프리컨퍼메이션 (feat. 타이코): 이더리움을 더 빠르게 만들어보세!

Key Takeaways

• 타이코(Taiko)는 이더리움과의 완전 연동성과 시퀀서의 탈중앙화를 목표로 하는 베이스드 롤업 기반 L2 네트워크로, 롤업 방식에서 발생하는 트랜잭션 최종 확정 지연 문제를 해결하기 위해 프리컨퍼메이션(Preconfirmation) 개념을 도입했다. 프리컨퍼메이션은 사용자에게 트랜잭션 포함 및 순서 보장을 미리 제공하여, 롤업의 비효율적 최종 확정 절차를 개선하고 사용자 경험을 높이는 것을 목표로 한다.

• 베이스드 프리컨퍼메이션은 L1 벨리데이터가 사용자에게 트랜잭션 결과를 보장하는 방식으로, 프리컨퍼가 보증금을 걸고 이에 따른 슬래싱 정책을 적용하여 신뢰성을 높인다. 타이코와 같은 L2 프로젝트들은 프리컨퍼메이션을 통해 신뢰성 있는 트랜잭션 최종 확인을 제공하고, 디파이 등 실시간 확정이 중요한 서비스에서 편리한 환경을 구축하고자 한다.

• 현재 여러 프로젝트들이 프리컨퍼메이션 생태계 조성에 참여하고 있으며, 이러한 기술의 발전은 이더리움 L2 생태계의 효율성을 높이고, 이더리움과의 연동성을 강화하여 전체 생태계를 확장시키는 데 기여할 것으로 보인다.

타이코(Taiko)는 진정한 이더리움 L2로써의 궁극적 목표를 항해 계속해서 달려나가고 있다. 이 목표를 위해 타이코는 이더리움과의 완전 연동성을 유지하고 시퀀서(Sequencer)의 탈중앙화를 우선시하며 빌더들을 전적으로 지원하는 전략으로 임해왔다. 특히 타이코는 베이스드 롤업(Based Rollup)을 통해 이더리움과 완전한 연동을 이루면서도 누구나 시퀀서로 참여할 수 있게 하여, 시퀀서의 탈중앙화까지 이루어 내고 있다. 그러나 이렇게 좋은 장점을 가지고 있는 베이스드 롤업 같은 경우에도 결국 롤업의 본질적인 특징에서 탈출하지 못하고 시스템적인 실행에서 비효율적인 부분을 가지게 되었다.

그리하여 이번 글에서는 L2들의 필수적인 기술 스택인 롤업이 다음 단계로써 준비해야 되는 프리컨퍼메이션에 대한 설명을 타이코의 사례를 바탕으로 준비해보았다.

1. 현재 L2의 효율성에 대한 문제점

L2의 생태계가 확장되면서 여러 프로젝트들이 등장했고 여러 개념들이나 기술 스택들도 꾸준히 등장하고 있다. 그러나 이러한 발전에도 불구하고 L2가 아직 해결하지 못한 비효율적인 문제들이 존재한다. 특히, 사용자 경험과 관련된 중요한 부분에서 효율성 개선이 필요한 상황이다.

1.1 롤업이 지닌 근본적인 한계점 - 비효율적인 트랜잭션 최종 확정 절차

L2는 롤업이라는 방식을 통해 L1의 확장성을 이루게 된다. 그러나 이 롤업은 데이터 가용성 및 트랜잭션 처리 과정을 이더리움과 같은 L1에 의존하여, 롤업이 자체적으로 처리하는 트랜잭션 순서 정리 및 실행 단계 외의 모든 절차는 L1에서 확정이 완료될 때까지 대기해야 하는 근본적인 한계점이 존재한다.

이러한 구조는 L1의 블록 생성과 데이터 가용성 상태를 직접적으로 활용함으로써 보안성과 데이터의 불변성을 보장하지만, 최종 확정 절차가 L1에서 이루어지는 구조로 인해 사용자 입장에서는 트랜잭션의 처리 속도가 느리고, 실시간 확인이 어려운 상황으로 자주 발현된다.

특히, 현재 L2의 시퀀서 및 벨리데이터 노드들이 대부분 중앙화되어 있어 일부 롤업에서는 가동 중단 문제와 더불어 트랜잭션의 최종 확정까지 장시간이 소요되는 비효율적인 절차가 나타나고 있다.

1.2 프리컨퍼메이션 개념의 등장

이렇게 비효율적인 트랜잭션 최종 확정 절차를 해결하기 위해 등장한 개념이 프리컨퍼메이션(Preconfirmation)이다. 프리컨퍼메이션은 사용자가 빠르게 트랜잭션 확정을 경험할 수 있도록 중간 확인 절차를 제공하는 방식으로, 이를 통해 최종 확정 시간에 따른 사용자 불편을 완화하고 롤업 방식에서 나타나는 지연 문제를 보완할 수 있다.

1.2.1 무엇을 해결하려고 했는가?

롤업을 통한 비효율성은 계속해서 존재해 왔다. 특히, 사용자들은 트랜잭션을 L2에 제출하고 나서도 불확실성을 감수해야 했다. 중앙화된 L2 시퀀서는 사용자의 트랜잭션이 L1에 언제 포함될지 명확히 보장해주지 못해, 사용자 입장에서는 트랜잭션이 기대한 순서와 결과로 처리될지 불안한 상황이 자주 발생했다. 예를 들어, 사용자는 트랜잭션 제출 후에도 L1에 최종 포함되기까지의 시간을 무의미하게 기다려야 했으며, L2에서 트랜잭션이 순서대로 배치되지 않거나 불리한 결과가 나올 경우, 이미 발생한 거래에 대한 손해를 사용자가 감수해야 하는 경우도 있었다.

