간략한 유니스왑 프로토콜의 역사 - AMM에서 통합된 디파이 생태계까지

Key Takeaways

• 유니스왑 프로토콜은 2016년 비탈릭 부테린의 AMM(x*y=k) 아이디어에서 시작된 이래로, v1에서 v4까지 발전을 거듭하며 현재는 약 2조 7,500억 달러의 누적 거래량을 달성하였다.

• 각 유니스왑 프로토콜 버전은 중요한 개선 사항을 도입하였다: v2는 ERC-20/ERC-20 거래 페어와 TWAP을 도입했고, v3는 자본 효율성 향상을 위해 집중 유동성을 구현하였으며, v4는 싱글톤 아키텍처와 유동성 풀의 사용자 정의를 가능케하는 훅을 통해 유니스왑 프로토콜을 개발자 플랫폼으로 변모시키고자 한다.

• CEX 대비 DEX 거래량이 처음으로 20%를 초과하며 크립토 마켓이 온체인 중심으로 전환되는 양상을 보이는 가운데, 2024년에 7,100억 달러 거래량을 기록하여 전년 대비 91% 성장을 보인 유니스왑 프로토콜은 새로운 사용자들이 온체인 마켓의 진입하는 주요 관문으로서 더욱 중요한 역할을 담당한다.

• 이에 유니스왑 랩스는 사용자 경험의 향상을 위한 인프라 개발을 지속하고 있으며, 특히 레이어2에 걸쳐 파편화된 유동성 문제를 크로스체인 인프라를 통해 해결하고자 한다: 어크로스 프로토콜과 함께 ERC-7643 크로스체인 인텐트를 개발하고, 유니체인을 구축함으로써 “디파이와 크로스체인 유동성의 거점”이 되는 것을 목표로 한다.

유니스왑 인터페이스를 통해 실행되는 모든 새로운 지갑 거래 중 약 55%는 사용자의 첫 번째 스왑으로 나타난다. 또한 신규 월렛의 30-40%는 생성 하루 이내에 유니스왑 인터페이스에서 첫 스왑을 진행하고 있다. 수년에 걸쳐 프로토콜을 정교화함으로써, 유니스왑 프로토콜은 크립토에 입문하는 거의 모든 유저가 디파이와 온체인을 거래하는 첫 관문으로 역할하고 있다.

뿐만 아니라, CEX 대비 DEX의 사용 비율이 계속 증가하고 있는데, 이는 향상된 블록체인 성능, 월렛 인프라 및 추상화 솔루션, 그리고 롱테일 자산에 대한 수요 증가 등 다양한 요인에 의해 주도되고 있다. 다시 말해, 크립토 마켓은 현재 CEX 중심에서 온체인을 중심으로 근본적인 변화를 지나고 있다고 볼 수 있다.

이러한 배경에서, 전체 세 파트로 구성된 '유니스왑 프로토콜 시리즈'는 유니스왑 프로토콜이 크립토 마켓을 온체인 중심으로 재편하는 데 담당할 중요한 역할을 탐구한다. 본 아티클에서는 먼저, 비탈릭의 초기 아이디어에서 시작한 유니스왑 프로토콜이 크립토 산업의 변화에 맞춰 어떻게 적응하며 진화해왔는지 그 발전 단계를 살펴본다.

1. 유니스왑 프로토콜의 발전과정

1.1 유니스왑 프로토콜이 등장하기까지

Source: /r/ethereum

제가 제안하는 메커니즘은 T1 유형의 A토큰과 T2 유형의 B토큰을 보유하고, AB=k라는 불변성을 유지하는 스마트 컨트랙트입니다. 누구나 xy=k 곡선의 새로운 지점을 선택하고, 부족한 A 토큰을 제공하는 대신 B 토큰을 받음으로써 매수하거나 매도할 수 있습니다.

