파일코인 (Filecoin) — 레이어1으로 도약을 위한 FVM

1. 들어가며

파일코인(Filecoin)은 우리에게 탈중앙 데이터 스토리지 플랫폼으로 잘 알려져 있습니다. 알위브(Arweave), 시아(Sia) 등 여러 탈중앙 데이터 스토리지 서비스들이 존재하지만, 그중에서도 파일코인은 전체 웹3 스토리지 용량의 대부분을 점유하는 등 독보적인 위치에 있는 프로젝트입니다.

파일코인은 이번 FVM(Filecoin Virtual Machine) 출시를 통해 단순히 탈중앙 데이터 스토리지 플랫폼에서 벗어나 스마트 컨트랙트 플랫폼으로의 변혁을 도모하고 있습니다. FVM은 Filecoin 네트워크에서 작동하는 실행 환경(Execution Environment)으로 FVM 론칭 후에 누구든 파일코인 네트워크 상에 EVM 스마트 컨트랙트를 배포할 수 있게 됩니다.

파일코인은 어째서 이러한 변화를 도모하고 있는 걸까요? 이하에서는 파일코인이 가진 프로젝트 방향성과 포부를 살펴보고 FVM 출시를 통해 어떠한 효과를 기대하고 있는지에 대해 알아보고자 합니다.

2. 파일코인 마스터플랜과 FVM 탄생 배경

2.1. 파일코인 마스터플랜

프로토콜 랩스(Protocol Labs)와 파일코인 측은, 3월 초 개최된 세계 최대 규모 블록체인 컨퍼런스인 이드덴버(EthDenver) 현장에 참여하여 그들이 나아가고자 하는 목표와 포부에 대해 발표하는 시간을 가졌습니다(관련 트윗). 프로토콜 랩스에서 Ecosystem Lead 직책을 맡고 있는 Colin Evran의 발표에서 나타난, 이른바 “The Filecoin Master Plan”으로 명명된 파일코인의 목표는 크게 다음의 3가지로 요약할 수 있습니다.

1. 세계 최대 규모의 탈중앙 스토리지 네트워크의 건설(Build the world’s largest decentralized storage network)
2. 세상의 데이터를 온보딩하고 보호하는 것(Onboard & safeguard humanity’s data)
3. 웹 스케일(web-scale) 애플리케이션 제작을 위한 데이터 컴퓨팅 기능을 제공(Bring compute to the data, to enable web-scale apps)

위 3가지 목표 중 FVM의 출시는 3번째 목표와 관련이 있습니다. FVM 출시로 인해, 파일코인 네트워크에 스마트 컨트랙트를 배포할 수 있게 만듦으로써, 개방된 데이터 경제의 거대한 가능성을 생태계로 편입하려 하고 있는 것이죠. 파일코인의 이러한 목표는 마스터플랜의 1, 2번째 목표에 대한 이행 상황을 이해함으로써 더 쉽게 이해할 수 있습니다.

Step 1: 세계 최대 규모의 탈중앙 스토리지 네트워크의 건설

• ~3,800명의 스토리지 제공자, 44개국이 넘는 탈중앙화 정도, 13 엑사바이트가 넘는 저장 용량
• 20% 넘는 스토리지가 실제로 검증된 클라이언트들에 의해 사용되고 있음, 이는 2022년 1월 3%의 수치에 불과했던 것에 비해 6.5배 성장한 것
• Seagate, AMD, Supermicro 등 유수의 하드웨어 공급업체들과 협업 중

Step 2: 세상의 데이터를 온보딩하고 보호하기

• 2022년 1월에 24 PiB의 저장 용량만이 사용되었던 것에 비해 2023년 2월에 600 PiB가 넘는 저장 용량이 사용되어 약 25배 성장
• 1,400명이 넘는 클라이언트들이 데이터를 업로드하고 있으며, Onramps와 FIL+ 등의 서비스를 통해 약 23%의 클라이언트들이 100 TiB가 넘는 대용량 데이터를 업로드하였음
• 과학 분야, 공공 및 정부 부문 등 100여 개의 대용량 데이터셋이 파일코인 상에 저장되어 있음

위와 같은 마일스톤을 통해 파일코인은 현재 전체 웹3 스토리지 용량 중의 99%를 점유하고 있으며, 실제 이용 중인 웹3 스토리지 중 96%가 파일코인 네트워크를 이용하고 있습니다.