이로 인해 시장 변동성이 높은 상황에서 거래소 간 차익 거래나 디파이 서비스를 이용하는 사용자들은 예기치 않은 지연이나 순서 변경으로 인해 큰 기회를 놓치는 경우가 많았다. 또한, 일상적인 트랜잭션을 처리하는 일반 사용자들도 자신이 제출한 트랜잭션이 어떤 순서와 조건에서 L1에 포함될지에 대한 확신이 부족해, 블록체인의 신뢰성과 사용 편의성에 의문을 가질 수 밖에 없었다.

프리컨퍼메이션은 결국 롤업이 지닌 근본적인 한계점을 개선하고자 등장했다. 롤업의 이 비효율적인 단점으로 인해 가장 많은 피해를 보는 사용자들의 편의성을 향상시키는 것이 프리컨퍼메이션의 등장 의의인 것이다.

1.2.2 어떻게 해결하고자 했는가?

프리컨퍼메이션은 사용자가 트랜잭션의 포함, 순서 및 실행 결과에 대해 확실한 보장을 받을 수 있도록 하는 강제적, 기술적 해결책을 제공하여 이를 해결하고자 했다. 이는 중앙화된 L2 시퀀서에 의해 “소프트 보증”을 사용자가 받는 형태의 프리컨퍼메이션으로 구체화 되었었다. 여기서 소프트 보증이란, 사용자가 L1에 최종적으로 자신의 트랜잭션이 포함될 것을 영수증으로 미리 받아볼 수 있게 해주는 보증서이다.

이 소프트 보증을 통한 프리컨퍼메이션의 가장 큰 장점은 사용자 경험의 개선이다. 사용자는 트랜잭션 제출 직후 즉각적으로 확인 영수증을 받아볼 수 있어, 트랜잭션이 예상된 순서대로 L1에 포함될 것이라는 보장을 얻게 된다. 이를 통해 사용자는 거래 확정 여부에 대한 불확실성에서 벗어나며, 거래소 간 차익 거래 등 시간에 민감한 거래를 수행하는 경우에도 신속하게 대응할 수 있는 환경이 마련된다.

또한, 프리컨퍼메이션은 사용자와 L2 시스템 간의 신뢰를 증대시킨다. 소프트 보증을 통해 트랜잭션이 안전하게 처리될 것이라는 기대가 형성되면, 사용자들은 더 높은 신뢰를 가지고 롤업을 사용할 수 있게 되며, 이를 통해 전체 L2 생태계의 활용도가 증가할 수 있다. 결과적으로, 이러한 프리컨퍼메이션은 롤업의 효율성을 향상시키고, 트랜잭션 처리 과정을 사용자 친화적으로 변화시키는 중요한 역할을 하게 된다.

1.2.3 그럼 이것이 프리컨퍼메이션의 엔드게임인가?

하지만 이러한 형식의 프리컨퍼메이션은 또 다른 과제에 직면했다. 소프트 보증을 바탕으로 한 프리컨퍼메이션은 트랜잭션이 예상된 순서와 결과로 L1에 포함될 것이라는 약속을 사용자에게 미리 전달해 사용자 경험을 개선하지만, 중앙화된 시퀀서가 제공하기 때문에 시퀀서에 대한 신뢰가 전제가 되어야 한다. 즉, 법적 또는 기술적 강제력 없이 시퀀서의 신뢰에 의존하므로, 트랜잭션이 올바른 순서로 포함되지 않거나, L1에 포함되지 않는 경우 사용자에게 실질적인 보장을 제공하지 못하는 문제가 남아 있다.

2. 베이스드 프리컨퍼메이션 (feat. 타이코)

이더리움 L2의 속도 향상을 위해 위에서 언급된 기존 프리컨퍼메이션의 문제점을 해결하고 진정한 엔드게임의 달성을 위한 노력은 계속됐고, 베이스드 롤업에 최적화된 프리컨퍼메이션을 도입하기에 이르렀다. 이러한 새로운 접근 방식은 “베이스드 프리컨퍼메이션(Based Preconfirmation)”으로 불리며, 저스틴 드레이크(Justin Drake)가 처음 제시한 개념이다. 등장한지 얼마되지 않은 이 개념을 설명하기 위한 적절한 예시를 찾다가 베이스드 롤업을 목표로 하고 있는 타이코의 사례를 들어 설명해 보도록 하겠다.

타이코가 베이스드 프리컨퍼메이션에 진심인 이유는 타이코가 베이스드 롤업의 특징을 가진 L2이기 때문이다. 베이스드 프리컨퍼메이션이 타이코 내에서 제대로 정착되어 운영된다면, 타이코를 이용하는 사용자들의 편의성은 엄청나게 올라갈 것이며, 트랜잭션 최종 확인 절차 지연으로 인해 활성화 되지 못했던 여러 서비스들도 타이코 내에서 동작할 수 있게 될 것이기 때문에 타이코 내에서 계속해서 연구가 진행되고 있다.

베이스드 프리컨퍼메이션에 대해 더 자세히 알아보기 위해 타이코가 현재 가지고 있는 특징들부터 다시 한 번 살펴보도록 하겠다.

