작성자: Kyrian Alex / 출처: https://medium.com/@alexanazodo/subnets-vs-l2s-differences-p
번역: Huohuo/Vernacular Blockchain
블록체인 기술은 최근 몇 년 동안 광범위한 관심과 채택을 보였지만 그 인기가 계속 높아짐에 따라 확장 가능한 솔루션의 필요성이 점점 더 중요해지고 있습니다. 서브넷과 레이어 2 확장 솔루션(L2)은 블록체인 네트워크의 확장성 문제를 해결하기 위한 두 가지 접근 방식입니다.
이 기사에서는 서브넷과 L2의 복잡성을 조사하여 차이점, 장점, 단점, 사용 사례 및 블록체인 확장의 미래에 대한 잠재력을 강조합니다.
1. 서브넷
1. 서브넷 이해
서브넷은 독립적으로 작동하고 자체 규칙 세트, 검증자 및 합의 메커니즘을 갖는 블록체인 생태계의 탈중앙화 네트워크입니다. 트랜잭션과 스마트 계약의 병렬 처리를 지원하여 확장성을 높이고 성능을 향상시키도록 설계되었습니다.
이더 과 같은 암호화폐 네트워크에서는 대량 트랜잭션 및 계산 요구로 인해 메인 체인이 혼잡해질 수 있습니다. 이러한 혼잡으로 인해 거래 처리 시간이 느려지고 수수료가 증가할 수 있습니다. 서브넷은 트랜잭션 및 스마트 계약 계산의 일부를 처리할 수 있는 추가 네트워크 계층 또는 하위 체인을 생성하여 이 문제를 해결합니다.
이러한 서브넷은 독립적인 환경으로 작동하며, 각 서브넷에는 메인 체인과 병렬로 실행되는 자체 검증인 및 블록 생산자 세트가 있습니다. 독립적으로 거래를 처리하고 스마트 계약을 실행하여 메인 체인의 혼잡을 완화하고 전반적인 네트워크 성능을 향상시킬 수 있습니다.
서브넷은 특정 요구 사항에 맞게 맞춤화된 다양한 합의 메커니즘이나 확장 솔루션을 사용하는 경우가 많습니다. 예를 들어 지분 증명(PoS) 또는 위임된 지분 증명(DPoS) 메커니즘, 샤딩 또는 기타 레이어 2 솔루션을 사용하여 확장성과 처리량을 향상할 수 있습니다. 여러 서브넷에 작업 부하를 분산함으로써 전체 네트워크 용량과 효율성을 크게 높일 수 있습니다.
2. 현재 업계에서 가장 유명한 서브넷은 다음과 같습니다.
1) Avalanche 서브넷 : Avalanche는 개발자가 자신의 규칙과 토큰 이코노미 사용하여 맞춤형 서브넷을 생성할 수 있는 블록체인 플랫폼입니다. 가장 인기 있는 Avalanche 서브넷에는 DeFi Kingdoms 서브넷 , Aavegotchi 서브넷 및 Pangolin DEX 서브넷이 포함됩니다 .
2) 코스모스 SDK 서브넷: 코스모스 SDK는 개발자가 다른 코스모스 기반 블록체인과 상호 운용 가능한 맞춤형 블록체인을 생성할 수 있는 블록체인 프레임 입니다. 가장 인기 있는 Cosmos SDK 서브넷에는 Binance Smart Chain 서브넷 과 Secret Network 서브넷이 포함됩니다 .
3) Polkadot 파라체인 : Polkadot은 개발자가 Polkadot 릴레이 체인으로 보호되는 독립적인 블록체인인 맞춤형 파라체인을 만들 수 있는 블록체인 플랫폼입니다.
4) Near Nightshade 샤드: Near는 샤딩이라는 기술을 사용하여 네트워크를 확장하는 블록체인 플랫폼입니다. 샤드는 블록체인 근처의 메인에 연결된 독립적인 블록체인입니다. 가장 인기 있는 근단 샤드에는 Aurora 샤드 와 Octopus 샤드 가 있습니다 .
5) 팬텀 오페라 체인(Fantom Opera Chains) : 팬텀은 Lachesis라는 합의 알고리즘을 사용하여 높은 처리량과 낮은 대기 시간을 달성하는 블록체인 플랫폼입니다. 팬텀은 특정 목적으로 사용할 수 있는 독립적인 블록체인인 오페라 체인 생성을 지원합니다.
