PoW, PoS 이후, 우리는 이더리움 컨센서스의 영지식 증명 시대로 진입하고 있을 수 있습니다.
정리: Karen, 포어사이트뉴스(Foresight News)
이더리움 재단 연구원 Justin Drake는 오늘 Devcon 대회에서 이더리움의 최종 설계를 제안했으며, 그 핵심은 이더리움 컨센서스 레이어에 대한 대규모 재설계입니다. 그는 이 제안의 설계와 포크를 "Beam"이라고 명명했습니다. 그렇다면 Beam Chain은 어떤 비전을 담고 있으며, 그 기술 아키텍처와 구현 계획은 어떻게 펼쳐질까요?
Beam 비전
왜 컨센서스 레이어를 대규모로 재설계해야 할까요? Justin Drake는 현재의 비콘 체인이 이미 시대에 뒤처졌으며, 그 사양이 5년 전에 동결되었다고 말했습니다. 또한 최근 MEV 완화, SNARKS(영지식 간단 비대화 증명), zKVMs(영지식 가상 머신) 등 다양한 분야에서 획기적인 진전이 있었기 때문에, 컨센서스 레이어의 재설계가 시급하다고 합니다.
먼저 지적해야 할 점은, 2020년 비콘 체인 런칭 이후 이더리움은 매년 중요한 포크 업그레이드를 겪어왔다는 것입니다. 2021년 동기화 위원회 증가, 2022년 합병 완료, 2023년 스테이킹 인출 지원, 2024년 proto-danksharding 등 이더리움의 성장과 변화를 보여주는 이정표들입니다. 그리고 2025년에는 Electra 포크가 실행되며, EIP-7251(MaxEB)이 포함될 것입니다. 향후 몇 년 동안 점진적인 포크들도 있을 것입니다.
하지만 이런 점진적 포크 이후, Justin Drake는 우리가 전례 없는 도전에 직면할 것이라고 말합니다 - Beam 포크입니다. 이는 컨센서스 레이어의 "양자 도약"이며, 여러 업그레이드를 하나의 포크에 통합할 수 있습니다.
주목할 점은 Beam이 컨센서스 레이어에 초점을 맞추고 있으며, blob과 실행 레이어(EVM 포함)는 제외한다는 것입니다. 이는 blob과 실행 레이어를 변경할 기회가 매우 제한적이지만, 컨센서스 레이어는 애플리케이션에 직접 사용되지 않아 설계와 변경의 여지가 더 크기 때문입니다.
Beam Chain 컨센서스 레이어 로드맵에는 블록 생산, 스테이킹, 암호학 등 3가지 범주가 포함됩니다. 블록 생산 부분에서는 inclusion lists를 통해 검열 저항성을 높이고, 검증자와 블록 생산 프로세스를 분리하며, 실행 경매 등의 아이디어가 있습니다. 또한 현재 12초인 슬롯 시간을 단축할 수 있습니다.
스테이킹 부분에서는 현재 발행 곡선을 최적화하여 이더리움 전체 건강 상태를 개선할 수 있는 기회가 있습니다. 또한 검증자가 되는 데 필요한 이더 스테이킹 양을 줄이고, 완결성을 더 빠르게 달성하는 것도 연구 중입니다. 암호학 부분에서는 체인 추상화, 양자 안전성, strong randomness 등이 주요 과제입니다.
Beam Chain 기술 레이어
Justin Drake는 "PoW, PoS 이후, 우리는 이더리움 컨센서스의 영지식 증명 시대로 진입하고 있을 수 있습니다. ZK 시대에는 SNARKS가 필수적인 기술이 될 것입니다. Beam Chain 전체와 컨센서스 레이어 전체가 SNARK화될 수 있습니다. 이것이 zKVM이 주목받는 시기입니다."라고 말했습니다.
주목할 점은 SNARK 처리가 필요한 부분은 주로 상태 전이 함수라는 것입니다. 이는 컨센서스 클라이언트의 핵심입니다. 그러나 상태 전이 함수를 둘러싼 네트워크, 동기화, 캐싱 최적화, 포크 선택 규칙 등의 기반 인프라는 SNARK 처리가 필요하지 않습니다. 결국 상태 전이 함수는 전체 시스템의 한 부분에 불과합니다.
Beam Chain에서 SNARKS를 대량으로 사용하는 또 다른 부분은 집계 서명입니다. 해시 함수를 사용하여 후량자 집계 서명(post quantum aggregatable signatures)을 구현할 수 있습니다. Justin Drake는 수천 개의 서명을 수집하여 하나의 증명으로 압축할 수 있으며, 이를 다시 집계할 수 있는 해시 기반의 후량자 집계 방식을 설명했습니다.
이 외에도 이더리움은 libp2p, SimpleSerialiZe, PySpec, Protocol Guild 등 기존 인프라를 계속 활용할 것입니다.
Beam Chain 로드맵
Justin Drake는 Beam Chain 출시를 위한 자세한 계획을 수립했습니다. 2025년부터 사양 작성 과정을 시작하고, 2026년부터 구축, 2027년부터 테스트를 거쳐 2029년 또는 2030년 이후에 메인넷 출시를 목표로 하고 있습니다.
Justin Drake는 다음 단계로 실행 가능한 사양 작성을 시작할 계획이며, 이는 최종적으로 약 1,000줄의 Python 코드로 간소화될 것입니다.
또한 인도의 Zeam 팀과 남미의 Lambda 팀 등 2개의 클라이언트 개발 팀이 Beam Chain 클라이언트 개발에 관심을 표명했습니다.
