블록체인 트릴레마
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탈중앙화 (Decentralization): 중앙 관리자 없이 네트워크가 분산되어 운영된다.
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보안성 (Security): 해킹이나 데이터 위변조로부터 안전하다.
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확장성 (Scalability): 많은 거래를 빠르고 저렴하게 처리할 수 있는 능력, 탈중앙화와 보안성을 유지하면 TPS와 수수료가 희생되고, 너무 빠르고 싸게 만들면 중앙화 위험이 커지는 딜레마가 있다.
비트코인이나 이더리움 같은 초기 블록체인은 탈중앙화와 보안성을 극대화하는 방향으로 설계되었는데 그 결과로 사용자가 몰리면 거래 속도가 느려지고 수수료(가스비)가 폭등하는 확장성 문제가 발생하게 된다.
블록체인의 확장성 개선
- 레이어 1 솔루션: 기반 블록체인의 합의 규칙이나 프로토콜 구조를 직접 변경하여 성능을 개선하는 방식
- 레이어 2 솔루션: 외부의 병렬 네트워크에서 트랜잭션을 처리한 뒤 결과만 메인 체인에 반영하여, 레이어 1의 부담을 줄이는 방식
레이어 1 (Layer 1, L1) : 메인 네트워크
레이어 1은 블록체인 아키텍처의 기반 계층으로, 거래가 검증되고 최종 확정(finality)되는 메인 네트워크를 의미하며, 메인넷이라고도 불린다. 합의 메커니즘, 보안, 데이터 저장 및 정산 기능을 직접 담당하고, 모든 상위 레이어는 레이어 1의 신뢰성과 보안에 의존한다.
레이어 1에서는 다수의 노드가 거래의 유효성을 검증함으로써 높은 보안성과 탈중앙성을 확보하지만, 이로 인해 처리 속도가 상대적으로 느리고 네트워크 혼잡 시 거래 수수료가 상승하는 한계를 가진다.
대표적인 레이어 1 블록체인으로는 비트코인, 이더리움, BNB 체인, 솔라나 등이 있다.
- 비트코인(BTC): 가장 안전하지만 가장 느린 레이어 1
- 이더리움(ETH): 스마트 컨트랙트의 핵심 레이어 1. 현재 레이어 2 생태계의 기반
- 솔라나(SOL), 아발란체(AVAX) 등: 이더리움의 확장성 문제를 해결하며 등장한 고성능 레이어 1 경쟁자들
레이어 1 확장 솔루션
1) 합의 메커니즘 개선
일부 블록체인은 기존의 작업증명(PoW) 방식에서 지분증명(PoS) 방식으로 전환하여 확장성과 효율성을 개선한다. PoW는 높은 에너지 소비와 느린 처리 속도가 단점인 반면, PoS는 코인 스테이킹을 기반으로 검증자를 선정해 에너지 효율과 처리 성능을 향상시킨다.
대표적인 사례로, 이더리움은 PoW에서 PoS로 전환하여 네트워크 효율성과 친환경성을 동시에 개선하였다.
2) 샤딩(Sharding)
샤딩은 블록체인 네트워크를 주소·상태·트랜잭션 기준으로 여러 개의 샤드(shard)로 분할하여, 각 샤드가 일부 트랜잭션을 병렬로 처리하도록 하는 구조이다. 이를 통해 모든 노드가 모든 트랜잭션을 처리할 필요가 없어지고, 전체 처리량이 크게 증가한다. 다만 샤드 간 데이터 일관성과 보안을 유지하기 위해 추가적인 설계와 조정 메커니즘이 필요하다.
3) 블록 크기 증가
블록 크기를 늘려 한 블록에 더 많은 트랜잭션을 포함시키는 방식이다. 단기적으로 처리량을 증가시킬 수 있으나, 블록 크기가 커질수록 노드 운영에 필요한 저장 공간과 네트워크 자원이 증가하여, 일반 사용자의 노드 참여가 어려워질 수 있다. 결과적으로 탈중앙성이 약화될 위험이 존재한다는 점이 주요 한계로 지적된다.