각 서브넷에는 고유한 규칙 및 거버넌스 메커니즘 세트가 있어 메인 체인의 안정성에 영향을 주지 않고 새로운 기능, 프로토콜 또는 업그레이드를 더 유연하게 시도할 수 있습니다. 또한 이러한 서브넷은 특수 기능을 활성화하거나 특정 사용 사례를 충족함으로써 블록체인 생태계 내에서 혁신과 다양성을 촉진할 수 있습니다.
2층, 2층(L2)
1. 두 번째 레이어(L2) 이해
L2 또는 레이어 2 솔루션은 기존 블록체인 네트워크 위에 구축된 보조 프로토콜 또는 프레임 의미합니다. 그들의 목표는 확장성 문제를 해결하고 블록체인 시스템의 효율성을 높이는 것입니다.
L2 솔루션은 오프체인 또는 보다 효율적인 방식으로 거래를 처리함으로써 기본 블록체인 네트워크의 부담을 줄이는 동시에 기본 블록체인의 보안과 무신뢰 특성을 유지합니다.
2. 2층의 구분
다양한 유형의 레이어 2 솔루션이 있으며, 각각은 확장성을 향상하기 위해 서로 다른 메커니즘을 사용합니다. 일반적으로 사용되는 L2 솔루션은 다음과 같습니다.
1) 사이드체인: 사이드체인은 메인 블록체인과 병렬로 실행되지만 여전히 연결되어 있는 독립 체인입니다. 온체인 거래를 처리함으로써 더 빠르고 저렴한 거래를 가능하게 합니다. 사이드체인은 자체 합의 메커니즘, 규칙 및 거버넌스 구조를 가질 수 있어 개발자에게 특정 사용 사례에 맞게 최적화할 수 있는 유연성을 제공합니다.
2) 상태 채널: 상태 채널을 통해 참가자는 각 거래를 메인 블록체인 온체인 게시하지 않고도 여러 오프체인 거래를 수행할 수 있습니다. 이러한 거래는 참가자들 사이에서 비공개적으로 발생하며 최종 결과만 메인 온체인 에 기록됩니다. 상태 채널은 게임, 즉시 결제 등 빈번한 상호 작용과 소액 거래가 필요한 애플리케이션에 특히 유용합니다.
3) 플라즈마: 플라즈마는 메인 블록체인과 함께 실행되는 플라즈마 체인이라고도 알려진 상호 연결된 하위 체인의 네트워크를 생성하는 확장 기술입니다. 이러한 하위 체인은 거래를 독립적으로 처리하고 정기적으로 요약 데이터를 메인 체인에 제출하여 온체인 부하를 줄입니다. 플라즈마는 여러 트랜잭션을 온체인 단일 블록으로 집계하여 확장성을 제공함으로써 네트워크의 전체 처리량을 높입니다.
4) 롤업: 롤업은 여러 트랜잭션을 함께 묶고 이러한 트랜잭션의 압축 버전을 메인 체인에 제출하는 레이어 2 솔루션입니다. 롤업에는 낙관적 롤업과 zk-롤업이라는 두 가지 유형이 있습니다. 낙관적 집계는 거래가 처음에 오프체인에서 처리되고 참가자가 온체인 증거를 제출하여 유효하지 않은 거래에 대해 이의를 제기할 수 있는 사기 증명에 의존합니다. 반면, zk-rollup은 영지식 증명을 활용하여 각 거래에 대한 온체인 검증을 요구하지 않고 거래의 유효성을 보장합니다.
이러한 레이어 2 솔루션은 확장성, 보안 및 탈중앙화 측면에서 다양한 장단점을 제공합니다. L2 솔루션은 거래 처리의 대부분을 오프체인으로 이동함으로써 거래 처리량을 크게 늘리고, 수수료를 낮추며, 사용자 경험을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 레이어 2 솔루션은 추가적인 복잡성을 야기하고 메인 체인과의 통합이 필요하며 특정 구현에 따라 신뢰 가정을 포함할 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.
현재 가장 유명한 L2는 zksync , starknet , optimism 및 임의 입니다 .
3. 서브넷과 L2 비교
레이어 2 솔루션(L2)과 서브넷은 모두 블록체인 네트워크의 확장성과 성능을 향상시키는 데 사용되는 방법입니다. 그러나 확장성 문제를 해결하는 기본 메커니즘과 방법은 다릅니다. 다음은 L2와 서브넷을 비교한 것입니다.