— Vitalik Buterin, Ethereum Founder*

현재의 유니스왑 프로토콜은 2016년, 비탈릭 부테린이 레딧에서 제안한 아이디어에서 출발했다. 당시 비탈릭은 이더 델타(Etherdelta)와 같은 오더북 기반의 DEX에서 주문 생성과 체결 과정에서 과도한 가스비가 발생한다는 문제를 지적했다. 당시 존재하던 DEX들은 전통적인 거래소의 오더북 모델을 그대로 차용하여, 이더리움 메인넷에서 오더북 기반의 온체인 거래를 실행하기에는 속도가 느리고 수수료가 비싸다는 한계를 마주하고 있었다.

그가 제안한 해결책은 x*y=k 공식에 기반한 AMM으로, 두 토큰의 곱이 항상 일정한 값 K를 유지하는 방식이었다. 즉, 유동성 풀에서 한 토큰의 수량이 증가함에 따라 다른 토큰의 수량을 비례적으로 감소시키는 방식으로 가격 발견을 실행하는 방법이다.

Source: X(@haydenzadams)

AMM은 이제 크립토에서 가장 중요한 발명 중 하나로 평가받지만, 당시에는 여전히 개념적인 수준에 머물러 있었고, 이를 현재 유니스왑 랩스의 CEO인 헤이든 아담스(Hayden Adams)가 실제 프로토콜로 구현하였다. 그렇게 만들어진 프로토콜이 바로 최초 버전인 유니스왑 v1이었으며, 이는 첫 직장에서 해고당한 이후 친구로부터 소개받은 이더리움에 개발자로 뛰어들어 유니스왑 프로토콜을 만들었다는 유명한 파운터 스토리의 시작이었다.

유니스왑 v1은 초기 모델이었지만, AMM 기반 DEX가 제공하는 핵심적인 기능은 현재와 크게 다르지 않았다. 누구나 거래 페어로 구성된 AMM 풀을 생성하고, LP(이하 LP)는 자산을 예치하여 거래량에 따른 수수료를 수취함으로써 유동성 제공에 대한 경제적인 인센티브를 얻는다. 또한 거래자는 하나의 토큰을 다른 하나의 토큰으로 교환하여 거래를 진행하는 스왑 방식의 온체인 거래를 이용할 수 있었다.

1.2 유니스왑 프로토콜의 변천과정: v1 - v4

유니스왑 프로토콜은 v1의 출시 이후, 지속적으로 새로운 버전을 개발해오며 핵심적인 프로토콜로 자리잡았으며, 현재 가장 널리 사용되는 유니스왑 v2와 v3는 누적 거래량만 해도 약 2조 7백억 달러에 달한다. 이러한 높은 규모의 거래량에는 유니스왑 프로토콜이 더 나은 온체인 트레이딩 환경을 제공하기 계속해서 프로토콜을 개선시켜온 배경이 놓여있다.

1.2.1 유니스왑 v1, v2

Source: Uniswap Docs

2018년에 출시된 유니스왑 v1은 AMM의 개념 증명(Proof of Concept)을 성공적으로 마쳤으며, 기존 오더북 모델과 비교해 AMM 방식이 온체인 트레이딩에 보다 적합한 대안이 될 가능성을 제안하였다. 특히 AMM은 오더북 대비 거래량이 적은 초기 시장에서도 원활한 거래를 지원할 수 있다는 비교우위를 보였다.

그러나, 유니스왑 v1은 AMM을 시장에 증명한 초기 단계였기 때문에, 온체인 트레이딩에 적합한 대안으로 충분한 가능성을 제시하였음에도 불구하고 여전히 몇 가지의 한계를 남겨 놓았다.

첫 번째로, 유니스왑 v1이 오직 $ETH/ERC-20으로 이루어진 유동성 풀만 지원했다는 점이다. 때문에, 만약 거래자가 $USDC로 $SHIB를 매수하고자 한다면 $USDC를 $ETH로 변환한 후, 다시 $ETH를 $SHIB로 교환해야 하는 번거로움이 있었다. 이에 유니스왑 v2는 ERC-20/ERC-20 유동성 풀의 생성 기능을 지원하며 이더리움 표준 토큰이라면 어떠한 토큰의 조합이든 유동성 페어를 생성할 수 있도록 변경했고, 이를 통해 거래 편의성이 대폭 향상되었다.

