전 표현형 스마트 컨트랙트의 부재로 인해 개발자들의 관심이 타 플랫폼으로 이어지기도 했습니다. 이는 비트코인 생태계 내 보다 정교한 확장성 솔루션이 필요하며, 비트코인이 보다 폭넓은 블록체인 및 금융 분야에서 자체 유틸리티를 갖춰야 함을 의미합니다.
레이어2 솔루션의 전략적 필요성
결과적으로 레이어2 솔루션은 비트코인 네트워크의 기능과 성공을 위해 그 어느 날보다 더욱 중요해지고 있습니다. 레이어2는 레이어1 상에서 작동하며, 오프체인 트랜잭션 채널을 촉진하여 확장성을 강화하고 트랜잭션 비용을 줄일 수 있습니다. 레이어1을 통해 스마트 컨트랙트를 지원하는 이더리움과 달리, 비트코인 레이어1은 처음부터 보안과 탈중앙화를 우선시하여 설계되었기 때문에 스마트 컨트랙트와 같은 기능은 레이어2에 의존해야 합니다. 레이어2 솔루션은 비트코인의 유틸리티를 단순 트랜잭션 이상으로 확장시켜주는데 매우 중요한 역할을 수행할 것이며, 디지털 자산 환경에서 비트코인의 효율성 및 확장성 등을 강화시켜줄 것입니다.
비트코인 레이어2 솔루션은 여전히 개발 초기 단계에 있지만 앞으로 큰 성장을 이뤄낼 준비가 되어있습니다. 지금의 비트코인 레이어2는 이더리움과 같은 레이어1 및 폴리곤과 같은 레이어2 수준의 성숙도를 갖추고 있진 않습니다. 이러한 네트워크들은 2017년부터 광범위한 개발적 혜택을 받아 플랫폼에 진보한 기술(예를 들어, Starknet, ZKSync 등) 및 기능을 갖추었고, 이러한 점들이 TVL에 반영되어 시가총액의 약 9.0~12.5%를 차지하고 있습니다. 앞으로 시간이 지남에 따라 비트코인 레이어2 솔루션 또한 지속적인 혁신을 통해 비슷한 개발 수준을 달성할 것이며, 이는 지금보다 큰 레이어2 경제를 활성화시킬 것이라 기대하고 있습니다. 비트코인 레이어2는 가까운 미래에 모든 BTC 트랜잭션의 상당 부분에 관여하게 될 것이며, 잠재적으로 모든 BTC 거래의 25% 이상을 처리하게 되어 지금의 비트코인 레이어1 사용량 대비 큰 변화를 보여줄 것입니다.
‘Bitcoin Layers: Tapestry of a Trustless Financial Era’ 리포트 전문: 링크