1. 확장성 방법:
- L2: 레이어 2 솔루션은 오프체인 또는 보다 효율적인 방식으로 트랜잭션을 처리하여 확장성을 달성함으로써 메인 블록체인의 부담을 줄입니다. 이들은 사이드체인, 상태 채널, 플라즈마 또는 롤업과 같은 기술을 활용하여 거래 처리량을 늘리고 수수료를 줄이는 것을 목표로 합니다.
- 서브넷: 반면에 서브넷은 기본 블록체인 네트워크를 더 작은 서브넷 또는 샤드로 나누는 데 중점을 둡니다. 각 서브넷은 독립적으로 작동하며 전체 트랜잭션 로드의 하위 집합을 처리합니다. 워크로드를 여러 서브넷으로 나누면 트랜잭션을 병렬로 처리할 수 있어 확장성이 달성됩니다.
2. 메인체인과의 관계:
- L2: 기존 메인 블록체인 네트워크 위에 구축된 레이어 2 솔루션입니다. 그들은 거래의 보안과 최종 결제를 보장하기 위해 메인 체인에 의존합니다. L2 솔루션은 정기적으로 요약 데이터나 증거를 메인 체인에 제출하여 오프체인 거래의 무결성을 보장합니다.
-서브넷: 서브넷은 메인 체인과 병렬로 실행되는 독립적인 파티션 또는 체인입니다. 그들은 자신만의 합의 메커니즘, 규칙 및 검증자를 가질 수 있습니다. 그러나 상호 통신, 체인 간 전송 또는 특정 데이터의 동기화를 위해 서브넷과 메인 체인 사이에는 여전히 연결이 있습니다.
3. 절충안:
- L2: 레이어 2 솔루션은 일반적으로 메인 체인에 비해 더 높은 확장성과 더 빠른 트랜잭션 처리 속도를 제공합니다. 그러나 이는 추가적인 복잡성을 야기하고, 메인 체인과의 통합을 요구하며, 특정 구현에 따라 신뢰 가정을 포함할 수 있습니다.
- 서브넷: 서브넷은 여러 체인에 걸쳐 병렬 처리를 허용하여 확장성을 제공하지만 크로스 체인 통신, 합의 동기화 및 서브넷 전체의 보안 유지와 관련된 문제를 일으킬 수 있습니다.
4. 사용 사례:
- L2: L2 솔루션은 주로 블록체인 애플리케이션의 확장성과 비용 효율성을 향상시키는 데 중점을 둡니다. L2 솔루션은 메인 체인 상단의 추가 계층으로 작동하며 거래 처리량을 늘리고 수수료를 줄이도록 설계되었습니다. 이들은 오프체인 처리를 수행하거나 대체 합의 메커니즘을 활용하여 이를 달성합니다. L2 솔루션은 탈중앙화 금융(DeFi) 플랫폼, 게임, 소액 결제 등 높은 거래 처리량과 낮은 수수료가 필요한 애플리케이션에 특히 유용합니다. L2 솔루션을 활용함으로써 이러한 애플리케이션은 기본 메인 체인이 제공하는 보안 및 탈중앙화 손상시키지 않으면서 더 빠르고 저렴한 거래를 가능하게 할 수 있습니다.
- 서브넷: 서브넷은 다양한 방식으로 확장성 및 성능 문제를 해결하도록 설계되었습니다. 서브넷은 본질적으로 블록체인 네트워크 내에서 분리되고 독립적인 체인입니다. 이를 통해 네트워크는 대량 트랜잭션을 처리하거나 성능 요구 사항이 서로 다른 다양한 애플리케이션을 지원할 수 있습니다. 서브넷은 여러 체인에 작업 부하를 분산하여 전체 네트워크 용량을 늘려 수평 확장성을 가능하게 합니다. 서브넷을 통해 네트워크의 다양한 부분이 자체 합의 메커니즘, 거버넌스 구조 및 성능 특성으로 작동할 수 있습니다. 따라서 서브넷은 대량 트랜잭션을 처리해야 하거나 다양한 애플리케이션을 동시에 지원해야 하는 시나리오에 이상적입니다.