2.1 타이코는 베이스드 롤업이다

이번 챕터의 제목처럼 타이코는 베이스드 롤업의 특징을 가지고 있다. 타이코는 사용하는 시스템 인프라의 이더리움 완전 연동 뿐만 아니라 이더리움의 보안적 측면까지 완전 연동을 시도하며, 베이스드 롤업이라는 개념의 롤업을 사용했다. 이는 중앙 집중식 시퀀서가 따로 없고 이더리움의 벨리데이터들이 타이코의 시퀀서 역할도 병행하여 트랜잭션과 블록을 시퀀싱하는 롤업이다.

또한, 베이스드 롤업 특징에 의해 타이코의 시퀀서는 이더리움의 블록 제안자가 그 역할을 한다. 따라서 타이코의 시퀀서들은 이더리움 Maximal Extractable Value(MEV) 보상이나 시퀀서로서의 지위 등 지켜야할 것들이 존재하게 되는데, 이는 타이코에서 L2 시퀀싱으로 인한 사고가 발생했을 때 시퀀서들이 다른 이더리움 L2들과 다르게 불미스러운 부분에 대해 자연스럽게 책임감을 가지고 운영을 해야하는 이유가 된다.

특히, 타이코의 베이스드 롤업은 선의의 경쟁을 유발시키는 Based Contestable Rollup(BCR) 구조를 취하고 있다. 이 같은 구조는 자연스럽게 중앙화에서 벗어날 수 있으면서, 누구나 참여할 수 있도록 되어 있기 때문에 공정하고 투명하게 운영된다는 특징을 가지고 있다.

2.2 베이스드 롤업을 위한 베이스드 프리컨퍼메이션

그렇다면 위에서 설명한 특징들을 가지고 있는 베이스드 롤업에 특화된 프리컨퍼메이션 형태는 무엇일까? 이 물음의 답인 베이스드 프리컨퍼메이션에 대해 자세히 알아보도록 하자.

베이스드 프리컨퍼메이션은 L1에서 검증 가능한 보증을 제공하는 방식으로 기존의 소프트 보증을 대체하려 한다. 이 개념은 일부 L1 벨리데이터들이 프리컨퍼메이션 서비스에 자발적으로 참여해 사용자에게 시퀀서로서 롤업 트랜잭션의 예상 결과를 제공하는 구조다.

베이스드 프리컨퍼메이션 개념을 처음 제시한 저스틴 드레이크는 이를 실현하기 위해 프리컨퍼메이션을 수행하는 역할군인 프리컨퍼(Preconfer)가 사용자의 트랜잭션 순서와 실행 상태를 보장하는 서명된 보증서를 제공하는 방안을 제안했다.

이때, 프리컨퍼는 스스로의 약속 이행을 위해 일정 금액 이상의 보증금을 걸어놓게 되는데, 트랜잭션 순서나 상태 보장을 이행하지 못할 경우 프리컨퍼는 이 보증금을 잃게 되는 “슬래싱”이라는 처벌을 받게 된다. 슬래싱은 무엇인가에 대해 수행 의무가 있을 때, 악의적인 행동 또는 나태해지는 현상을 방지하기 위해 베이스드 프리컨퍼메이션 이외의 서비스들(이더리움 PoS 스테이킹 등)에서도 많이 통용되는 방식이다. 베이스드 프리컨퍼메이션은 이를 통해 프리컨퍼와 사용자 간의 자체적인 신뢰를 쌓을 수 있도록 한다.

프리컨퍼에게 슬래싱 처분을 내릴 수 있는 경우는 두 가지인데, 아래와 같다:

• 생존성 문제 (Liveness Faults): 프리컨퍼가 어떠한 이유에서던지 프리컨퍼메이션을 이용한 사용자의 트랜잭션을 온체인에 포함시키지 못했을 때 발생한다.

• 안전성 문제 (Safety Faults): 프리컨퍼가 프리컨퍼메이션을 이용한 사용자의 트랜잭션을 온체인에 포함시켰지만, 온체인에 포함된 이 트랜잭션이 요청한 실제 트랜잭션 내용과 다를 시에 발생한다.

여기서 생존성 문제로 발생한 슬래싱 같은 경우에는 처분이 상대적으로 약하게 책정된다. 왜냐하면 이 같은 문제로 발생한 문제는 프리컨퍼의 고의성이 들어가지 않을 수 있기 때문이다. 정직하게 활동하고 있는 프리컨퍼라고 해도 물리적인 네트워크 문제나 L1, L2 각 블록체인 네트워크에서 문제가 발생하여 프리컨퍼메이션된 트랜잭션이 온체인에 포함되지 못할 수도 있다. 이런 억울한 경우를 방지하기 위해 이에 대한 슬래싱 금액은 사용자와 프리컨퍼가 상호 합의된 금액으로 책정하게 된다.

반면, 안전성 문제로 발생한 슬래싱의 경우 강한 처분이 내려진다. 모든 주변 환경이 충족되어 온체인에 프리컨퍼메이션된 트랜잭션이 포함되었는데도 포함된 트랜잭션이 실제 요청된 내용과 다르다는 것은 결국 프리컨퍼의 전적인 잘못이기 때문이다. 트랜잭션 내용이 변경되어 포함된 것이 프리컨퍼의 의도인지 아닌지에 관계없이, 책임을 전가할 다른 역할군이 없는 상태이므로 안전성 문제로 발생한 슬래싱은 보증금의 전액 몰수라는 강력한 처분으로 이어진다.