2020년에 출시된 유니스왑 v2는 시간 가중평균(Time-Weighted Average Price, TWAP)을 도입하여, 자산의 현재 가격이 보다 신뢰할 수 있는 방식으로 결정되도록 개선하였다. TWAP은 매 블록에 기록되는 가격 정보의 평균값을 기반으로 가격을 산출한다. 일정 기간에 걸쳐 여러 블록에 기록된 자산의 가격이 얼마나 오래 지속되었는지에 따라 그 평균값으로 현재 가격을 결정하는 것이다. 이로써 유니스왑 프로토콜은 한 블록 내에서 거래의 조작과 정산을 끝마치는 플래시론(Flash Loan) 공격이나 샌드위치 어택에 대한 취약점을 보완할 수 있게된다.

이러한 개선을 거쳐 프로토콜의 완성도를 높여온 유니스왑 v2는 현재까지 1조 달러에 가까운 누적 거래량을 기록하고 있다. 또한 v2 컨트랙트는 현재까지 675회 이상 포크되며 모든 디파이 프로토콜 중 가장 많이 포킹된 프로토콜로 자리잡고 있다.

1.2.2 유니스왑 v3

유니스왑 프로토콜의 AMM은 두 토큰의 곱이 항상 일정한 값의 K를 유지하는 원리에 따라 가격을 결정하는 CPMM(Constant Product Market Maker)으로 작동한다. 오더북 없이 가격 형성을 가능케 한다는 장점 외에도, 이론적으로 가격 곡선 전체에 균등하게 분포된 유동성을 통해 모든 가격 지점에서의 거래를 허용한다는 특징이 있다. 그러나 이는 실제 거래에 활용되지 않는 유휴 유동성을 과도하게 발생시켜 자본 효율성을 저하시킨다는 단점을 만들기도 한다. 대부분의 거래는 현재 시장 가격 근처에서 이루어지는 반면, 자본은 전체 가격 범위에 걸쳐 배분되기 때문이다.

이러한 “게으른 유동성(Lazy Liquidity)” 문제는 유동성 풀이 현재 가격 거래에 충분한 유동성을 유지하기 어렵게 한다. 결과적으로, 거래자는 불충분한 유동성으로 인해 높은 슬리피지를 겪게된다. 또한 부족한 유동성에 비해 큰 규모의 거래량이 발생할 시, 프라이스 임팩트(Price Impact)도 커지게 된다. 이로 인해 거래자는 샌드위치 공격과 같은 MEV 공격으로부터 취약한 환경에 처한다. 여기에서 MEV는 블록 생성 과정에서 트랜잭션 순서를 이용해 추가 이익을 추출하는 행위를 의미하는데, 프라이스 임팩트가 증가함에 따라 공격자들이 타겟한 트랜잭션보다 유리한 가격에 먼저 자산을 매수하고 타겟 트랜잭션이 실행된 직후에 매도하여 이익을 얻는 프론트 러닝과 백 러닝이 더 쉬워지는 것이다.

한편, LP에게는 예치한 유동성의 자본 효율성이 떨어진다는 문제가 따른다. 유동성 풀의 자본 효율성이 낮은 상황은 LP가 예치한 자산의 규모에 대비해서 실제 거래에 활용되는 자본의 비율이 낮다는 것을 의미한다. 그로 인해 거래량에 비례하여 발생하는 거래 수수료는 줄어들게 되고, 동시에 유동성 공급에 대한 인센티브 또한 저하된다. 결과적으로, 유동성 풀의 유동성이 더욱 부족해지는 악순환이 발생할 수 있다.