4. 서브넷과 L2: 장점과 단점
서브넷과 L2의 장단점을 살펴보겠습니다.
1. 서브넷의 이점:
1) 확장성: 서브넷은 블록체인 네트워크를 더 작은 서브넷 또는 샤드로 나누어 수평적 확장성을 가능하게 합니다. 이를 통해 트랜잭션을 병렬로 처리할 수 있어 네트워크의 전체 트랜잭션 처리량이 크게 늘어납니다.
2) 유연성: 서브넷은 다양한 사용 사례 또는 애플리케이션에 맞게 특정 서브넷을 사용자 정의할 수 있는 유연성을 제공합니다. 각 서브넷에는 자체 합의 메커니즘, 규칙 및 유효성 검사기가 있을 수 있으므로 해당 서브넷에서 실행되는 애플리케이션의 요구 사항에 따라 사용자 정의 및 최적화가 가능합니다.
3) 향상된 성능: 병렬 처리를 통해 서브넷은 대량 의 트랜잭션을 동시에 처리할 수 있으므로 트랜잭션 확인 시간이 단축되고 대기 시간이 단축됩니다. 따라서 서브넷은 실시간 트랜잭션 처리가 중요한 까다로운 애플리케이션 및 시나리오에 적합합니다.
4) 네트워크 용량 증가: 트랜잭션 로드를 여러 서브넷에 분산함으로써 대량 트랜잭션을 처리할 수 있는 네트워크의 능력이 확장되어 정체와 잠재적인 병목 현상이 줄어듭니다.
2. 서브넷의 단점:
1) 교차 서브넷 통신: 서브넷 간의 상호 통신은 복잡할 수 있으며 추가 데이터 교환 메커니즘(예: 메시징, 교차 서브넷 API, 아토믹 스왑), 합의 동기화 및 교차 체인 전송이 필요합니다. 서브넷 전체에서 원활한 상호 작용과 상호 운용성을 보장하는 것은 기술적인 문제를 야기할 수 있습니다.
하위 네트워크 상호 운용성에 대한 예시 시나리오로는 다양한 산업 또는 금융, 공급망, 의료 등의 사용 사례에 대한 별도의 하위 네트워크가 있는 블록체인 네트워크가 될 수 있습니다. 이러한 서브넷은 경계를 넘어 데이터나 자산을 공유해야 할 수도 있습니다. 원활한 상호 작용을 달성하려면 안전한 데이터 교환 프로토콜을 개발하고, 자산 상호 운용성을 달성하기 위해 크로스 체인 전송 메커니즘을 구현하고, 네트워크 무결성을 유지하기 위해 합의 동기화를 보장해야 합니다. 여기에는 대량 작업이 필요하며 서브넷이 더 많은 잠재적인 보안 문제에 노출됩니다.
2) 보안 고려 사항: 서브넷의 보안은 각 서브넷 내의 별도의 합의 메커니즘과 유효성 검사기에 의존합니다. 모든 서브넷의 보안을 유지하고 잠재적인 공격이나 취약성을 방지하는 것은 복잡할 수 있습니다.
3) 탈중앙화: 설계에 따라 서브넷은 확장성과 탈중앙화 간에 트레이드오프가 있을 수 있습니다. 서브넷 수가 증가함에 따라 서브넷당 필요한 검증인의 수가 줄어들 수 있으며, 이로 인해 소수의 검증인에게 권한이 집중될 수 있습니다.
3. L2의 장점:
1) 확장성 향상: L2 솔루션은 오프체인 또는 보다 효율적인 방식으로 트랜잭션을 처리하여 메인 블록체인의 부담을 줄입니다. 이로 인해 확장성이 향상되어 대량 트랜잭션을 더 저렴한 비용으로 신속하게 처리할 수 있습니다.
2) 비용 효율성: L2 솔루션은 오프체인 거래를 처리하거나 여러 거래를 단일 온체인 거래로 집계하여 거래 수수료를 크게 줄일 수 있습니다. 이는 블록체인 기반 애플리케이션을 더욱 비용 효율적으로 만들어줍니다. 특히 빈번하고 소규모 거래와 관련된 사용 사례의 경우 더욱 그렇습니다.
3) 더 빠른 거래 확인: 메인 체인에 대한 의존도를 줄임으로써 L2는 더 빠른 거래 확인을 달성하고 전반적인 사용자 경험을 개선하며 거의 즉각적인 거래 마무리를 달성할 수 있습니다.
