서론
블록체인 기술의 지속적인 발전에 따라 비트코인은 단순한 암호화폐 이상의 역할을 하게 되었으며, 그 생태계도 계속 확장되고 심화되고 있습니다. 비트코인 생태계 확장에는 다양한 Layer 2 솔루션과 애플리케이션이 포함되어 있으며, 이러한 확장은 비트코인의 거래 속도와 효율을 높일 뿐만 아니라 스마트 컨트랙트, 탈중앙화 금융(DeFi), 대체 불가능한 토큰(NFT) 등 새로운 분야에도 지원을 제공하고 있습니다. 이러한 혁신으로 인해 비트코인의 활용 범위가 더욱 넓어져 가치 저장 및 P2P 결제 외에도 더 복잡하고 다양한 요구사항을 충족할 수 있게 되었으며, 전체 블록체인 산업의 발전을 이끌고 있습니다.
그러나 생태계가 확장됨에 따라 보안성 문제도 점차 부각되고 있습니다. 새로운 기술과 애플리케이션은 더 많은 잠재적 위험과 과제를 가져왔으며, 기능 향상과 동시에 시스템의 보안성을 보장하는 것이 핵심 과제가 되었습니다. 보안 취약점, 공격 사건, 기술적 결함 등의 문제는 사용자 자산의 안전을 위협할 뿐만 아니라 비트코인 네트워크의 전반적인 안정성과 신뢰도에도 영향을 미칠 수 있습니다. BitsLab의 ScaleBit는 이 글을 통해 비트코인 생태계 확장 과정, 직면한 보안 이슈, 그리고 향후 보안성 전망에 대해 심도 있게 탐구할 것입니다. 현재의 기술 솔루션과 보안 과제를 분석하여 비트코인 생태계 발전을 위한 가치 있는 통찰과 제안을 제공하고, 지속적인 확장 과정에서도 높은 수준의 보안성과 신뢰성을 유지할 수 있도록 하는 것이 목적입니다.
비트코인 생태계 확장
비트코인 생태계 확장이란 무엇인가?
비트코인 생태계 확장은 주로 비트코인 기본 네트워크를 중심으로 개발된 다양한 확장 솔루션과 애플리케이션 생태계를 의미합니다. 비트코인은 처음에 P2P 결제와 가치 저장을 위해 설계되었지만, 블록체인 기술의 발전에 따라 비트코인 커뮤니티와 개발자들은 스마트 컨트랙트, 탈중앙화 금융(DeFi), NFT, 더 효율적인 거래 확장 등 다양한 기능을 추가하는 방법을 모색하고 있습니다.
비트코인 생태계 확장은 어떻게 작동하는가?
비트코인 생태계 확장은 주로 비트코인 메인체인 위에 또는 외부에 구축된 확장 기술과 프로토콜에 의존합니다. 이러한 기술과 프로토콜을 통해 비트코인은 더 다양한 애플리케이션 시나리오를 지원할 수 있게 되었습니다. 다음은 비트코인 생태계 확장에서 주요 기술의 작동 원리입니다:
(1) 라이트닝 네트워크(Lightning Network)
라이트닝 네트워크는 비트코인 Layer 2 솔루션 중 가장 성숙하고 널리 사용되는 솔루션 중 하나입니다. 이는 지불 채널을 구축하여 많은 소액 거래를 메인체인에서 오프체인으로 이동시킴으로써 비트코인의 거래 속도를 크게 높이고 수수료를 낮출 수 있습니다.
추세: 라이트닝 네트워크의 기반 인프라가 지속적으로 개선되고 있으며 사용자 경험도 향상되고 있습니다. 점점 더 많은 상인들이 라이트닝 결제를 지원하기 시작했습니다.
과제: 유동성 문제와 라우팅 효율성이 여전히 개선이 필요하며, 특히 대규모 거래 시나리오에서 더욱 그렇습니다.
