저자: Giulio Rebuffo 출처: Erigon 번역: 선오바, 진써차이징
이더리움의 가스 처리량을 높이는 논의가 점점 더 많아지고 있으며, 주로 가스 상한 상향 또는 블록 생성 시간 단축을 통해 이루어지고 있습니다. 이를 지지하는 주요 논거는 지난 4년간 검증 노드 운영에 필요한 하드웨어 요구사항이 지속적으로 감소했다는 것입니다.
또한 가스 상한 상향을 위한 두 가지 방안이 제시되었습니다:
EIP-7782: 이더리움 프로토콜의 블록 시간 단축
EIP-7783: "점진적 상향" 메커니즘을 통한 가스 상한 점진적 상향
본 기사는 가스 상한이 2배 증가할 경우, 최악의 경우와 평균적인 경우에서 대역폭, 계산 및 저장 요구사항이 어떻게 변화할지 분석합니다.
이더리움 가스 상한의 역사 돌아보기
이더리움은 2015년 출시 당시 가스 상한이 블록당 5,000 가스로 설정되었습니다. 이후 이 제한은 중대한 변화를 겪었습니다:
2016년: 가스 상한이 처음 약 300만으로 상향되었고, 이후 약 470만으로 다시 상향되었습니다.
Tangerine Whistle 하드포크 이후, 특히 EIP-150 구현 이후 가스 상한이 550만으로 증가했습니다. 이는 일부 I/O 집약적 연산코드에 대한 재정의를 통해 서비스 거부(DoS) 공격에 대응하기 위한 조치였습니다.
2017년 7월: 가스 상한이 670만으로 상향되었고, 계속해서 상승했습니다:
2017년 12월: ~800만
2019년 9월: ~1000만
2020년 8월: 1250만
2021년 4월: 1500만
EIP-1559에 따르면 최대(또는 "하드 상한") 가스 제한이 목표의 2배로 설정되어 있습니다. 이는 한 블록에 최대 3000만 가스의 거래를 포함할 수 있음을 의미합니다.
지난 약 4년 동안 가스 상한은 더 이상 상향되지 않았습니다.
이제 가스 상한을 재검토할 때인가?
이 질문에 답하기 위해서는 가스 상한을 6000만으로 상향할 경우 하드웨어 요구사항이 대역폭, 계산 및 저장 측면에서 어떻게 변화할지 분석해야 합니다.
저장
가스 상한 상향을 고려할 때 저장은 이더리움 네트워크가 직면한 가장 큰 병목현상이자 우려사항입니다. 그 이유는 이더리움 상태 규모의 역사적 증가와 이로 인한 검증자에 대한 지속적인 압박 때문입니다.
이더리움에는 두 가지 유형의 증가가 있습니다:
상태 증가
역사 증가
상태 증가
이더리움의 상태, 즉 모든 계정 잔액, 스마트 계약 코드 및 저장의 집합은 거래 증가와 스마트 계약 배포에 따라 계속 확장됩니다. 이더리움 출범 이래 상태 규모가 크게 증가했는데, 특히 네트워크 혼잡, 거래 활동 증가, 탈중앙화 금융(DeFi) 및 NFT 열풍의 영향으로 그러했습니다. 현재 상태 증가율은 약 월 2.5GB, 또는 연 30GB 수준입니다.
이러한 상태 증가는 다음과 같은 문제를 야기할 수 있습니다:
디스크 접근 시간 지연
하드웨어 요구사항 증가
그러나 본 기사 작성 시점까지 이러한 문제는 두드러지지 않습니다. 저장 시스템 간 수십 GB의 접근 시간 차이는 매우 작은데, 이는 쿼리 알고리즘의 복잡도가 일반적으로 로그 수준이기 때문입니다. 또한 저장 요구사항도 크지 않은데, 이는 새로운 하드웨어 비용이 연 30GB의 상태 증가 속도를 훨씬 앞서 하락하기 때문입니다. 증가 속도가 연 60GB로 늘어나더라도 이 차이는 크지 않으며, 하드웨어 기술 발전이 여전히 앞서갈 것입니다.
역사 증가
상태 규모 증가가 문제이긴 하지만, 기술 발전으로 인해 하드웨어 비용이 크게 하락하여 압박이 완화되고 있습니다. 가스 상한이 2배 증가하더라도 하드웨어 비용은 계속 빠르게 하락하여 필요한 하드웨어가 점점 더 저렴해지고 있습니다.
주목할 점은 개별 스테이킹 참여자들이 곧 이더리움 검증 노드를 운영하기 위해 2TB 이상의 저장 공간이 필요할 것이라는 것입니다. 이는 실제로 4TB의 저장 공간이 필요함을 의미하는데, 대부분의 하드웨어가 2의 거듭제곱 단위로 판매되기 때문입니다. 따라서 이더리움은 이러한 추가 저장 공간을 충분히 활용할 수 있으며, 가스 상한 상향 여부와 관계없이 검증자들은 더 큰 용량의 하드웨어를 구매해야 합니다.