레이어 2 (Layer 2, L2) : 빠른 거래를 위한 해결책
레이어 2는 레이어 1 위에서 작동하는 확장 보조 네트워크로, 레이어 1의 보안과 정산 구조를 유지하면서거래 속도를 높이고 수수료를 낮추는 것을 목적으로 한다.
레이어 2는 다수의 거래를 메인 블록체인(L1) 밖에서 먼저 처리(오프체인)한 뒤, 그 결과를 요약·압축하여 주기적으로 레이어 1에 기록(온체인 정산)한다. 이 방식으로 레이어 1의 연산 부담과 혼잡을 크게 줄여 전체 네트워크의 효율성을 개선한다.
레이어 2의 작동 방식 (Batching)
레이어 2에서는 사용자가 전송한 다수의 트랜잭션을 시퀀서(Sequencer)가 일정 시간 동안 수집해 하나의 거래 묶음(batch)으로 구성한다. 이 거래 묶음은 레이어 2 환경에서 먼저 실행되며, 잔액 변경 및 스마트컨트랙트 연산은 오프체인에서 처리된다. 이후 상태 변화 결과만 요약하여 레이어 1에 기록한다.
이 과정에서 레이어 1의 가스비를 여러 거래가 분담하게 되므로, 수천 건의 거래가 한 번의 온체인 기록으로 처리되어 수수료 절감과 네트워크 혼잡 완화 효과가 발생한다.
주요 이더리움 레이어 2 프로젝트
- 아비트럼(ARB): 옵티미스틱 롤업을 사용하는 이더리움 레이어2 솔루션으로, 높은 이더리움 호환성을 제공한다.
- 옵티미즘(OP): 옵티미스틱 롤업 기반의 레이어2로, 여러 레이어 2 체인을 연결하는 확장 생태계(Superchain)를 구축하는 데 강점을 지닌 프로젝트다.
- 폴리곤(POL): 이더리움 사이드체인으로 출발했으나, 최근에는 영지식 증명(ZK) 기반 레이어 2 솔루션(Polygon zkEVM 등)을 적극 확장하고 있으며, 다양한 웹3 및 기업 파트너십을 통해 생태계를 확장하고 있다.
- 베이스(BASE): OP Stack을 이용해 구축된 옵티미스틱 롤업 기반 레이어 2로 코인베이스가 주도하여 높은 접근성과 사용자 온보딩 능력을 갖춘 것이 특징이다.
- zkSync(ZK): ZK(Zero-Knowledge) 롤업 방식을 채택한 레이어 2 중 선두 주자로, 영지식 증명 기반 확장성 기술을 바탕으로 높은 보안성과 빠른 최종성을 제공하는 것이 특징이다.
OP Stack: 옵티미즘이 개발한 오픈소스 레이어 2 구축 프레임워크로, 이를 통해 여러 프로젝트가 이더리움 기반 옵티미스틱 롤업 체인을 구축할 수 있다. 이러한 OP Stack 기반 체인들의 집합을 슈퍼체인(Superchain)이라 부른다.
레이어 2의 주요 유형
롤업(Rollups): 다수의 거래를 배치(batch) 처리하여 하나의 결과 또는 증명으로 만든 뒤, 이를 레이어 1 블록체인에 제출하는 레이어 2 확장 기술이다. 레이어 1의 데이터 처리 부담을 크게 줄이면서도 보안성을 유지하는 핵심적인 확장 방식으로 평가된다.
- 옵티미스틱 롤업(Optimistic Rollups)
: 거래를 기본적으로 유효하다고 가정한 상태에서 오프체인 처리한 뒤 결과를 레이어 1에 기록한다. 이후 일정 기간 동안 누구나 사기 증명(Fraud Proof)을 제출할 수 있으며, 해당 기간 동안 이의 제기가 없을 경우 거래는 최종 확정된다. 구조가 비교적 단순하다는 장점이 있지만, 이의 제기 기간으로 인해 최종 확정까지 시간이 소요된다는 한계가 있다.