만약 베이스드 프리컨퍼메이션의 프리컨퍼가 되고 싶다면 어떻게 해야할까? 먼저 참여하고 싶은 노드가 L1의 블록 제안자라고 전제해보자. 이 블록 제안자는 위의 슬래싱 정책에 동의를 하고 해당 조건에 참여해야 한다. 즉, 일정량의 보증금을 걸게되면 베이스드 프리컨퍼메이션의 프리컨퍼가 될 수 있다. 프리컨퍼로 선정된 참여자는 이후부터 베이스드 프리컨퍼메이션을 이용하는 이용자들에게 프리컨퍼메이션 서비스를 제공하고 그에 걸맞은 수수료를 받게 된다.

그렇다면 프리컨퍼에게 제공되는 수수료를 사용자들은 왜 지불하는 걸까?

이것은 사실상 프리컨퍼메이션의 존재 이유와도 연결된다. 프리컨퍼메이션을 이용하는 사용자가 비용을 지불하는 주요 이유는 더 나은 이용 편의성 때문이다. 사용자들은 롤업의 근본적인 한계점으로 지적되었던 비효율적인 트랜잭션 최종 확인 절차 문제를 즉각적으로 해결할 수 있다.

예를 들어, 만약 사용자가 개인 지갑을 통해 L2 블록체인 네트워크에 프리컨퍼메이션된 거래 트랜잭션을 요청했을 경우를 살펴보자. 이때, 다른 일반적인 거래 트랜잭션들은 최종 확인을 기다리고 있을 것이다. 그러나 프리컨퍼메이션된 트랜잭션을 보낸 사용자는 프리컨퍼로부터 최종 확인 보증을 거의 즉시 받으며 거래를 완료할 수 있다. 개인 지갑에서 트랜잭션 처리가 완료되었다는 녹색 체크 표시 또한 덤으로 얻을 수 있다.

또 다른 예시는 디파이 서비스를 이용할 때이다. 사용자가 L2에 올라가 있는 디파이 스왑 서비스를 이용할 때, 스왑과 관련된 트랜잭션을 프리컨퍼메이션을 통해 요청한다고 가정해보자. 보통의 경우에는 스왑 서비스에서 실시간으로 확인할 수 있는 교환비나 수수료와 같은 정보가 실제 스왑이 일어났을 때의 정보와 다르다. 이는 트랜잭션이 실제로 처리되고 최종 확인까지 소요되는 시간적 차이가 있기 때문이다. 그러나 프리컨퍼메이션을 통해 빠르고 효율적인 트랜잭션 처리 및 최종 확인을 거친다면 스왑 전후의 정보 괴리감을 없애며 조금 더 사용자에게 편리한 스왑 서비스를 제공할 수 있다.

이러한 사례들은 결국 더 정교한 서비스를 제공하려는 빌더들과 효율적인 사용자 편의성을 얻으려는 사용자들 모두 만족시키는 결과로 이어지며, L2 생태계의 확장과 더불어 L1의 생태계 확장까지 꾀할 수 있다. 특히, 베이스드 롤업의 약점으로 여겨졌던 시퀀서들의 수익 문제는 프리컨퍼로서 참여하며 추가적인 프리컨퍼메이션 수수료를 챙길 수 있기 때문에 시퀀서들에게도 매력적인 모델로 다가온다.

2.3 베이스드 프리컨퍼메이션의 해결 과제들

베이스드 프리컨퍼메이션은 타이코를 포함한 롤업 기반 L2 프로젝트들이 계속해서 연구하고 가져가야 할 부분이다. 왜냐하면 L2의 속도 측면으로 성능을 올릴 수 있는 가장 확실한 해결책이자, 탈중앙성을 챙길 수 있는 베이스드 롤업에서도 충분히 도입이 가능한 솔루션이기 때문이다.

하지만 베이스드 프리컨퍼메이션의 장점 이면에 해결해야 할 과제들도 존재한다.

먼저 프리컨퍼들이 트랜잭션을 블록에 포함시키는 단계에서 사용자들은 트랜잭션 포함 여부에 대해 완벽한 확신을 가지지 못한다. 이를 방지하기 위해 프리컨퍼들은 보증금을 걸어놓지만, 아직까지 외부의 장애로 인해 트랜잭션의 미포함에 대한 근본적인 해결책은 없는 상황이다. 특히, 걸어놓은 보증금의 가치보다 더 큰 가치를 가지고 있는 트랜잭션이 있다면, 프리컨퍼가 이를 악용하여 특정 트랜잭션을 선택적으로 포함하거나 제외시킬 수 있는 가능성도 배제할 수 없다.

또 하나는 수익성의 문제이다. 베이스드 프리컨퍼메이션의 가장 기본적인 수익 구조는 프리컨퍼가 사용자들로부터 거두어 들이는 프리컨퍼메이션 수수료이다. 그러나 프리컨퍼의 다양성이 훼손되거나 적정수의 프리컨퍼들이 참여하지 않을 시 독과점 형태가 발생할 수 있으며, 이는 프리컨퍼가 사용자에게 더 높은 수수료를 요구할 수 있게 된다. 그 결과, 더 빠르고 효율적인 트랜잭션 이용을 위해서 사용자들은 일정 수준 외의 추가 비용을 써야되는 상황이 발생하며 결국 프리컨퍼메이션 생태계의 활발한 발전이 저해될 가능성이 존재한다.

