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브릿지 (블록체인)
브릿지(bridge)는 서로 다른 블록체인을 연결하기 위한 접근법 중 한 가지이다.
개요
브릿지는 서로 다른 블록체인 사이에서 이를 연결(다리 역할)하고 거래를 중개하며 사이드체인에서 발생한 트랜젝션을 각 메인체인에 올리는 기능을 담당한다. 우선 멀티 시그 브릿지에서 거래가 발생하는 원리를 살펴보자면, 한 블록체인의 코인을 프라이빗 키로 서명하여 멀티시그 브릿지로 전송한다. 멀티 시그 방식은 프라이빗 키가 3개 이상이고 그 중에 2개의 서명을 필요로 하므로 상대방이 가지고 있는 프라이빗 키로 서명을 할 경우 검증인이 이것을 검증하여 멀티시그 브릿지로 보낸 토큰만큼 새로운 토큰이 발행되어 상대방에게 전송되게 된다. 이러한 거래가 양방향으로 이루어지면 투 웨이 페깅이 이루어지는 것이고 단 방향일 경우 원 웨이 페깅이 이루어지는 것이다.[1]
종류
아크(Ark)
- 스마트 브릿지는 아크(Ark)의 핵심기술로 다른 코인의 블록체인과 연결해서 다른 코인들의 해당 기능을 사용할 수 있게 해주는 것이다. 즉, 블록체인들과 연결되어 자신이 원하는 기능 모두를 사용할 수 있게 되는 것이다. 아크는 대량 채택을 목표로 설계된 자바 기반의 플랫폼으로 소비자가 원하는 서비스와 개발자에게 필요한 서비스를 제공한다. 예를 들어, 비트코인을 가지고 싶은 누군가에게 당신의 아크를 보내면 아크가 전송되는 중에 그것이 스스로 비트코인으로 변환되는 것이다. 아크는 블록 생성 시간 8초라는 아주 빠른 속도를 자랑하기에 오프라인 실물카드에 대입하여 실제 생활 속에서 가상화폐를 결제수단으로 사용하는 스마트카드 개발이 가능하다. 현재 실제 오프라인 실생활에서 사용하는 플라스틱 실물 카드를 개발 중이다. 스마트 브릿지는 이더리움 지갑으로 아크코인을 보내면 자동으로 이더리움으로 바꾸어주는 시스템을 말한다. 이 스마트 브릿지를 실현하기 위해서는 이더리움과 아크 간 서로를 호환하는 코드를 삽입해야 하며, 변환을 처리해줄 중개자가 필요하다.[2]
스마트 브리지에 대해 자세히 보기
도지코인(Dogecoin)
- 사용자는 이더리움 네트워크로 자신의 도지코인을 보내려면 먼저 자신의 계정에서 보유한 도지코인을 운영자가 지시하는 도지코인 주소로 보내야 한다. 도지코인이 전송되면 스마트 콘트랙트는 전송된 도지코인의 소유권을 잠근다. 토큰을 잠근 트랜잭션은 도지코인 블록 안에 잠금 행위를 기록한다. 블록의 정보는 도지더리움 브릿지로 전송되고 브릿지는 해당 블록의 기록이 올바른지 검증하게 된다. 이상이 없으면 릴레이어는 브릿지 콘트랙트에 트랜잭션을 보내 코인의 잠금이 완료됐고 브릿지에서도 납득할 수 있다고 전파한다. 인터체인에서 릴레이어란 주로 블록 헤더 정보를 등록하는 주체를 말한다.