- ZK 롤업(Zero-Knowledge Rollups)
: 거래를 메인 블록체인 외부에서 처리한 뒤, 해당 거래들이 올바르게 수행되었음을 증명하는 영지식 증명(ZK Proof)을 생성하여 레이어 1에 제출하는 방식이다. 거래의 유효성은 암호학적 증명만으로 검증되므로 별도의 이의 제기 기간이 필요 없으며, 높은 보안성과 빠른 최종성(finality), 그리고 적은 온체인 데이터 기록이라는 장점을 가진다.
- 발리디움(Validium)
: ZK 증명을 사용한다는 점에서는 ZK 롤업과 유사하지만, 거래 데이터 자체는 메인 블록체인에 저장하지 않는 레이어 2 확장 방식이다. 이로 인해 수수료 절감과 처리 속도 향상 측면에서는 장점이 크지만, 데이터 가용성을 레이어 1이 직접 보장하지 않기 때문에 추가적인 신뢰 가정이 필요하다는 한계가 있다.
- 플라즈마(Plasma)
: 메인 체인과 연결된 소규모 하위 체인을 운영하여 거래를 독립적으로 처리하는 방식이다. 확장성은 높지만, 출금 지연과 사용자 경험 측면에서 한계가 있어 현재는 롤업 중심으로 발전 흐름이 이동하고 있다.
- 스테이트 채널(State Channels)
: 블록체인(주로 레이어 1)의 확장성을 높이기 위해, 참여자 간 다수의 거래를 오프체인에서 처리한 뒤 최종 상태만 메인 체인에 기록하는 레이어 2 확장 솔루션이다. 채널을 개설하고 종료할 때만 온체인 거래가 필요하며, 채널이 열려 있는 동안에는 거래를 즉시 처리할 수 있어 가스비와 지연을 크게 줄일 수 있다.
- 사이드체인(Sidechains)
: 메인 블록체인과 양방향 브리지로 연결된 독립적인 블록체인으로, 자체 합의 메커니즘을 사용한다. 메인 체인에서 자산을 잠그고(Lock), 사이드체인에서 대응 토큰을 발행해 거래를 처리한 뒤 필요 시 다시 메인 체인으로 반환하는 방식으로 작동한다. 트랜잭션은 사이드체인 내부에서 온체인으로 처리되므로 대량 거래와 높은 처리 속도에 유리하지만, 메인 체인의 보안을 직접 상속하지는 않는다.
- 사이드 체인의 작동 방식(양방향 페그)
- 자산 잠금(Locking): 사용자는 메인 체인에서 비트코인(BTC), 이더리움(ETH) 등의 자산을 특정 주소나 스마트 계약에 잠근다.
- 검증 및 발행(Verification): 해당 잠금이 확인되면, 동일한 수량의 토큰이 사이드체인에서 발행되어 사용자에게 제공된다.
- 자산 회수(Redemption): 다시 메인 체인으로 자산을 옮기려면 사이드체인에서 자산을 잠그고 검증을 거친 뒤, 메인 체인의 자산이 해제된다.
이 과정은 암호학적 증명과 스마트 계약, 혹은 탈중앙화된 검증자들의 참여로 안전하게 이루어집니다.
| 구분 | 레이어1 (Layer 1) | 레이어2 (Layer 2) |
| 역할 | 메인 블록체인 | 확장 보조 네트워크 |
| 보안 | 자체 합의로 보안유지 | 레이어1 보안 상속 |
| 거래처리 | 모든 거래를 온체인 처리 | 대부분 오프체인 처리 |
| 속도 | 상대적으로 느림 | 매우 빠름 |
| 수수료 | 네트워크 혼잡시 높아짐 | 상대적으로 매우 낮음 |
| 확장성 | 제한적 | 매우 높음 |
| 예시 | 비트코인, 이더리움 | 라이트닝, 아비트럼, 옵티미즘 |
L1(Layer 1)과 L2(Layer 2) 사용자 권한 비교
Layer 1 블록체인은 코어 개발팀과 커뮤니티 거버넌스가 프로토콜 업그레이드를 통해 수정·개발하며, Layer 2는 해당 프로젝트 개발팀과 DAO(거버넌스 토큰 보유자)가 주도한다. 일반 사용자는 L1과 L2 프로토콜 자체를 직접 수정하거나 설정할 수 없으며, 체인 규칙 변경, 컨트랙트 수정, 노드 운영 등은 불가능하다. 다만, DAO 투표 참여를 통해 간접적으로 업그레이드나 정책에 영향을 줄 수 있다.