이러한 유동성 문제를 해결하기 위해 2021년에 유니스왑 v3는 집중화된 유동성(Concentrated Liquidity)을 도입한다. 이는 LP가 임의의 가격 범위를 설정하여 자신의 유동성을 예치할 수 있게 하여, 유동성이 실제로 활용되는 현재 가격 근처에 유동성을 집중시켜 공급할 수 있게 한다.

예를 들어, LP는 ETH/USDC 쌍에 대해 $1,800-$2,000 범위의 유동성을 집중시킬 수 있다. 이를 통해 LP는 ETH 가격이 이 특정 범위 내에서 변동할 때 더 많은 수수료를 얻을 수 있으며, 전체 가격 곡선에 유동성이 분산되던 이전 모델에 비해 상당히 적은 자본으로도 더 높은 유동성 효과를 달성할 수 있는 것이다.

이 기능을 통해, v3는 유동성 활용의 비효율을 개선하여 LP는 동일한 규모의 자본으로 더 효율적인 유동성을 제공하고, 거래자에게는 슬리피지를 최소화한 더 나은 가격을 제공할 수 있게 되었다. v3는 현재 유니스왑 프로토콜의 대부분의 거래를 처리하며,

기능을 통해 v3는 유동성 활용의 비효율을 개선하여 LP는 동일한 금액으로 보다 효율적인 유동성 제공이 가능해졌으며, 거래자에게는 슬리피지를 최소화한 가격 조건을 제공할 수 있게 되었다. v3는 현재 대부분의 거래를 처리하며, 약 2조 달러의 누적 거래량을 기록하고 온체인 생태계의 중심 프로토콜로 자리매김했다.

1.2.3 유니스왑 v4

Source: Uniswap Blog

유니스왑 v4는 유니스왑 프로토콜을 개발자 플랫폼으로 변화시키기 위한 발전 단계이다. v1부터 v3까지는 트레이더 편의성과 자본 효율성 향상에 중점을 두었던 반면, v4는 훅(Hook)을 통한 풀 커스터마이징을 통해 개발자 플랫폼으로 진화하는 것을 목표로 한다.

v4는 특히 두 가지 주요 기능을 도입하는데, 싱글톤(Singleton)과 훅이 바로 그것이다. 싱글톤은 이전 버전에서 풀이 별도의 컨트랙트로 존재했던 것과 달리, 모든 유동성 풀이 단일 컨트랙트 하에서 관리되는 새로운 아키텍처이다. 이는 더 낮은 거래 수수료를 달성하기 위해 라우팅 프로세스의 효율성을 향상시키고, 또한 각 풀을 개별 컨트랙트로 배포하는 대신 단일한 풀을 관리함으로써 개발 측면에서 배포 비용을 절감한다.

두 번째 기능은 훅이다. 훅은 유니스왑 v4의 프로그래밍 가능한 모듈식 기능으로, 개발자가 유동성 풀에 사용자 정의 로직을 연결할 수 있게 한다. 정확히는 풀 생성, 스왑, 유동성 추가 또는 제거와 같은 이벤트가 유동성 풀에서 발생할 때 미리 구성된 특정 로직을 실행할 수 있게 한다. 예를 들어, 거래에 활용되지 않는 유휴 유동성을 대출 프로토콜과 연결하여 유동성 제공 보상을 최대화하는 대출 훅(Lending Hooks)이나, MEV로 인한 손실을 줄이는 MEV 훅과 같은 다양한 기능을 유동성 풀에 도입하는 것이 가능하다.

주목할 만한 예로는 토큰 런치패드인 Flaunch가 플랫폼 내 거래 메커니즘에 도입한 “점진적 입찰 벽(Progressive Bid Wall, PBW) 훅”이 있다. 이는 토큰이 0.1 ETH의 거래 수수료를 생성할 때마다 토큰의 현물 가격 바로 아래에 0.1 ETH 가치의 지정가 주문을 생성하여 매도세가 가격에 미치는 영향을 완화하기 위해 구축되었다. 또한, 코인베이스는 최근 “검증 특화 풀(Verified Pools)”를 출시하였다. 베이스 체인에서 사용 가능한 검증 특화 풀은 검증 자격 증명을 완료한 사용자만 접근할 수 있다. 이를 통해 코인베이스는 KYC/AML 표준을 충족하는 기관급 안전한 유동성 풀을 제공할 수 있게된다.

