블록체인에서 레이어는 뭔가요?
레이어 0,1,2,3 다 뭐가 다른 거야?
블록체인에서의 레이어 1, 레이어 2 등 '레이어'라는 용어 많이 들어보셨을 텐데요. 레이어는 무엇인지, 어떻게 다른지 살펴보겠습니다.
블록체인에서 레이어는 무엇인가요?
블록체인에서 "레이어(Layer)"는 서로 다른 기능을 가진 기술적 구조를 설명하기 위해 사용되는 개념을 말해요. 블록체인 시스템은 여러 층(layer)으로 나뉘어 있으며, 각 층은 특정한 역할을 수행합니다.
이렇게 이야기하니까 다소 낯설 수 있는데요! 차근차근 정리해 봅시다.
레이어 0 (Layer 0)
Layer 0 라는 개념은 코스모스, 폴카닷, 아발란체가 제시하는 개념.
메이저인 이더리움 진영에서는 사용하지 않아요. 크로스체인, 인터체인과 같은 솔루션으로 볼 수 있어요.
따라서 Layer 0가 있어야 Layer 1,2,3가 있는 것이 아니에요.
위 세가지 체인 진영에서 어필하는 솔루션 (브릿지를 모두 고려하여 네트워크 간에 상호작용 가능한 설계) 정도로 이해할 수 있어요.
레이어 1 (Layer 1)
블록체인의 기본 네트워크, 즉 블록체인의 핵심 프로토콜.
모든 트랜잭션이 기록되고 합의(컨센서스) 메커니즘을 통해 검증하는 특징
예시: 비트코인, 이더리움, 솔라나 등
레이어 2 (Layer 2)
레이어 1의 확장성을 개선하기 위해 그 위에서 동작하는 추가적인 프로토콜 혹은 기술
트랜잭션을 레이어 1에서 모두 처리하는 대신, 일부 트랜잭션을 오프체인(off-chain)에서 처리하여 네트워크의 부담을 줄입니다.
예시: 비트코인의 라이트닝 네트워크, 이더리움의 옵티미스틱 롤업, ZK 롤업
레이어 3 (Layer 3)
블록체인 위에서 구동되는 탈중앙화 애플리케이션 및 사용자 서비스
레이어 1,2와 상호작용하고 주로 사용자 인터페이스, 탈중앙화된 애플리케이션(DApps), 스마트 계약, API 등이 해당 레이어에서 작동합니다.
예시: 디파이, DApps, NFT, 게임 등
레이어 1,2,3 모두 사용자의 인터랙션은 발생해요. 꼭 레이어 3의 애플리케이션이나 기능을 통해서만 액션이 일어나는 것은 아니랍니다.
레이어는 어쩌다 생긴 걸까?
기본적으로, 블록체인은 거래를 처리하고 기록하는 방식에 따라 성능과 확장성에 한계가 있습니다
성능 향상: 블록체인 네트워크는 모든 거래를 모든 노드가 검증해야 하므로, 거래 속도가 느립니다. 레이어 1(기본 레이어)에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 블록 크기 조정, 합의 알고리즘 개선 등을 시도하지만, 한계가 있습니다. 레이어 2(상위 레이어) 솔루션은 이러한 문제를 해결하기 위해 블록체인 위에 추가적인 처리 계층을 두어 거래를 더 빠르고 효율적으로 처리할 수 있도록 합니다. 실제로 비트코인은 1초에 4개의 트랜잭션, 이더리움은 1초 15개의 트랜잭션이 발생합니다.
확장성: 블록체인 네트워크가 커질수록 거래 처리 속도와 용량에 한계가 있습니다. 레이어 2 솔루션은 거래를 오프체인(off-chain)에서 처리한 후, 결과만 블록체인에 기록함으로써 네트워크의 부하를 줄이고 확장성을 높입니다.
비용 절감: 블록체인에서 거래 수수료가 발생하는데, 거래량이 많아질수록 수수료가 상승합니다. 레이어 2 솔루션은 거래를 오프체인에서 처리함으로써 수수료를 절감할 수 있습니다.
새로운 기능 추가: 레이어 2 솔루션을 통해 블록체인 네트워크에 새로운 기능을 추가하거나 기존 기능을 개선할 수 있습니다. 예를 들어, 스마트 계약을 더욱 유연하게 운영하거나, 특정 용도에 맞게 최적화된 기능을 제공할 수 있습니다.
대표적인 레이어 2 솔루션으로는 비트코인에서는 라이트닝 네트워크(Lightning Network), 이더리움에서는 롤업(Rollup) 기술이 있습니다. 블록체인 상의 거래를 오프체인에서 처리하고, 결과만 블록체인에 기록함으로써 성능과 확장성을 끌어올립니다.
레이어 1의 장점과 단점은?
장점
보안성: 높은 보안성을 제공합니다. 모든 거래와 데이터는 블록체인 네트워크의 모든 노드에 의해 검증되고 기록되며, 탈중앙화된 합의 알고리즘을 통해 네트워크의 무결성을 유지합니다.
탈중앙화: 탈중앙화된 네트워크 구조로 네트워크의 중앙 통제가 없으며, 많은 노드가 거래를 검증하고 기록하므로 신뢰성이 높습니다.
