대규모 체질 개선 예고한 ‘린’ 이더리움, 앞으로 어떻게 달라질까?[엠블록레터]

최근 이더리움 연구자들이 독일 베를린에 모여 이더리움의 장기 발전 방향을 논의했습니다. 이더리움 공동 창시자 비탈릭 부테린(Vitalik Buterin)은 논의 결과로 새로운 장기 프로젝트인 ‘린 이더리움(Lean Ethereum)’을 소개하고 “머지(Merge) 이후 이더리움의 세 번째 주요 진화(Third major iteration)”라고 표현했습니다.

X 원문 : https://x.com/VitalikButerin/status/2073459000398463446

2022년 진행된 머지는 이더리움 역사에서 가장 중요한 업그레이드 중 하나입니다. 이전에는 수많은 컴퓨터가 복잡한 연산을 경쟁적으로 수행하며 네트워크를 운영했다면, 머지 이후에는 이더리움을 일정량 맡긴 참여자들이 네트워크를 검증하는 지분증명(PoS) 방식으로 바뀌었습니다. 이 변화로 전력 소비는 99% 이상 줄었고, 더 많은 사용자를 수용할 수 있는 기반도 마련됐습니다.

머지가 이더리움의 운영 방식을 바꾼 프로젝트였다면, 린 이더리움은 앞으로 3~4년에 걸쳐 프로토콜의 핵심 요소를 단계적으로 개선하는 장기 계획입니다. 단순한 개선이 아닌, 린스타트업 등과 같이 대대적인 체질 개선을 하겠다는 의지의 표명으로 볼 수 있습니다. 이번 엠블록레터에서는 린 이더리움이 무엇이며, 앞으로 이더리움이 어떤 방향으로 발전하려 하는지 살펴보겠습니다.

린 이더리움의 목표는?

2015년 처음 등장한 이더리움은 단순히 암호화폐를 주고받는 블록체인이 아니라, 누구나 블록체인 위에서 프로그램을 만들고 실행할 수 있는 ‘월드 컴퓨터(World Computer)’를 목표로 개발됐습니다. 쉽게 말해 전 세계 개발자가 같은 플랫폼 위에서 다양한 서비스를 만들 수 있도록 설계된 블록체인입니다. 이후 이더리움 위에서는 디파이(DeFi), NFT, 블록체인 게임, 토큰증권(STO), 실물자산 토큰화(RWA) 등 다양한 서비스가 개발됐습니다.

이번에 공개된 린 이더리움은 이러한 이더리움 프로토콜을 앞으로 어떤 방향으로 발전시켜 나갈 것인지를 담은 장기 계획입니다. 하나의 업그레이드가 아니라 여러 개선 작업으로 구성돼 있으며, 거래를 검증하는 방식과 합의 구조, 데이터를 저장하는 구조, 프로그램을 실행하는 구조 등 프로토콜의 핵심 요소 대부분을 개선하는 방향이 제시됐습니다.

프로젝트의 핵심 방향은 단순화(Simplification), 정리(Cleanup), 미래 대비(Future-proofing)입니다. 또한 현재 이더리움에서 운영되고 있는 서비스들이 큰 수정 없이 계속 동작할 수 있도록 개선을 추진한다는 계획입니다.

린 이더리움, 무엇이 달라지나

비탈릭 부타린은 이번 계획을 통해 거래를 검증하는 방식부터 데이터를 저장하는 구조, 프로그램을 실행하는 방식까지 이더리움의 핵심 요소를 단계적으로 개선하겠다고 밝혔습니다.

가장 먼저 바뀌는 것은 거래를 검증하는 방식입니다. 현재 이더리움에서는 네트워크에 참여하는 컴퓨터들이 모든 거래를 직접 다시 실행해 결과가 맞는지 확인합니다. 린 이더리움에서는 리커시브 스타크(Recursive STARK)라는 암호 기술을 활용해 거래를 처음부터 다시 계산하는 대신 “이 계산이 올바르게 수행됐다”는 암호학적 증명만 확인하는 방향을 제시했습니다. 비탈릭은 앞으로 리커시브 스타크가 이더리움 프로토콜의 핵심 요소가 될 것이라고 설명했습니다.