2. 유니스왑 프로토콜: 사용자 경험에 모든 것을 집중하다

2.1 온체인 중심으로의 크립토 마켓 전환

서론에서 언급했다시피, 앞으로 짐작해볼 수 있는 변화는 온체인을 중심으로 크립토 마켓이 재편되는 양상이다. The Block에 따르면 최초로 CEX 대비 DEX 거래량의 비율이 20%를 상회하며, 최근 DEX의 사용량이 급격히 증가하고 있다.

또한 유니스왑 프로토콜의 연간 거래량을 살펴보면, 2022년 약 5,300억 달러에서 2023년 3,700억 달러로 감소했으나, 2024년에는 7,100억 달러로 전년 대비 91% 증가했다. 개별 연도의 거시적인 시장 상황을 감안하더라도, 점진적으로 증가하는 DEX의 거래량은 DEX의 채택이 가속화되고 있음을 보여준다.

다만, 온체인의 성장 추세에도 불구하고 CEX 대비 DEX의 시장 점유율은 약 20% 수준에 머물러있어, 아직 CEX에 비해 상당한 격차가 존재한다는 해석도 가능하다. 이러한 현상의 주요 원인으로는 온체인 환경의 비교적 열악한 사용자 경험과 가파른 학습 곡선을 꼽을 수 있으며, 이로 인해 제한적인 시장 참여자만이 온체인을 활용하는 상황은 지속되고 있다.

이와 같은 배경에서 사용자가 온체인에서 경험하는 첫 번째 관문으로서 DEX의 중요성은 점점 커지고 있다. 이에 유니스왑 랩스는 CEX에 버금가는 거래 편의성과 뛰어난 사용자 경험을 제공함으로써 온체인 환경에 익숙하지 않은 사용자들의 진입 장벽을 낮추고자 하며, 궁극적으로는 온체인 마켓을 한 단계 확장시키는 데 필요한 노력을 지속하고 있다.

2.2 사용자 경험을 위한 유니스왑 랩스의 인프라 구축

유니스왑 랩스는 인프라 차원에서 컨슈머 친화적인 사용자 경험을 제공하기 위한 발전을 거듭하고 있다. 특히, 크로스체인 인텐트나 유니체인의 개발에 참여하며 유동성을 더욱 효율적으로 활용하기 위한 인프라를 개선하는 데 꾸준히 기여한다. 유니스왑 프로토콜이 v1부터 v4까지 발전을 거듭하며 더 나은 온체인 거래의 구현을 목표로 해왔음에도 불구하고, 거래의 근간이 되는 유동성이 효율적으로 활용되지 않는다면 사용자에게 이상적인 거래 환경을 제공할 수 없기 때문이다.

이더리움은 확장성을 확보하기 위한 방법으로 2020년부터 롤업 중심의 확장 로드맵을 추진해왔다. 그 결과, 현재는 이더리움 레이어1을 기반으로 100여개 이상의 레이어2가 존재하고 있다. 레이어2는 이더리움의 확장성을 향상시키는 데 성공적으로 기여했지만, 한편으로는 이더리움 생태계의 한정된 유동성이 각 레이어2에 분산되는 부작용을 초래하여 결국 사용자는 유동성 부족으로 인한 열악한 사용자 경험을 감내해야 하는 상황에 처하게 되었다.