2.2. FVM 출시를 통한 웹 스케일 애플리케이션 제작 환경 조성

위에서 살펴본 바와 같이 지금까지 파일코인 스토리지 네트워크는 이른바 Layer 0으로 불리며 탈중앙화된 대용량 데이터 저장 플랫폼으로 기능하였습니다. 다만, 이더리움 등 기존의 L1과는 달리 그 자체만으로는 데이터의 저장과 스토리지 제공 기능 외에 어떠한 확장성도 가지지 못했습니다.

FVM의 출시는 기본적으로 대규모 데이터 시장인 파일코인 네트워크에 스마트 컨트랙트를 이식하는 것 입니다. 데이터 시장에 스마트 컨트랙트가 이식됨은 스토리지에 대한 접근성 증진뿐만 아니라, 스토리지에 담긴 데이터를 이용한 다양한 응용이 가능해짐을 의미합니다. 이는 곧 프로토콜 랩스 측이 주장하는 웹 스케일 애플리케이션 제작이 가능한 환경이 조성되는 것이기도 합니다. ‘웹 스케일(Web-scale)’이란 대규모의 클라우드 컴퓨팅 리소스 및 인프라를 통해 높은 수준의 서비스를 제공할 수 있는 환경을 말하며, FVM 출시를 통한 온체인 프로그래밍 가능성(On-chain programmability)의 실현은 파일코인 네트워크에 내장된 대량의 데이터에 웹 스케일 애플리케이션 제작이 가능해지도록 돕는 역할을 수행할 것입니다.

3. FVM 사용 사례 예시

결과적으로 FVM으로 인해 네트워크 상에 존재하는 데이터들을 더 다양하고 유연하게 활용하는 것이 가능해집니다. 프로토콜 랩스는 FVM 출시 이후 파일코인 네트워크 상에서 가능해지는 사용 사례의 예시로 다음과 같은 것들을 제시하고 있습니다.

3.1. 데이터 다오(Data DAO)

데이터 다오는 가치가 높은 데이터셋(연구 데이터베이스, 트랜잭션 혹은 롤업 데이터 등)의 보존, 큐레이션 및 모집 증대 등을 목적으로 활동하는 다오입니다. 데이터 다오의 지분이 토큰화될 수 있기 때문에 데이터셋의 가치와 유용성은 해당 데이터를 기반으로 활동하는 데이터 다오의 서비스에 책정되는 가격을 통해 시장에서 객관적으로 표현되어 거래가 가능해집니다. 또한 토큰을 매개로 하여 관련 데이터 수집 혹은 데이터 분석 등의 행위를 촉진시키는 효과도 기대해 볼 수 있을 것입니다.

3.2. 스테이킹 프로토콜(Staking Protocol)

스테이킹 프로토콜의 출현은 스토리지 공급자와 토큰 홀더의 유동성을 유기적으로 연결시켜 파일코인 네트워크 경제의 자본 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 스테이킹 프로토콜은 공급자 주소의 발행 시기, 슬래싱 이력 등의 온체인 히스토리를 사용하여 위험을 평가하는 한편, 모든 스토리지 공급자로 하여금 자본에 용이하게 접근하는 역할을 수행할 것입니다.