베이스드 프리컨퍼메이션이 등장한지 약 1년 남짓된 시간이기 때문에, 이 해결책이 롤업 기반 L2들의 속도와 효율성을 단번에 극대화시키는 마스터키가 되려면 아직도 많은 시간이 걸릴 것으로 보인다. 그럼에도 불구하고, 이더리움 확장성을 목표로 롤업이라는 기술 스택을 본 궤도에 올려놓은 상태까지 왔고, 이제는 이 롤업의 성능 개선을 위해 프리컨퍼메이션이라는 주제가 활발히 논의되기 시작했다는 점에서 L2의 다음 스텝을 주목해볼만 한 것 같다.

특히, 타이코의 경우 타이코 그위네스(Taiko Gwyneth)를 필두로 네더마인드(Nethermind), 체인바운드(Chainbound), 라임체인(Limechain), 프리엠이브이(Primev) 그리고 에스프레소(Espresso)와 함께 L2의 다음 스텝인 프리컨퍼메이션을 준비해 나가고 있다. 이와 관련한 더 자세한 내용을 다음 챕터에서 살펴보도록 하겠다.

3. 프리컨퍼메이션 생태계 - 플로우 차트를 중심으로

이번 챕터에서는 롤업 기반 L2 생태계를 중심으로 지속적으로 연구가 되고 있는 프리컨퍼메이션에 대해 어떠한 프로젝트들이 관심을 가지고 활동을 이어가고 있는지 알아볼 것이다. 아직은 많이 발전된 생태계가 아니므로 좀 더 쉬운 생태계 이해를 위해 프리컨퍼메이션 플로우 차트를 중심으로 알아보도록 하겠다.

3.1 프리컨퍼메이션 플로우 차트

먼저 프리컨퍼메이션 플로우 차트를 소개하도록 하겠다. 프리컨퍼메이션은 L1과 L2가 유기적으로 작동해야 하는 프로세스이고 각각의 역할을 맡고 있는 역할군들도 많기 때문에 굉장히 복잡하다. 따라서 이를 한 눈에 파악하기 쉽게 플로우 차트로 준비해 보았다. 참고로 이 플로우 차트는 원활한 설명을 위해 만들었기 때문에, 롤업이냐 베이스드 롤업이냐의 구분은 따로 하지 않았으며, 원론적인 수준의 플로우 차트라는 것을 미리 말해둔다.

플로우 차트의 흐름을 따라감에 앞서, 각 역할군들이 무엇이고 어떠한 역할을 하는지 알아보자:

• 사용자 (User): L1 또는 L2 네트워크를 사용하는 개인으로, 트랜잭션을 생성하고 제출한다. 사용자가 프리컨퍼메이션된 트랜잭션을 원한다면 해당 트랜잭션을 작성하여 프리컨퍼에게 전송한다.

• 프리컨퍼 (Preconfer): 프리컨퍼메이션 과정에서 트랜잭션의 프리컨퍼메이션을 수행하는 역할을 한다. 제안된 트랜잭션을 검토하여 그 유효성을 확인하고, 이를 기반으로 프리컨퍼메이션 보증을 제공한다. 이를 통해 트랜잭션이 최종 확정되기 전에 사용자는 트랜잭션의 최종 확인 상태를 빠르게 보장 받을 수 있다. 만약, 프리컨퍼의 자격을 가지고 있지 않은 노드라면, 그림에서와 같이 논-프리컨퍼메이션 액터(Non-Preconf Actor)로서 활동하게 된다. 논-프리컨퍼메이션 액터는 원래 기본적인 밸리데이터처럼 프리컨퍼메이션된 트랜잭션이 아닌 일반 트랜잭션들을 담당하는 역할을 하게 된다.

• L1 벨리데이터 (L1 Validator): L1 네트워크에서 트랜잭션과 블록의 최종 검증을 담당하는 역할로, 프리컨퍼에서 데이터가 제출되면, L1 벨리데이터는 이를 최종적으로 확인하고 L1 블록체인에 기록한다. 이 과정에서 트랜잭션의 무결성과 합의 규칙 준수를 확인한다.

• 프리컨퍼메이션 이의 제기 관리자 (Preconfirmation Challenge Manager): 프리컨퍼메이션 과정에서 발생할 수 있는 이의 제기나 분쟁을 관리하는 역할을 수행한다. 프리컨퍼메이션에 대한 이의 제기나 문제가 발생하면, 이를 조사하고 그에 걸맞는 조치를 취한다. 이를 통해 프리컨퍼메이션 과정의 신뢰성과 무결성을 유지한다.

이번에는 위의 프리컨퍼메이션 플로우 차트를 순서에 따라 살펴보자:

1. 사용자가 프리컨퍼메이션 액터 내 프리컨퍼에게 트랜잭션 요청을 보낸다.

2. 프리컨퍼는 전송된 트랜잭션을 검토하고, 이 트랜잭션이 L1 블록에 담길 것을 보증하는 보증서 개념의 프리컨퍼메이션을 사용자에게 다시 전달한다. 사용자는 이 프리컨퍼메이션을 이용하여 미리 트랜잭션 최종 확인 상태를 보장 받는다.