예를 들어, 대부분의 레이어2에 실행되는 유니스왑 프로토콜의 TVL을 살펴보면 체인마다 유동성의 격차가 크게 나타난다 — 이더리움 메인넷에는 약 39억 달러의 유동성이 예치되어 있지만, 베이스에는 약 3억 6천만 달러, 아비트럼에는 3억 1천만 달러, 그리고 OP 메인넷에는 4천 9백만 달러 수준에 불과하다. 이로 인해 사용자의 경험은 크게 저하된다. 사용자들은 각 레이어2에 분산된 자산을 옮기느라 수차례의 트랜잭션을 처리해야 하며, 그 과정에서 네트워크 수수료와 지연 시간이 누적되기 때문이다. 또한 AMM을 효율적으로 작동하기 위한 유동성이 충분히 깊은 수준으로 확보되지 못하므로, 초기 마켓의 거래나 대규모 거래를 실행할 때 사용자는 높은 슬리피지를 감수해야 한다.

이에 유니스왑 랩스는 어크로스 프로토콜(Across Protocol)과 함께 ERC-7643 표준 크로스체인 인텐트를 개발한다. 이를 통해 사용자가 크로스체인 거래에 대한 인텐트를 제출하면, 사용자에게 경매 메커니즘에 참여하는 필러들이 가장 효율적이고 저렴한 스왑 경로를 찾아준다. 이때 여러 브릿지 옵션과 DEX 가격을 비교하여 최적의 가격을 제시해야 하는 필러의 경쟁 구조 덕분에 사용자는 자연스럽게 유리한 가격과 낮은 수수료를 제공받을 수 있다. 이에 사용자는 직접 중개 브릿지를 활용하고 여러 차례의 승인을 해야하는 복잡한 절차없이 비용 효율적인 크로스체인 거래를 실행할 수 있다. 이러한 크로스체인 인텐트는 추후 유니스왑X에 적용되어 다수의 체인 간 스왑 기능을 크게 효율화할 예정이다.

이외에도 유니스왑 랩스는 플래시봇과 협력하여 유니체인 개발에 참여하였다. 유니체인은 OP 스택 기반의 레이어2로서 ‘디파이와 크로스체인 유동성을 위한 거점(Home for DeFi and liquidity across chains)’을 목표로 구축되었다. 유니체인에는 롤업 부스트이나 플래시 블록 등, 사용자 경험 개선을 위한 다양한 기술 스택이 포함되어 있지만, 그 중에서 UVN(Unichain Validation Network)은 크로스체인 스왑에서 일어날 수 있는 마찰을 최소화하는 데 중요한 역할을 한다.

기존의 크로스체인 스왑에서 발생할 수 있는 문제는, 롤업의 거래가 최종성을 얻기 위해 7일 간의 챌린지 기간을 대기해야 하거나 분쟁이 일어나 체인이 롤백되어야 하는 경우 유동성 흐름이 막힐 수 있는 리스크를 내재해야 했다는 것이다. 그러나 UVN은 자체적인 벨리데이터 세트와 경제적 보안을 통해 롤업 자체적으로 경제적 최종성을 확보하여, 크로스체인 거래가 더욱 안전하고 효율적으로 이루어질 수 있게한다. 이로써 유니체인은 크로스체인 인텐트와 상호보완적인 관계를 가지며 유동성을 효율적으로 활용하기 위한 인프라 수준의 발전을 또 한번 거듭해 나갈 것으로 기대된다.

요컨대 CEX에서 DEX 중심으로 옮겨가는 시장의 변화가 가속화되는 가운데, 유니스왑 프로토콜이 크립토 마켓에서 수행할 역할과 그 중요성은 더욱 커질 것으로 기대된다. 유니스왑 프로토콜은 비탈릭의 아이디어에서 출발해 현재 수조 달러의 누적 거래량을 처리하는 핵심 DEX로 성장해왔으며, 현재도 낮은 수수료와 효율적인 온체인 마켓의 구축을 위한 인프라 수준의 발전을 지속하고 있다. 발전의 다음 단계로 사료되는 크로스체인 유동성이 유니스왑 프로토콜의 사용자 접근성을 한단계 개선하고 궁극적으로 분산된 이더리움 생태계를 통합하는 데 어떤 영향을 미칠지는 앞으로의 변화에서 가장 주목할만한 대목이다.