L1 vs L2 일반 사용자 권한 비교표
| 구분 | Layer 1 (L1) | Layer 2 (L2) |
| 프로토콜 수정 가능 여부 | 불가능 | 불가능 |
| 설정/노드 운영 가능 여부 | 불가능 | 불가능 |
| 사용 가능 범위 | 트랜잭션 전송, 스마트 계약 배포 | L2 트랜잭션 실행, 디파이 서비스 이용 |
| DAO/거버넌스 참여 | 직접 참여 불가 | 토큰 보유 시 투표 참여 가능 |
Layer 1은 탈중앙화 합의로 하드포크 등 변경이 극히 제한적이며, Layer 2도 L1 보안을 의존하나 자체 거버넌스로 운영된다. 일반 사용자는 코드 포크로 개인 프로젝트는 가능하나 메인넷 영향력 없음.
레이어 1 (Layer 1) 점유율
| 순위 | 블록체인 | TVL 점유율 (약) | 특징 |
| 1위 | 이더리움 (ETH) | 50~60% | 가장 많은 자산이 잠겨 있으며, DeFi·스마트 컨트랙트의 중심 플랫폼 |
| 2위 | 솔라나 (SOL) | ~15-20% | 빠른 속도 기반 활동 강함, TVL 상위권 유지 |
| 3위 | BNB 체인 | ~8-10% | Binance 생태계 기반으로 꾸준한 활동 유지 |
| 기타 | TRON, TON 등 | ~10% 미만 | DeFi 측면 TVL은 아직 작음 |
TON 코인: 블록체인 네트워크 ‘더 오픈 네트워크(The Open Network, TON)’의 기본 암호자산으로, 대규모 사용자를 전제로 설계된 고성능 레이어1 블록체인의 핵심 토큰이다.
n Telegram 과의 관계
2018년 텔레그램이 시작했지만(Telegram Open Network), 2020년 미국 증권거래위원회(SEC)가 토큰 GRAM을 ‘미등록 증권’으로 규정하며 소송을 제기했고, 텔레그램은 프로젝트를 중단하며 토큰 발행을 포기했다. 이후 TON 프로젝트는 오픈 소스 커뮤니티에 의해 부활되었고 The Open Network로 리브랜딩되어 유지 및 개발되고 있다.
레이어 2 (Layer 2) 점유율
TVL(Total Value Locked) 총 예치 자산 기준 (자본력):
- Arbitrum One (아비트럼): 약 50% 내외의 점유율을 유지하며 L2 중 가장 많은 자산을 보유하고 있다.
- Base (베이스): 코인베이스가 주도하는 체인으로, 2024년 말부터 급격히 성장해 TVL 2위권으로 올라섰다.
- OP Mainnet (옵티미즘): 슈퍼체인 전략을 통해 생태계를 확장하고 있다.
활동성 기준 (트래픽):
- Base (베이스): 일일 트랜잭션 수나 활성 사용자 측면에서 매우 높은 증가율을 보이며, 일시적으로 Arbitrum보다 높은 활동성을 기록하는 경우도 존재한다.
- Arbitrum (아비트럼) 및 Optimism (옵티미즘): 오랫동안 전체 고유 주소 수 및 TVL(총 예치 자산) 기준으로 시장을 주도해 왔다.. Arbitrum은 TVL 기준 1위를 기록할 때가 많으며, Optimism은 그 뒤를 따른다.