3. 프리컨퍼는 L1 블록에 올라가야할 트랜잭션 데이터를 L1 벨리데이터에게 전송한다. 이 때, 전송하는 데이터의 형태는 개별적인 트랜잭션 데이터이거나 L2에서 시퀀서에 의해 작업이 이루어진 롤업 데이터이다.

4. L1 벨리데이터는 트랜잭션 데이터 또는 롤업 데이터를 L1 블록에 올린다.

5. 일정 시간이 지난 후 트랜잭션 데이터 또는 롤업 데이터가 포함된 L1 블록의 최종성이 확정된다.

6. 사용자는 원하는 경우 최종성 결과를 L1 노드를 통해 알아볼 수 있으며, 사용자는 이 정보를 선택적으로 이용하여 프리컨퍼메이션 이의 제기 등에 사용할 수 있다.

만약 사용자 입장에서 L1에 사용자의 트랜잭션이 제대로 올라가지 않는 등 특정 조건의 위반이 발생한 경우, 프리컨퍼는 프리컨퍼메이션 이의 제기 관리자에 의해 보증금의 슬래싱이나 동결 등의 제재 조치를 받을 수 있다.

3.2 관련 프로젝트들

이번엔 프리컨퍼메이션 생태계에 구체적으로 어떠한 프로젝트들이 활동하고 있는지 살펴보자. 특히, 프로젝트들이 플로우 차트 내 어떠한 역할군과 관련이 있는지를 곁들여 설명하도록 하겠다. 물론 플로우 차트에 기반하여 프로젝트들을 배치하는 것이기 때문에 실제 프로젝트들의 역할과 정확히 연결되지 않을 수 있다. 따라서, 프로젝트들을 알아보는데 있어 더 나은 이해를 위한 것으로 참고하면 좋을 것이다. 프로젝트들에 대한 설명은 각 분류 별 알파벳 순서로 작성되었다.

3.2.1 프리컨퍼메이션 액터 (Preconfirmation Actors)

• 아스트리아 (Astria): 아스트리아는 중앙화된 시퀀서를 대체하여 여러 롤업이 단일한 탈중앙화된 시퀀서 네트워크를 공유할 수 있도록 하는 프로젝트로, 롤업들이 검열 저항성, 빠른 블록 최종성 확인 그리고 교차 롤업 간의 원활한 교류를 제공받을 수 있게 한다. 특히, 빠른 블록 최종성 확인을 위해 프리컨퍼메이션 기능을 지원한다. 이를 통해 롤업들은 빠른 거래 확인과 검열 저항성을 확보하여 향상된 사용자 편의성을 제공할 수 있다.

• 체인바운드의 볼트 (Bolt by Chainbound): 볼트는 이더리움 사용자에게 초단위 트랜잭션 확인을 제공하는 프리컨퍼메이션 프로토콜로, 체인바운드에서 개발하고 있다. 볼트는 신뢰할 수 없는 참여와 경제적 담보를 기반으로 작동하며, 현재의 MEV-Boost PBS 파이프라인과 호환성을 유지하여 제안자들에게 새로운 수익 창출 기회를 제공한다. 볼트의 주요 기능인 L1 프리컨퍼메이션은 전송, 승인 등 기본적인 트랜잭션에서 즉각적인 최종 확인을 제공하여 사용자 경험을 향상시키고, 중앙집중화된 블록 빌더로부터 제안자에게 트랜잭션 포함 책임을 이관해 검열 저항성을 높인다. 또한, 볼트는 경제적으로 담보된 제안자 등록을 통해 신뢰 없는 시스템을 구축하며, 유연한 설계를 통해 다양한 계약 타입을 수용할 수 있도록 설계되었다.

• 에스프레소 시스템 (Espresso System): 에스프레소 시스템은 블록체인 생태계 간의 상호 운용성을 향상시키기 위해 설계된 프로토콜이다. 이 네트워크는 핫샷(HotShot)이라는 비잔틴 장애 허용(BFT) 합의 프로토콜을 활용하여 여러 체인에 걸쳐 거래 순서와 데이터를 빠르게 확정할 수 있는 기능을 제공한다. 에스프레소 시스템에는 에스프레소 네트워크와 에스프레소 마켓플레이스가 존재하는데, 이러한 구조를 통해 빠른 트랜잭션 최종 확인과 효율적인 상호 운용성을 제공하여 블록체인 생태계의 확장성과 보안을 향상시키는 것을 목표로 한다.

• 이더가스 (Ethgas): 이더가스는 블록 공간에 대한 거래를 지원하는 마켓플레이스로, 거래 매칭은 중앙화 방식으로 운영하고 온체인과 관련된 프로세스는 스마트 컨트랙트를 이용한다. 주요 기능은 포함 프리컨퍼메이션과 실행 프리컨퍼메이션 두 가지로 나뉘며, 전자는 특정 가스 유닛 내에서 블록에 거래 포함을 보장하고, 후자는 거래가 특정 상태나 결과를 확보할 수 있게 한다. 이러한 특징을 가진 이더가스는 블록 공간에 대한 거래의 프라이버시를 보호하고 중립적 운영을 지향하는 목표를 가지고 있다.