다음은 데이터를 저장하는 구조입니다. 비탈릭은 현재의 저장 방식을 유지하면서도 새로운 형태의 저장 구조를 추가하는 방안을 제안했습니다. 예를 들어 ERC-20 토큰이나 NFT처럼 비교적 단순한 애플리케이션은 새로운 저장 구조를 사용할 수 있고, 더 복잡한 애플리케이션은 기존 방식을 그대로 사용할 수 있도록 하는 것입니다. 비탈릭은 새로운 저장 구조를 활용하면 일부 토큰은 현재보다 10배 이상 낮은 거래 수수료를 기대할 수 있다고 설명했습니다.

또 하나의 변화는 스마트 컨트랙트를 실행하는 방식입니다. 현재 이더리움은 이더리움 가상머신(EVM)이라는 시스템을 이용해 스마트컨트랙트를 실행합니다. 이번 발표에서는 장기적으로 EVM 외에 새로운 실행 방식을 도입하는 방안도 함께 제시됐습니다. 현재는 leanISA와 RISC-V가 유력한 후보로 논의되고 있으며, 이를 통해 확장성과 프라이버시를 더욱 높이는 방향이 검토되고 있습니다.

마지막으로 비탈릭은 앞으로 수년 동안 거래 처리량을 늘리고 더 많은 데이터를 처리할 수 있도록 성능 개선도 계속 이어질 것이라고 밝혔습니다. 이러한 변화는 한 번에 적용되는 것이 아니라, 충분한 검증을 거쳐 단계적으로 진행될 예정입니다.

비탈릭이 강조한 세 가지 핵심 원칙

이번 발표에서는 앞으로 프로토콜을 개선할 때 중요하게 고려해야 할 세 가지 방향도 함께 제시됐습니다.

첫 번째는 프라이버시(Privacy)입니다. 현재 대부분의 블록체인은 거래 내역을 누구나 확인할 수 있도록 설계돼 있습니다. 이는 높은 투명성을 제공하지만 개인정보 보호에는 한계가 있습니다. 프라이버시는 나중에 덧붙이는 기능이 아니라, 프로토콜 설계 단계부터 기본적으로 갖춰야 할 요소라고 강조했습니다. 실제로 새 저장 구조 역시 개인정보를 보호하는 거래를 자연스럽게 지원할 수 있는지를 처음부터 중요한 기준으로 삼아 설계되고 있습니다.

두 번째는 형식 검증(Formal Verification)입니다. 일반적인 프로그램은 사람이 반복적으로 테스트하며 오류를 찾습니다. 하지만 모든 상황을 시험하는 것은 사실상 불가능하기 때문에 예상하지 못한 버그가 남을 수 있습니다. 형식 검증은 프로그램이 의도한 대로 동작하는지를 수학적으로 증명하는 방법입니다. 블록체인은 한번 배포하면 수정이 어렵고, 작은 오류도 막대한 자산 피해로 이어질 수 있기 때문에 일반 소프트웨어보다 훨씬 높은 수준의 검증이 요구됩니다.

특히 영지식증명은 “계산이 올바르다”는 사실을 수학적으로 증명하는 기술인 만큼, 그 기반이 되는 규칙 역시 엄밀하게 정의되어 있어야 합니다. 형식 검증은 새로운 검증 방식의 신뢰성을 뒷받침하는 핵심 요소인 셈입니다.

마지막은 양자컴퓨터 대비(Quantum Safety)입니다. 현재 인터넷과 블록체인에서 사용하는 암호 기술은 기존 컴퓨터를 기준으로 설계됐습니다. 하지만 미래에 양자컴퓨터가 충분히 발전하면 지금의 암호 체계만으로는 자산과 데이터를 안전하게 보호하기 어려울 수 있습니다. 문제 발생 이후 대응하기보다 지금부터 준비해야 한다는 점도 강조했습니다.

‘린 이더리움’이 의미하는 것

앞서 살펴본 것처럼 린 이더리움은 새로운 기능 하나를 추가하는 프로젝트가 아니라, 프로토콜의 핵심 요소를 단계적으로 개선해 나가는 장기 계획입니다. 사람으로 치면 며칠간 단식을 해서 체중을 급격하게 줄이는 게 아니라 저탄고지와 같이 식생활을 근본적으로 바꿔 체질을 뿌리부터 변화시키는 것이라고 할 수 있겠습니다.

비탈릭은 이번 발표를 다음과 같은 문장으로 마무리했습니다.

이는 이더리움이 확장을 이어가는 동시에, 프로토콜 자체도 계속 발전시켜 나가겠다는 방향을 보여줍니다.