- 신호를 받은 이더리움은 콘트랙트를 통해 사용자에게 이더리움 플랫폼에서 사용할 수 있는 와우토큰을 민팅해 지급한다. 민팅이란 코인을 주조하는 행위를 뜻한다. 와우토큰이라는 명칭은 시바견이 짖을 때 나는 소리를 받아적어 만들어졌다. 와우토큰은 ERC-20 표준을 따르지는 않지만, ERC-20을 확장한 형태를 지니고 있다. 사용자는 이더리움 콘트랙트나 게임 등에서 와우토큰을 사용해 지불할 수 있다. 잠긴 코인은 특정한 조건이 충족돼야 소유권 잠금을 풀 수 있다. 잠금을 푸는 행위는 사용자가 와우토큰을 태워 파괴하는 절차에 해당한다. 사용자가 와우토큰의 잠금을 풀면 와우토큰은 도지코인으로 형태가 되돌아오고 사용자의 본래 주소로 회수된다. 만약 운영자가 토큰을 파괴한 사용자에게 도지코인을 전송하지 않으면 콘트랙트는 운영자의 보증금에서 해당하는 금액을 빼내 사용자에게 전송한다. 브릿지가 정상적으로 종료되면 콘트랙트는 운영자의 이더리움 보증금을 운영자에게 반환해준다.
- 브릿지를 도입해 얻게 되는 효과는 크다. 브릿지 방식은 사용자 커뮤니티를 활용할 수 있다는 장점이 있다. 커뮤니티가 참여해 브릿지의 역할을 수행하고 인센티브가 순환하면 브릿지는 더욱 활성화될 수 있다. 실제로 콜레트럴 브릿지의 역할을 수행하는 주체는 운영자, 사용자, 릴레이어 등 여럿으로 나뉘는데 이들의 활동을 장려하기 위해 도지더리움 브릿지는 참여자에게 인센티브 시스템을 도입하고 있다. 올바른 정보를 기록하면 토큰 보상을 주고 비정상적인 행위를 한 참여자의 토큰을 몰수하는 방식이다. 한편 브릿지는 블록체인 자체를 개조하는 하드포크와 달리 자체 업그레이드가 수월하다. 그 때문에 여러 기능을 쉽게 개선할 수도 있다.
- 또 이더리움과 도지코인이 브릿지로 연결되면 이더리움과 그동안 섬처럼 떨어져 존재했던 도지코인에 접근해 저장된 블록 데이터를 이더리움에서 읽어올 수 있게 된다. 반대로 도지코인 홀더는 이더리움에서 와우토큰을 사용해 이더리움상에서 벌어지는 거래에 참여할 수도 있다. 스마트 콘트랙트 기능이 없는 도지코인에서 스마트 콘트랙트를 사용할 수 있고 이더리움에서는 도지코인 화폐를 사용할 수 있으니 서로 윈윈인 셈이다. 이런 인터체인 기능이 더욱 발달하게 되면 비트코인, 이더리움, 도지코인을 모두 연동할 수 있게 된다. 예를 들어 이더리움 플랫폼에서 비트코인과 와우토큰을 직접 교환하는 등의 연산도 가능해진다. 이더리움뿐만 아니라 스마트 콘트랙트를 지원하는 여러 블록체인으로 토큰을 내보낼 수 있게 된다. 이밖에도 새로 만들어진 블록체인에서 발부된 아직 상장되지 않은 토큰도 브릿지를 통하면 이더리움 계좌 안에 저장할 수 있게 된다.
- 브릿지의 보안은 대부분 나카모토 합의에 현재 뿌리를 두고 있다. 나카모토 합의란 네트워크에서 선출된 리더가 다음 블록을 제안하는 방식을 말한다. 비트코인, 이더리움에서는 작업증명 문제를 가장 먼저 푸는 노드가 그 시점의 리더를 맡는다. 만약 나카모토 합의가 아닌 다른 합의 알고리즘을 사용하는 이종 블록체인을 브릿지로 연결하는 건 또 다른 기술적 난제다. 나카모토 합의를 사용하는 경우 작업증명 블록체인에서 블록헤더가 유효한지 검증하기 수월하다. 한편 비트코인, 이더리움 등 주류 암호화폐가 모두 나카모토 합의에 기초하고 있을 만큼 나카모토 합의의 영향력은 큰 편이다.