• 루반 (Luban): 루반은 이더리움 네트워크와 롤업 체인 간의 트랜잭션 데이터를 연결하기 위한 탈중앙화된 시퀀싱 레이어를 개발 중이다. 이 시퀀싱 레이어는 제안 및 실행 역할을 분리한 탈중앙화된 시스템으로 구축될 예정이다. 루반의 프리컨퍼메이션 기능은 트랜잭션에 대한 제안이 이더리움 네트워크에 포함되기 전 실행 가능성을 미리 보장함으로써 신뢰성을 높이는 쪽으로 동작한다. 이로 인해 트랜잭션 수수료, 가스 가격, MEV 등 다양한 블록 공간 가치를 개선할 수 있다.

• 프리엠이브이 (Primev): 프리엠이브이는 프리컨퍼메이션 기능을 MEV에 접목한 MEV 커밋 네트워크를 만드는 곳이다. MEV 커밋은 MEV 중개자들이 효율적이고 신뢰할 수 있는 방식으로 협력할 수 있도록 설계된 P2P 네트워크로, 이더리움 트랜잭션 실행에 대한 커밋을 기록하고 제공자에게 보상 또는 페널티를 부여하는 로직을 포함한 체인이다. 이를 통해 MEV와 관련된 여러 관계자들이 자신이 원하는 거래 실행 조건을 지정할 수 있고, 블록 빌더나 벨리데이터와 같은 실행 제공자들로부터 커밋을 받을 수 있다. 특히, 사용자에게 트랜잭션의 프리컨퍼메이션을 보장하여 빠른 트랜잭션 처리를 제공할 수 있으며, EIP-4337에 기반하여 어떤 트랜잭션이든 프리컨퍼메이션의 사용과 가스비에 대한 지원을 받을 수 있어 사용자 경험을 더욱 유연하게 만든다.

• 퍼퍼 유니파이 (Puffer Unifi): 퍼퍼 유니파이 Actively Validated Services(AVS)는 이더리움 생태계, 특히 베이스드 롤업 분야에서 발생하는 프리컨퍼메이션 문제를 해결하기 위해 아이겐레이어(EigenLayer)를 기반으로 개발된 솔루션이다. 퍼퍼 유니파이 AVS는 베이스드 롤업이 겪고 있는 트랜잭션 최종 확인 절차의 비효율성을 해결하기 위해 아이겐레이어의 리스테이킹 기능을 활용하여 프리컨퍼메이션 참여 메커니즘을 구축한다. 점차 베이스드 롤업이 성장하게 되면, 신뢰할 수 있을만한 프리컨퍼메이션 서비스 제공자가 필요할 것이고, 퍼퍼 유니파이 AVS는 이 지점을 공략하려고 하고 있다. 특히, 퍼퍼 유니파이의 궁극적 목표는 핵심 프로토콜을 변경하지 않고도 프리컨퍼메이션을 실현하여 아이겐레이어와 함께 이더리움 생태계의 지속적인 성장 기여하고자 하는 것이다.

• 스케이트 (Skate): 스케이트 프리컨퍼메이션 AVS는 아이겐레이어의 리스테이킹된 자산을 활용하여 모든 크로스체인 작업의 경제적 보안을 보장한다. 이 AVS는 스케이트 사용자들이 크로스체인 트랜잭션을 완료하는 데 필요한 번들 데이터와 정보를 검증하며, 이 검증된 데이터는 스케이트 릴레이어에 의해 서명되고 실행 준비가 완료된다. 이 과정에서 스케이트 AVS는 데이터를 프리컨퍼메이션하여 프로세스의 신뢰성과 효율성을 높인다.

• 스파이어 (Spire): 스파이어의 베이스드 스택(The Based Stack)은 이더리움 기반의 롤업 프레임워크로, 개발자들이 애플리케이션 전용 체인(앱체인)을 구축하고 운영할 수 있도록 지원한다. 이 프레임워크는 앱체인들이 이더리움과 직접 상호작용하고 시퀀싱 방식을 맞춤 설정할 수 있어 교차 체인 스왑과 같은 기능을 구현하며, 프리컨퍼메이션을 통해 사용자 경험을 개선한다. 또한 다양한 실행 환경을 지원하고 앱체인의 시퀀싱 수익을 보장하면서 전통적인 공유 시퀀서와의 호환성을 제공합니다. 베이스드 스택은 오픈 소스로 제공되며, 개발자들이 앱체인을 구축하고 운영하는 데 필요한 모든 도구와 리소스를 제공한다. 이를 통해 이더리움 생태계 내에서 앱체인의 발전과 상호 운용성을 촉진하는 것을 목표로 한다.

• 타이코 그위네스 (Taiko Gwyneth): 타이코 그위네스는 타이코에서 개발 중인 롤업 디자인으로, 베이스드 롤업의 일종이다. 이 롤업은 이더리움과 완전한 연동성을 목표로 하며, 이더리움에서 트랜잭션 시퀀싱을 직접 관리한다. 이를 통해 L1의 보안과 탈중앙화를 활용하면서도 높은 처리량과 빠른 최종 확인 속도를 제공하고자 한다. 현재 타이코는 블록 생성을 보조하기 위해 제안자를 운영하고 있는데, 커뮤니티 내에서 수익성 있는 블록 생성을 촉진하기 위해 프리컨퍼메이션 메커니즘을 도입하고자 한다. 이 메커니즘은 블록 시간을 구성하고 데이터 게시 효율성을 향상시키는 데 도움을 줄 수 있기 때문이다. 이 같은 목표를 위해 네더마인드(Nethermind)와 가타카(Gattaca) 등 여러 관련된 프로젝트들과 협업을 이어나가고 있다.