3.3. 스토리지 파생 상품(Storage derivatives)

탈중앙 스토리지 비용은 고정되어 있지 않고 동적인 특성을 가지는 것이 일반적입니다. 이는 스토리지 클라이언트와 공급자 모두에게 비용 계획 수립 측면에서 적지 않은 고민을 선사합니다. 스마트 컨트랙트의 도입을 통해 스토리지 공급자는 기간과 예상 비용을 설정하여 스토리지 상품을 설계할 수 있으며, 스토리지 수요자로 하여금 미래 비용과 수익을 원활하게 예측할 수 있도록 만들 수 있습니다. 이러한 스토리지 파생 상품의 등장을 통해 시장의 안정성을 도모하고 스토리지에 대한 새로운 수요를 창출할 수 있습니다.

이외에도 보험 프로토콜의 등장, 레이어2 솔루션의 등장 가능성, 네트워크 간 상호운용성 증진 등의 사용 사례가 실현될 수 있으며, 파일코인 네트워크 상에 존재하는 방대하고 다양한 데이터셋을 활용한 참신한 서비스들이 등장할 것으로 기대하고 있습니다.

4. FVM 기술 스택 분석

FVM은 IPLD 데이터(분산 시스템 데이터)를 위한 WASM 기반의 다중 언어로 실행가능한 가상 머신입니다.

기존의 스마트 컨트랙트 개발자들이 FVM 환경에 빠르게 적응할 수 있도록 FVM에서는 이더리움 컨트랙트를 지원하며, 이러한 FVM의 부분을 FEVM이라 부르기도 합니다. 이것은 Multi-VM이라는 컨셉으로 스마트 컨트랙트를 실행할 수 있는 Foreign Actor와 Navtive Actor 등으로 여러 개의 Actor로 구성되어 호환성을 염두에 두었기 때문에 가능한 일입니다. 현재는 EVM 뿐이지만 SES, eBPF 등 WASM으로 컴파일되는 모든 Actor들을 지원할 계획입니다.

또한 EVM 호환성은 바이트 코드 레벨에서 지원되므로 기존 이더리움 개발 도구들 활용이 가능합니다. 기존에 사용 중인 Truffle, Remix, Hardhat, VSCode 플러그인 등을 비롯한 다양한 개발 도구를 파일코인 컨텍스트에서도 그대로 활용 가능합니다.

Actor 중에서 “Built-in Actor”는 네트워크에 hard-code 되어 있는 Actor로 글로벌 네트워크의 상태를 제어하거나 스토리지 공급자(SP)를 제어하는 데 사용할 수 있습니다. 이 Actor들을 활용하면 파일코인 체인에 특화된 기능을 가진 DApp을 만들 수 있습니다. 현재 지원되는 Built-in actor는 11개입니다. 그중 대표적인 actor 3개만 소개하도록 하겠습니다.

• MinerActor : SP와 상호작용할 수 있는 메서드 제공
• StorageMarketActor : 스토리지 관리할 수 있는 메서드 제공
• MultiSig : 멀티 서명을 할 수 있는 메서드 제공

또한, VM과 SDK는 Rust 언어로 작성되었습니다. EVM은 인터프리터 방식형태로 동작하는 반면 FVM은 WASM(Web Assembly)로 구성되어 컴파일되어 동작합니다. FVM은 EVM과의 호환성 뿐만 아니라 성능 문제에서도 많은 신경을 쓰고 있음을 알 수 있습니다.

5. FVM 로드맵

2021년 10월, 프로토콜 랩스의 리서처인 Raúl Kripalan이 FVM 개념을 소개한 이래로 파일코인은 1년이 넘는 기간 동안 FVM 출시를 위한 마일스톤을 성실히 이행해 왔으며, 2023년 3월 14일 메인넷에 EVM 컨트랙트 배포가 가능해지면서 마일스톤 2.1이 완료될 예정입니다. 마일스톤을 달성하기 위해 필요한 네트워크 업데이트가 마무리된 이후에 파일코인 네트워크 상에서 기 존재하는 이더리움 툴링과 호환이 가능해집니다.