- 한편 나카모토 합의를 사용하지 않는 암호화폐, 분산원장도 속속 등장하고 있다. 독자적인 합의 알고리즘을 사용하는 알고랜드, 테조스 등이 이에 해당한다. 나카모토 합의를 따르지 않는 블록체인을 사이드체인으로 연결하는 작업은 상대편 블록헤더의 검증이 매우 어렵다는 점이 큰 장애물로 작용한다. 독자 합의 알고리즘을 사용하는 프로젝트와 이더리움 등 기존 블록체인에 연결하는 일반화된 인터체인 솔루션은 아직 없다.[3] 도지더리움 브릿지에 대해 자세히 보기
- 릴레이 브릿지는 두 개의 블록체인의 블록 헤더 간의 쌍방향 중계를 가능하게 한다. 이 브릿지에서 A 블록체인의 블록 헤더들은 블록체인 B의 스마트 콘트랙트로 제출되고, 이 과정에서 라이트 클라이언트 로직을 사용해 헤더의 유효성을 검증을 실행한다. 이와 유사하게 블록체인 B의 블록 헤더들은 블록체인 A의 스마트 콘트랙트로 제출된다. 간단한 예시로 BTC 릴레이가 있는데, 이는 비트코인에서 이더리움으로의 단방향 중계 릴레이를 실행한다. 여기서 이더리움 스마트 콘트랙트는 비트코인 헤더의 난이도를 계산한다. 각 헤더의 유효성에 대한 검증은 제출된 헤더가 가장 긴 헤더에 위치하는지 확인하기 위함이다.[4] 릴레이 브릿지에 대해 자세히 보기
- 브릿지에서 다른 블록체인으로 코인, 토큰 등 자산을 옮기는 방식도 블록체인에서 트랜잭션을 보내는 방식과 유사하다. 멀티시그 브릿지에서 송금을 원하는 거래자는 먼저 브릿지에 자신의 토큰을 등록한다. 토큰이 등록되면 브릿지는 잠긴다. 요청자 개인 키와 건너편 상대방 개인 키의 멀티시그 합이 맞으면 토큰의 이동이 승인된다. 이같은 방식으로 서로 다른 토큰이 상대편 체인에 생성되고 교환되는데 이를 민팅이라고 부른다.
- 토큰 이동이 승인되면 이제 잠금도 풀린다. 한쪽의 토큰을 소각하지 않고도 상대방 블록체인 진영으로 토큰을 이동시키는 방식을 양방향 페깅이라고 하며 브릿지에서 한쪽의 토큰을 소각해야 상대방 체인에서 토큰을 획득하는 방식을 단방향 페깅이라고 한다. 단방향 페깅은 토큰을 파괴하고 다른 쪽에 생성하는 작업으로 원래의 토큰을 되돌릴 수 없는 특징이 있다.
- 멀티시그는 대다수 블록체인이 지원하는 서명의 형태다. 권위증명방식(POA)을 사용하는 사이드 체인 프로젝트인 권위증명 네트워크를 비롯해 아르고, 코스모스, 폴카닷 등이 사이드 체인 프로젝트에서 멀티시그 브릿지를 사용한다. 멀티시그 브릿지의 오퍼레이터는 토큰을 전송해주는 대가로 수수료를 얻는다. 그러나 멀티시그 브릿지에도 단점은 있다. 트랜잭션의 서명을 검증하는 수수료가 많이 들어 사용료가 비싸다. 오퍼레이터도 사용자들이 발생시킨 모든 트랜잭션과 이와 더불어 발생하는 수없이 많은 이벤트를 전부 감시해야 한다는 제약이 따른다. 멀티시그 브릿지에 대해 자세히 보기
- 멀티시그 브릿지는 사용자가 브릿지 오퍼레이터를 신뢰해야만 하는 구조적 문제점이 있다. 이를 극복하고 브릿지를 탈중앙화하기 위해 개발된 것이 콜레트럴 브릿지다. 콜레트럴 브릿지에는 담보 개념이 들어간다. 오퍼레이터의 역할 중 하나인 검증을 수행하는 주체가 거래자의 전송 금액보다 많은 양의 담보를 브릿지에 예치해 금융 사고를 예방한다. 콜레트럴 브릿지는 어떤 거래자도 신뢰할 수 없는 환경에서도 기능할 효율적인 브릿지로 꼽힌다.