(2) 리퀴드 네트워크(Liquid Network, LQ)
리퀴드 네트워크는 오픈 소스 Elements 블록체인 플랫폼 기반의 사이드체인으로, 거래소와 기관 간 더 빠른 거래를 위해 설계되었습니다. 이는 비트코인 회사, 거래소 및 기타 이해관계자로 구성된 분산형 연합 거버넌스 하에 운영됩니다. 리퀴드는 양방향 앵커 메커니즘을 사용하여 BTC를 L-BTC로, 그리고 그 반대로 전환할 수 있습니다.
리퀴드는 기밀 거래와 토큰화를 지원하므로 기업 애플리케이션에 적합합니다. 비트코인이 인터넷의 가치 계층이라면 라이트닝은 비트코인 구동 금융 시스템의 P2P 결제 네트워크이고, 리퀴드는 금융 계층으로 다중 자산 지원과 증권, 상품 등의 금융 도구를 추가했습니다.
라이트닝과 비교하면 리퀴드는 비트코인의 Layer 2 솔루션으로, 더 큰 규모와 복잡한 거래(예: 자산 발행 및 거래, 스테이블코인 등)를 촉진하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 리퀴드에는 거래 금액과 자산 유형을 숨기는 기밀 거래 기능이 내장되어 있는 반면, 라이트닝은 주로 오프체인 거래를 통해 프라이버시를 제공합니다. 라이트닝이 소액 결제와 일상적인 거래에 강점이 있다면, 리퀴드는 기관 금융, 자산 발행, 국제 거래에 더 적합합니다.
현재 50개 이상의 거래소가 리퀴드 네트워크를 채택했으며, 수십억 달러 규모의 거래를 촉진했습니다. 이는 기관 거래에서 비트코인의 효용성을 높이고 거래소의 유동성과 운영 효율성을 개선하는 데 효과적이었음을 보여줍니다.
(3) 루트스톡 프레임워크(Rootstock, RBTC)
2015년 출현한 루트스톡은 가장 오래된 비트코인 사이드체인 중 하나이며, 2018년에 메인넷을 출시했습니다. 이의 독특한 점은 비트코인의 작업 증명(PoW) 보안성과 이더리움의 스마트 컨트랙트를 결합한 것입니다. 오픈 소스이자 EVM 호환 비트코인 Layer 2 솔루션인 루트스톡은 빠르게 성장하는 dApp 생태계에 진입구를 제공하며 완전한 탈중앙화를 추구하고 있습니다.
리퀴드와 마찬가지로 루트스톡도 양방향 앵커 메커니즘을 사용하므로 사용자가 BTC와 RBTC 간에 쉽게 전환할 수 있습니다. RBTC는 RSK 블록체인의 기본 토큰으로, 거래와 계약 처리를 위한 마이너 수수료로 사용됩니다. 리퀴드가 빠르고 기밀한 거래와 자산 발행에 초점을 맞추고 있다면, 루트스톡은 스마트 컨트랙트를 통해 비트코인의 DeFi와 dApp 생태계를 확장하고 있습니다.
본 문서 작성 시점 기준, 루트스톡의 총 잠금 가치(TVL)는 1.7억 달러를 넘었으며 시가총액은 3.8억 달러입니다.
(4) B² Network
B² Network의 기술 아키텍처는 두 개의 계층으로 구성됩니다: Rollup 계층, 데이터 가용성(DA) 계층. B² Network는 사용자의 비트코인 Layer 2 솔루션에 대한 인식을 재정의하는 것을 목표로 합니다.
B²는 Rollup 계층에 ZK-Rollup을 사용합니다. ZK-Rollup 계층은 zkEVM 솔루션을 채택하여 사용자 거래를 실행하고 관련 증명을 출력합니다. 사용자 거래는 ZK-Rollup 계층에 제출되어 처리됩니다. 사용자 상태 또한 ZK-Rollup 계층에 저장됩니다. 일괄 제안과 생성된 영지식 증명은 데이터 가용성 계층으로 전송되어 저장 및 검증됩니다.
데이터 가용성 계층에는 분산 저장, B² 노드, 비트코인 네트워크가 포함됩니다. 이 계층은 Rollup 데이터의 영구 복사본을 저장하고, Rollup의 영지식 증명을 검증하며, 최종적으로 비트코인에서 확정 처리를 수행합니다.