이후에도 2023년에 여러 업데이트가 예정되어 있습니다. 마일스톤 2.2에서는 다양한 언어로 작성한 스마트 컨트랙트를 실행할 수 있도록 진행될 예정입니다. Solidity 이외에도 Rust, Go 등 다양한 언어가 지원된다면 보다 많은 기개발자들이 참여할 수 있는 환경이 될 것으로 생각됩니다.

또한, 마일스톤 2.2 완료 후 native FVM에서 스마트 컨트랙트를 지원할 예정이며, 이는 기존 FEVM 보다 나은 성능과 저렴한 비용으로 컨트랙트를 실행할 수 있음을 뜻합니다. EVM 방식은 상대적으로 느린 속도와 높은 가스비가 사용자에게 부담이 될 수 있기에, 기존 개발자들에게 성능에 대한 최적화 옵션이 추가되었다고 생각할 수 있습니다.

마일스톤 3.0 이상의 버전에서는 시스템 기능을 사용자 권한으로 사용할 수 있는 부분이 늘어나게 되어 storage market, 인센티브 제공 기능 등 보다 다양한 범위의 dApp을 개발할 환경이 조성되며, cron 기능, async 비동기 호출 처리 기능 등이 추가되어 개선된 프로그래밍 환경을 제공합니다. 특히, cron과 같은 기능을 통해 일정 주기로 동작하는 컨트랙트 구현이 가능해지므로, 데이터 ETL 자동화 과정에도 적용해 볼 만한 좋은 기능이 될 것입니다.

6. 마치며

데이터 스토리지 플랫폼으로 기능하는 파일코인의 이번 FVM 출시를 통한 레이어1으로의 도약은 기존 레이어1 프로젝트들과 비교하여 특수성을 가지고 있습니다. 프로토콜랩스의 Ecosystem growth 직책을 맡고 있는 HQHan.eth의 표현을 빌리면, 현실(real world)의 서비스가 경제 순환의 핵심으로 작용하는 특수한 유형의 경제에 알맞은 레이어1이 될 것이라고 설명하고 있습니다.

그동안 타 레이어1 및 레이어2 프로젝트들에게 스토리지 서비스를 “수출"해왔던 파일코인이 이번 FVM 출시를 통해 자주적인 “금융 지구(financial district)"를 갖게 된 격이라고 표현한 것 또한 재밌는 부분이라고 생각합니다.

파일코인 네트워크 상에 프로그래밍 가능성이 도입되는 것은 분명 이전보다 더 다양한 형태의 상호작용 형태를 탄생시킬 것이며, 실현 가능한 사례에 대한 구체적인 형태를 Jnthnvctr의 아티클에서 찾아볼 수 있습니다. 그가 제시한 여러 사례 중 ‘경매 프로토콜(Auction Protocol)'의 사례를 간략한 설명은 다음과 같습니다.

• 기존: 중개인이 클라이언트를 검증하고 악의적 행동을 방지하는 역할을 수행
• 업데이트 이후:
  - 클라이언트는 스마트 컨트랙트에 일정 담보물과 함께 요구사항을 제출
  - 각 스토리지 공급자는 클라이언트의 요구 사항에 맞는 입찰을 수행함으로써 경매가 실행됨

위와 같은 프로토콜 설계를 통해서 무신뢰 중개인을 통한 새로운 스토리지 입찰 서비스가 가능해질 것으로 예상해 볼 수 있습니다. 이외에도 새로운 사용 사례는 무한하게 발생할 수 있으며, 파일코인 측 또한 지속적인 해커톤 개최와 액셀러레이팅 프로그램 운영을 통해 개발자 온보딩과 생태계 조성에 심혈을 기울이고 있습니다.

이번 업데이트를 통해 파일코인은 다른 레이어1들과 차별점을 지닌 레이어1으로 도약할 수 있을까요? 결과에 상관없이 이전에 볼 수 없었던 새로운 시도라는 점에서 주목해 볼 가치가 있다고 생각합니다.