- 작동 방식은 멀티시그 브릿지와 비슷하다. 사용자가 브릿지에 전송할 금액을 예치하면 검증자는 누가 금액을 넣었는지 확인하고 브릿지를 잠근다. 전송이 성공적으로 이뤄지면 잠금이 풀려 브릿지에서 인출된다. 이 과정에서 누군가 예치된 금액을 훔치거나 비정상행위가 발생하면 콜레트럴 브릿지의 검증자가 담보로 예치된 금액의 일부를 사용자에게 지급하고 보상한다. 콜레트럴 브릿지는 이더리움과 이더리움 클래식을 연결하는 프로젝트인 피스브릿지에 쓰인다. 라이트코인에서 포크 된 도지코인도 이더리움 네트워크에 토큰을 전송하는 도지더리움 브릿지에 콜레트럴 브릿지 방식을 사용한다.
- 브릿지를 만드는 일은 키를 분배하고 브릿지를 생성하기만 되기 때문에 간단한 편이지만 브릿지 방식은 본질적으로 신뢰의 문제가 뒤따른다. 생성은 간단해도 사용에 있어 브릿지를 관리하는 오퍼레이터를 믿어야 한다는 점이 블록체인의 탈중앙화 이념에서 벗어나기 때문이다. 브릿지를 탈중앙화하더라도 결국엔 코스모스 같은 중개 업체를 신뢰해야만 한다.[5] 콜레트럴 브릿지에 대해 자세히 보기
- 우선 메인채널, 서브채널(사이드 체인) 두 개의 네트워크가 필요하다. 물론 여기서 메인채널은 이더리움 메인채널이며 나머지 하나는 코밴(Kovan) 같은 권위증명(PoA) 채널이 필요하다. 권한은 잘 알려진 스타트업이나 디앱(DApp) 개발자들이 가지며 권한을 가진 이(Authority)들이 블록을 생성하고 합의를 이끌어낸다. 노드의 수가 적기 때문에 권위증명 채널이 메인넷 채널보다 속도도 빠르며 전송 수수료가 거의 들지 않는다. 여기서 메인넷/권위증명 채널 둘 다 EVM(Ethereum Virtual Machine)이 있으므로 스마트 콘트랙트가 존재하며 이 둘을 연결하는것이 브릿지 솔루션이다.
- 이더리움 메인넷에 브릿지 스마트 콘트랙트가 존재하며, 이 브릿지 콘트랙트에 이더를 예치 할 수 있다. 이더가 스마트 콘트랙트에 예치가 되면 브릿지가 권한을 가진 이들에 의해 트랜잭션이 확인되며 권한을 가진 이들이 컨펌을 하게되면 예치한 이더만큼 권위증명에서 이더토큰이 생성된다.[6]
각주
- ↑ erc20, 〈사이드체인의 브릿지 방법에 대해 질문드립니다.〉, 《aha》, 2019-05-24
- ↑ 〈스마트 브리지〉, 《해시넷》
- ↑ 강민승 기자, 〈도지더리움으로 보는 인터체인의 역사1 - 도지더리움의 탄생〉, 《매일경제》, 2019-07-09
- ↑ Boyun Pyun, 〈Waterloo-EOS와 Ethereum를 잇는 실질적인 탈중앙화 브릿지〉, 《Medium》, 2019-06-27
- ↑ 강민승 기자, 〈너와 나의 '블록체인' 연결 고리, 사이드 체인〉, 《디스트리트》, 2019-01-09
- ↑ kanghamin, 〈패리티팀의 브릿지 솔루션〉, 《스팀잇》, 2018-02-20
참고자료
- 〈스마트 브리지〉, 《해시넷》
- 강민승 기자, 〈도지더리움으로 보는 인터체인의 역사1 - 도지더리움의 탄생〉, 《매일경제》, 2019-07-09
- Boyun Pyun, 〈Waterloo-EOS와 Ethereum를 잇는 실질적인 탈중앙화 브릿지〉, 《Medium》, 2019-06-27
- 강민승 기자, 〈너와 나의 '블록체인' 연결 고리, 사이드 체인〉, 《디스트리트》, 2019-01-09
- erc20, 〈사이드체인의 브릿지 방법에 대해 질문드립니다.〉, 《aha》, 2019-05-24
- kanghamin, 〈패리티팀의 브릿지 솔루션〉, 《스팀잇》, 2018-02-20
같이 보기