분산 저장은 B² Network의 핵심 요소로, ZK-Rollup 사용자 거래 및 관련 증명의 저장소 역할을 합니다. 분산 저장을 통해 네트워크의 근본적인 보안성이 향상되고 단일 장애 지점이 줄어들며 데이터의 불변성이 보장됩니다.
데이터 가용성을 보장하기 위해 B²는 각 비트코인 블록에 Tapscript 스크립트를 기록하여 비트코인 네트워크와 연결됩니다(아래 그림 참조). 이 스크립트는 해당 시점의 Rollup이 분산 저장소에 유효하게 저장된 데이터 경로와 영지식 증명을 앵커링합니다. 이 과정은 비용 효율적이며 시간당 6건의 거래를 생성합니다. 따라서 사용자는 거래와 비트코인 Layer1의 Taproot 스크립트 데이터를 차례로 검증하여 Rollup 데이터의 최종 신뢰성을 확인할 수 있습니다.
(5) 스택스 프로토콜(Stacks, STX)
2018년 메인넷 출시 이후 Stacks는 선도적인 비트코인 Layer 2 솔루션으로 자리잡았습니다.
Stacks는 비트코인에 직접 연결되어 비트코인 상에서 스마트 컨트랙트, dApp, NFT를 구축할 수 있게 함으로써 비트코인의 기능을 크게 확장했습니다.
비트코인(BTC)의 비전은 비트코인의 안전성을 탈중앙화된 세계를 보호하는 데 확장하는 것입니다. 비트코인의 세 가지 측면 - 타임스탬프 서비스, 블록 공간 및 자산 가치 - 을 활용하여 비트코인의 안전성을 많은 지분 증명(PoS) 체인에 전달함으로써 더 강력하고 통합된 생태계를 만들 수 있습니다. 비트코인(BTC) 스테이킹 프로토콜은 원격 스테이킹 방법을 사용하여 스마트 계약의 부재를 극복하기 위해 암호화, 합의 프로토콜 혁신 및 비트코인 스크립트 언어의 최적화된 사용을 통해 달성됩니다. 비트코인(BTC) 스테이킹 프로토콜은 비트코인 보유자가 PoS 체인에 브리징할 필요 없이 신뢰할 수 있게 비트코인을 스테이킹하고 해당 체인에 완전한 감소 가능 보안 보증을 제공할 수 있습니다. 이 혁신적인 프로토콜은 스테이크된 비트코인을 브리징, 캡슐화 또는 보관할 필요성을 제거합니다. 비트코인(BTC) 타임스탬프 프로토콜은 다른 블록체인의 이벤트를 비트코인에 타임스탬프하여 이러한 이벤트가 비트코인 거래와 같이 비트코인의 타임스탬프를 누릴 수 있게 합니다. 이는 효과적으로 비트코인을 타임스탬프 서버의 보안을 차용합니다. BTC 타임스탬프 프로토콜은 신속한 지분 해제, 구성 가능한 신뢰, 보안 비용 절감을 실현하여 비트코인 보유자의 유동성을 극대화합니다. 이 프로토콜은 다양한 PoS 합의 알고리즘 위에서 사용할 수 있는 모듈식 플러그인으로 설계되었으며 재설정 프로토콜을 구축할 수 있는 기반을 제공합니다. 비트코인 생태계 확장을 위한 다양한 기술 솔루션을 탐구한 결과, 이러한 혁신이 비트코인 네트워크의 성능과 기능을 크게 향상시킬 뿐만 아니라 응용 분야 다양화를 위한 견고한 기반을 제공한다는 것을 명확히 볼 수 있습니다. 그러나 확장 생태계가 계속 성장하고 기술이 점점 복잡해짐에 따라 보안 문제도 부각되어 무시할 수 없는 중요한 측면이 되었습니다. 새로운 확장 기술은 더 많은 잠재적 위험과 공격 벡터를 도입하여 시스템 전체 보안성에 더 큰 도전과제를 제기합니다. 이러한 배경에서 비트코인 확장 생태계의 보안을 보장하는 것은 사용자 자산 보호뿐만 아니라 전체 네트워크의 안정성과 신뢰성과도 관련됩니다. 