3.2.2 L1 벨리데이터 (L1 Validator)

• 코러스 원 (Chorus One): 코러스 원은 블록체인 네트워크의 검증 서비스와 인프라를 제공하는 프로젝트로, 다양한 프로토콜에서 스테이킹 서비스를 운영한다. 이들은 네트워크의 안정성과 보안을 강화하는 데 중점을 두고 있다. 이 프로젝트는 L1 벨리데이터로서 네트워크의 거래를 확인하고 블록을 생성하는 역할을 수행하며, 이를 통해 네트워크의 신뢰성과 효율성을 높인다. 최근 Devcon 2024에서 프리컨퍼메이션 관련 이벤트를 주최하는 등 이 분야에 많은 관심을 보이고 있다.

3.2.3 리서치 (Research)

• 네더마인드 (Nethermind): 네더마인드는 이더리움 클라이언트와 관련 도구를 개발하고 이더리움과 관련된 활발한 리서치를 하는 프로젝트로, 블록체인 네트워크의 성능과 안정성을 향상시키는 데 중점을 둔다. 네더마인드는 이더리움 네트워크의 효율성을 높이기 위해 다양한 최적화 기술을 도입하고 있으며, 이를 통해 네트워크의 거래 처리 속도를 개선하는데 일조하고 있다. 그 노력의 일환으로 프리컨퍼메이션과 관련된 리서치 자료들을 지속적으로 만들고 있으며, 최근에는 타이코 지원 프로그램에 프리컨퍼메이션과 관련된 제안을 올렸다. 이 제안은 네더마인드의 RFP-001 프로젝트를 확장하여 타이코 메인넷에 신속하게 프리컨퍼메이션을 도입하고, 초기 배포 시의 단기적 해결책을 개선하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 이 제안은 페이즈 1과 페이즈 2로 나뉘며, 먼저 임시로 권한이 부여된 참가자에 한해서만 프리컨퍼메이션 인프라를 도입하고, 이후 적용 범위를 늘려갈 예정이다.

4. Looking Ahead

타이코 및 여러 롤업 기반 L2 프로젝트들이 베이스드 롤업이냐 아니냐를 떠나, 기존 롤업 방식의 비효율적인 트랜잭션 최종 확정 절차를 개선하고자 노력 중에 있다. 그 결과 프리컨퍼메이션 개념을 도입하여 사용자들이 더 빠르고 확실하게 트랜잭션을 확인할 수 있도록 중간 보증 시스템을 마련하고, 이를 통해 사용자 경험과 신뢰성을 높이고자 연구를 지속해 나가고 있다.

특히 타이코는 베이스드 롤업 L2인 점을 십분 활용하여 베이스드 프리컨퍼메이션을 통해 이더리움 완전 연동성과 탈중앙화는 착실히 챙기면서, 사용자들에게는 빠르고 확실한 트랜잭션 최종 확인에 대한 보증을 제공할 예정이다. 이러한 방식을 통해 타이코는 롤업의 트랜잭션 처리 속도와 신뢰성을 강화하여, 사용자 경험을 획기적으로 개선하고자 노력하고 있다.

그러나 아비트럼의 Ed Felten을 포함한 여러 롤업 팀들이 현재 프리컨퍼메이션을 100% 보장할 수 있는 미들웨어가 부족하다고 주장하는 등, 여전히 프리컨퍼메이션의 완성도와 프리컨퍼들의 수익성 문제 등 해결해야 할 과제가 남아 있다.

하지만 이 글에서 언급된 것과 같이, 이더리움 L2의 성능 및 효율성 증대를 위해 여러 프로젝트들과 플레이어들이 각자의 아이디어를 가지고 프리컨퍼메이션의 아고라로 뛰어들고 있다. 이는 어떠한 시스템적 컨셉이 구현되고나서 이 시스템을 성능적으로 더 최적화하려는 일련의 큰 흐름과도 궤를 같이 한다. 시스템의 발전 과정에서 꼭 거쳐야 하는 이 과정이 현재 L2 생태계에서 일어나는 것은 아주 바람직하다고 필자는 생각한다.

프리컨퍼메이션을 토대로 개선된 사용자 편의성은 속도와 효율을 중요시 여기는 디파이나 게임 등에서 꽤 엄청난 파급력을 몰고 올 수 있다. 또한 프리컨퍼메이션으로 향상될 이더리움 L2의 성능은 과거 서로 파편화 되고 사이가 멀어졌었던 이더리움과의 관계 회복도 꾀할 수 있다. 특히, 속도의 문제로 이더리움과 연동하지 않아서 취할 수 없었던 여러 장점들을 누릴 수 있게 되기 때문에 이더리움과 더욱 가까운 타입-1 이더리움 L2들이 늘어날 가능성이 크다. 이는 곧 이더리움 전체 생태계에도 큰 영향력을 미칠 것이다.

프리컨퍼메이션은 아직 아무도 가지 않은 황무지이자, 많은 고난과 역경이 도사리고 있는 비포장길이다. 이런 곳에서 타이코를 포함한 여러 선구자들이 사용자의 편의성 하나만을 바라보고 달려가고 있다. 새로운 것을 만들어간다는게 쉬운 일은 아니겠지만, 이더리움과 이더리움 L2 생태계를 진심으로 응원하는 입장으로서 필자는 이들의 노고에 큰 박수와 격려를 보내며 이번 프리컨퍼메이션 글을 마무리하도록 하겠다.