저장 비용 변화
저장 비용이 지수적으로 하락하고 있음을 입증하기 위해, 지난 4년간 1GB SSD의 달러 가격 변동을 살펴볼 수 있습니다. 데이터에 따르면 약 2년마다 1GB SSD 비용이 절반으로 감소합니다.
이러한 추세와 저장 및 상태 증가를 비교하면 차이가 매우 작습니다. 현재 이더리움의 증가는 선형적인 반면, 하드웨어 비용 하락은 지수적입니다. 이 추세는 가스 상한 상향이 하드웨어 요구사항에 미치는 영향이 상대적으로 작다는 것을 further 입증합니다.
대역폭
이더리움의 평균 대역폭 요구사항은 약 2MB/s 수준입니다. 그러나 이 숫자는 주로 신호 체인(CL) 데이터 전파 및 집계에서 비롯됩니다. 가스 상한 상향 논의 시 유일하게 고려해야 할 것은 블록 크기입니다.
현재 기록된 최대 블록 크기는 270KB이며, Deneb 업그레이드 이후 현재 블록 크기는 75KB입니다. 이를 2배로 늘리면, 이는 0.5-2개의 데이터 블록(blob) 증가에 해당하며, 역사적 최대값 및 현재 평균값 대비 노드 대역폭(입출력) 약 2-5% 증가에 불과합니다. 따라서 평균적으로 이는 중요한 변화가 아닙니다. 사실 3개의 blob 증가가 더 큰 영향을 미칠 것입니다.
최악의 경우: 가스 상한 2배 증가
최악의 경우, 블록 크기가 1.7MB로 계산되며 2배 증가하면 3.4MB(대역폭 요구사항 50% 증가)가 됩니다. 이는 크지 않은 증가 폭이지만 여전히 주목할 만합니다. 이 증가 폭이 크지 않다고 생각하는 이유는 이러한 서비스 거부(DoS) 공격의 비용이 상당히 높고, 대역폭 증가가 현재 평균 요구사항의 50% 수준이어서 이미 고려 범위 내에 있기 때문입니다. 또한 연속으로 1500만 가스를 가득 채운 블록을 생성하는 것은 매우 비싼 비용이 듭니다. 따라서 공격자가 몇 개의 블록 내에서 DoS 공격을 시도할 수 있다 하더라도, 그들은 막대한 자금을 투입해야 합니다. 게다가 그들은 다른 거래와 블록 공간을 두고 경쟁해야 하므로, 이는 공격 비용을 더욱 높입니다.
어쨌든, 이 숫자에 대한 견해와 상관없이, calldata 비용 상승으로 이 문제를 완전히 해결할 수 있으므로 나는 이에 대해 걱정하지 않습니다. 또한 EIP-7783을 통해 가스 상한을 점진적으로 상향한다면, 이러한 리스크는 무시할 수 있고 통제 가능합니다.
계산
계산 및 블록 시간은 문제가 되지 않아 왔지만, 살펴보도록 하겠습니다.
평균 경우
블록 계산의 평균 시간은 일반적으로 1초 미만이며, 심지어 성능이 낮은 기계에서도 마찬가지입니다. 전반적으로 이는 결코 병목현상이 되지 않았습니다.
최악의 경우
최악의 경우는 아직 명확하지 않으며, 클라이언트에 따라 달라집니다. 일부 클라이언트 팀과 소통한 결과, 유일한 문제는 MODEXP와 같은 일부 연산
결론
전반적으로 볼 때, 저장 공간 증가는 Gas 상한 상승의 병목 현상이 아니며, 저장 하드웨어는 쉽게 업그레이드할 수 있습니다. 그러나 대역폭 문제는 더 큰 위협이 될 수 있는데, 대역폭 확장이 더 어렵기 때문입니다. 다행히도 을 통해 대역폭 및 잠재적인 계산 증가와 관련된 위험을 효과적으로 완화할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고, 추가적인 안전성을 보장하기 위해 calldata 비용을 재평가하는 것이 현명할 수 있습니다(개인적으로는 필수적이지 않다고 생각합니다).
개인적으로 저는 현재 의 점진적 증가 메커니즘 하에서 Gas 상한을 33% 또는 두 배까지 높일 수 있다고 생각합니다.
를 통한 상한 상승은 아직 시기상조일 수 있는데, 이는 분산 검증(DVT) 및 SSF에 부정적인 영향을 미칠 수 있기 때문입니다. 그러나 이러한 문제가 해결되면 블록 생성 시간을 단축하는 것이 미래의 추세가 될 것입니다.