따라서 이 섹션에서는 2023년 번개 네트워크의 취약점에 대해 자세히 설명하여 향후 보안 보호를 위한 귀중한 참고 자료를 제공할 것입니다. 비트코인 확장 생태계의 보안 이벤트 2023년 10월 비트코인의 확장 기술인 번개 네트워크에서 잠재적인 보안 취약점이 발견되었습니다. 개발자 Antoine Riard는 이 취약점을 발견한 후 관련 세부 정보를 공개했습니다. 이 취약점은 "대체 순환 공격(replacement cycling attacks)"이라고 불리며, 번개 네트워크를 통해 유동되는 자금의 안전을 위협할 수 있고 거래 지연 또는 예상대로 처리되지 않을 수 있어 비트코인 번개 네트워크 채널 내 자금 손실 위험을 초래할 수 있습니다. 이 사건은 빠르게 발전하는 확장 생태계에서 보안이 항상 최우선 과제가 되어야 함을 강조합니다. 개발자와 커뮤니티는 잠재적인 보안 위협을 예방하고 사용자 자금의 안전을 보장하기 위해 기존 확장 솔루션을 지속적으로 모니터링하고 개선해야 합니다. 비트코인 확장 생태계 보안 전망 비트코인 확장 생태계는 거래 효율성과 기능 다양성 향상에 상당한 진전을 이루었지만, 보안성은 계속 강화되어야 합니다. 이 섹션에서는 비트코인 확장 생태계의 향후 보안 발전 방향과 과제를 탐구할 것입니다. 비트코인 확장 생태계는 메인체인의 거래 처리량 문제를 해결하면서 보안성과 탈중앙화를 보장하는 것을 목표로 합니다. 오프체인 거래의 신뢰 모델: 비트코인의 확장 생태계는 오프체인 기술을 통해 거래 속도를 높이지만, 개발자는 오프체인 거래의 신뢰 메커니즘이 충분히 안전하다는 것을 보장해야 합니다. 예를 들어, 번개 네트워크의 양방향 지불 채널은 다중 서명 기술을 사용해야 하며 채널 종료 프로세스의 안전성을 보장해야 합니다. 프라이버시와 투명성: 번개 네트워크의 채널 거래는 공개되지 않고 완료될 수 있어 프라이버시가 향상되지만, 규제 준수가 더 어려워질 수 있습니다. 레이어 2 네트워크는 프라이버시와 투명성 사이의 균형을 이루어야 하며, 일부 거래 기록을 선택적으로 공개하여 규제 준수를 강화할 수 있습니다. 사용자 경험과 보안: 확장 생태계의 복잡성으로 인해 사용자 조작이 어려워지며, 번개 네트워크의 채널 관리와 같은 작업이 일반 사용자에게 친숙하지 않아 실수 위험이 증가합니다. 비트코인 확장 생태계는 더 사용자 친화적인 인터페이스와 간소화된 도구를 통해 사용자 경험을 개선하고 보안 위험을 줄일 수 있습니다. 미래를 내다보면, 비트코인 확장 생태계는 탈중앙화와 보안성을 유지하면서 기술 솔루션을 지속적으로 최적화하고 사용자 경험을 개선하며 규제 준수를 강화하여 더 견고하고 광범위한 적용을 실현해야 합니다. 요약 비트코인 확장 생태계는 다양한 레이어 2 솔루션과 혁신적인 프로토콜을 통해 비트코인 네트워크의 기능과 거래 효율성을 크게 향상시켜 스마트 계약, 디파이, NFT 등 새로운 분야의 발전을 주도했습니다. 그러나 생태계가 계속 확장됨에 따라 보안 문제도 점점 부각되어 개발자와 커뮤니티의 높은 관심이 필요합니다. 미래에 비트코인 확장 생태계는 더 높은 거래 처리량과 다양한 응용 프로그램을 추구하는 동시에 보안 메커니즘을 지속적으로 강화하고 사용자 경험을 최적화하며 프라이버시와 투명성의 균형을 이루어 탈중앙화와 안전성의 기반 위에서 더 광범위하고 견고한 발전을 이루어야 합니다.