4) 호환성 및 상호 운용성: L2 솔루션은 기존 블록체인 인프라와 호환되도록 설계할 수 있으므로 다양한 탈중앙화 애플리케이션(DApp) 및 프로토콜과 원활하게 통합될 수 있습니다. 이는 상호 운용성을 촉진하고 더 넓은 블록체인 생태계 내에서 L2 솔루션의 채택을 촉진합니다.
4.L2 단점:
1) 보안 상충관계: 구현에 따라 L2 솔루션은 보안 상충관계를 도입할 수 있습니다. 오프체인 처리 또는 거래 확인을 위해 외부 엔터티에 의존하는 경우 신뢰 가정이 필요할 수 있으며 새로운 공격 벡터 또는 취약점이 발생할 수 있습니다. 결제 채널 네트워크라는 L2 솔루션을 채택하여 확장성을 향상시키는 것을 목표로 하는 블록체인 기반 결제 시스템이 있다고 가정해 보겠습니다. 이 네트워크에서 사용자는 서로에게 결제 채널을 개방하여 더 빠르고 저렴한 오프체인 거래를 가능하게 합니다. 이러한 거래의 최종 결제는 온체인 기록됩니다.
이 L2 솔루션과 함께 제공되는 한 가지 보안 절충안은 결제 채널 참가자를 신뢰해야 한다는 것입니다. 거래가 오프체인에서 발생하기 때문에 참가자는 거래 상대 합의된 잔액 존중하고 부정 행위를 시도하지 않을 것이라고 믿어야 합니다.
예를 들어, Alice와 Bob이 결제 채널을 열고 Alice와 Bob이 채널 잔액 업데이트하기 위해 여러 거래를 시작한다고 가정합니다. 그러나 Bob은 해당 상태를 복원하고 자신이 받을 수 있는 것보다 더 많은 자금을 요구하기 위해 이전 채널 상태를 메인 체인에 브로드캐스트하기로 결정합니다. 이를 "채널 상태 공격"이라고 합니다.
이 경우 Alice가 네트워크를 지속적으로 모니터링하고 정확하고 업데이트된 채널 상태로 응답하지 않으면 자금을 잃을 수 있습니다. 이 공격 벡터는 오프체인 처리에 대한 의존성과 결제 채널 참여자와 관련된 신뢰 가정으로 인해 도입됩니다.
2) 통합 복잡성: L2 솔루션을 메인 체인과 구현하고 통합하는 것은 복잡할 수 있으며 기존 스마트 계약이나 인프라를 수정해야 합니다. L2와 메인 체인 간의 호환성과 원활한 상호 작용을 보장하는 것은 기술적 과제를 초래할 수 있습니다. 이는 L2와 메인 체인 간의 상호 운용성과 통신을 지원하도록 스마트 계약을 설계해야 하기 때문입니다. 여기에는 계약 논리의 일부를 다시 작성하거나 L2 특정 작업을 처리하기 위한 추가 기능을 도입하는 작업이 포함될 수 있습니다.
3) 제한된 적용 가능성: L2 솔루션은 모든 유형의 블록체인 애플리케이션에 적합하지 않을 수 있습니다. 복잡한 스마트 계약 상호 작용이나 절대적인 온체인 투명성 요구 사항과 관련된 특정 사용 사례는 L2 솔루션에 적합하지 않을 수 있습니다. 그 이유는 L2 솔루션에는 더 빠르고 저렴한 거래를 가능하게 하는 오프체인 처리 또는 합의 메커니즘이 포함되는 경우가 많지만 어느 정도 온체인 투명성과 보안이 희생될 수 있기 때문입니다.
5. 결론
서브넷과 L2(계층 2) 네트워크 간의 선택은 애플리케이션의 특정 요구 사항에 따라 달라집니다. 높은 보안과 탈중앙화 우선시하는 애플리케이션의 경우 서브넷이 더 적합할 수 있습니다. 반면, 낮은 대기 시간과 높은 처리량을 강조하는 애플리케이션은 L2 네트워크를 선호할 수 있습니다. 선택할 옵션을 결정할 때 이러한 요소를 신중하게 고려하는 것이 중요합니다. 이러한 요소는 애플리케이션의 성능과 기능에 큰 영향을 미칠 수 있기 때문입니다.