자체 완결성: 독립적으로 작동하며, 별도의 레이어나 추가적인 솔루션 없이도 블록체인 기능을 수행할 수 있습니다.
단점
확장성 문제: 거래 처리 속도와 용량에 제한이 있습니다. 거래가 많아지면 블록체인 네트워크의 성능이 저하되고, 트랜잭션 처리 속도와 수수료 상승으로 이어집니다.
수수료: 네트워크의 트래픽이 많아지면 거래 수수료가 증가합니다.
업그레이드와 호환성: 레이어 1 블록체인의 프로토콜을 업그레이드하거나 수정하는 과정은 복잡할 수 있습니다. 전체 네트워크가 동일한 버전으로 동기화되어야 하므로, 새로운 기능이나 개선을 도입하는 데 시간이 걸릴 수 있습니다.
레이어 1 코인별 트랜잭션 속도 비교레이어 2의 장단점은?
장점
1. 확장성 향상
거래 처리 속도: 오프체인(off-chain)에서 거래를 처리하여 블록체인 네트워크의 부하를 줄입니다. 이를 통해 거래 속도를 크게 향상할 수 있습니다. 용량 증가: 블록체인 자체의 용량 한계를 넘어서 많은 거래를 처리할 수 있도록 지원합니다.
2. 비용 절감
수수료 감소: 거래를 블록체인 외부에서 처리하여 거래 수수료를 낮출 수 있습니다. 블록체인에 기록되는 거래 수가 줄어들어 전체 수수료 부담이 줄어듭니다.
3. 속도와 효율성
즉시 거래 처리: 거래를 실시간으로 처리할 수 있으며, 블록체인에 기록되는 거래가 아니므로 지연이 적습니다.
더 높은 거래 처리량: 거래를 병렬로 처리하거나 채널을 통해 많은 거래를 동시에 처리할 수 있습니다.
스마트 계약 및 기능 확장: 새로운 기능 제공: 새로운 기능을 추가하거나, 특정 용도에 맞게 최적화된 솔루션을 제공할 수 있습니다. 예를 들어, 롤업 기술은 효율적인 데이터 압축과 거래 검증을 가능하게 합니다.
단점
1. 복잡성 증가
기술적 복잡성: 블록체인 네트워크에 추가적인 복잡성을 도입합니다. 이러한 복잡성은 개발 및 유지 관리에도 영향을 미치게 됩니다. 사용자 경험: 유저가 이해하고 사용하는 데 어려움이 있습니다, 레이어 2의 작동 방식에 대해서 알기 쉽게 전달하는 것이 과제입니다.
2. 보안 문제
보안성 차이: 모든 노드의 검증을 거치지 않고 거래가 이루어지고, 결과만 레이어 1에 기록되므로 기존 레이어 1에 비해 약한 보안성을 보입니다.
3. 완전한 탈중앙화 어려움
부분적 탈중앙화: 일부 경우에 한해서 완전한 탈중앙화를 보장하지 않을 수 있습니다.
4. 상호 운용성 문제
호환성: 서로 다른 레이어 2 솔루션 간의 상호 운용 과정에 문제가 발생할 수 있습니다.
이더리움 메인넷 레이어 2 시스템레이어 3은 어떤 거야?
비교적 새로운 개념으로 완전한 표준이 없습니다. 주로 특정 애플리케이션 또는 사용 사례에 맞춘 구조로 레이어 2의 확장성과 효율성을 더 구체적인 목적에 맞게 적용하는 것을 목표로 합니다.
레이어 3의 목적
특정 사용 사례 최적화: NFT, DeFi 같은 특정 애플리케이션에 최적화된 환경을 제공합니다.
상호운용성: 서로 다른 레이어 2 네트워크 간의 상호 운용성을 높이기 위한 통신 계층으로 활용될 수 있습니다.
애플리케이션 전용 네트워크 : 특정 애플리케이션만을 위한 네트워크를 구축함으로써 더 나은 성능과 사용자 경험을 제공합니다.
예시
상호운용 프로토콜: 다양한 블록체인 간에 데이터를 교환하거나 상호운용성을 지원하는 프로토콜이 있습니다.
게임 및 메타버스 플랫폼: 게임이나 메타버스 같은 고도로 특화된 애플리케이션에 맞는 환경을 구축합니다.
프라이버시 강화: 특정 애플리케이션에 추가적인 프라이버시나 보안 레이어를 제공합니다.
따라서 Layer 3에서는 Layer 2보다 구체적인 목적에 맞게 설계되어 거래 처리 속도가 더 빨라집니다. 블록체인 사용자들이 사용하는 dApp은 Layer 3을 기반으로 구축되어 있습니다.
Layer 3 구조, Layer 2 구조 비교작가의 한마디.
레이어 1, 2의 정의는 비교적 잘 정리되어 있는 한편, 레이어 3에 대한 정의는 다소 모호해서 정리가 어려웠어요. 레이어 3을 레이어 2에서 발전한 독립적인 기능으로 볼 것인지, 레이어 1,2를 활용한 인터페이스 개념의 app으로 볼 것인지에 대한 구분이 명확하지 않았어요. 블록체인 생태계는 앞으로 계속해서 용어가 생성되고 정리되는 과도기에 있을 것 같아요.
이런 자료를 참고했어요.
- Layer 1 Blockchain: Decoding Scalability and Security
- Layer 1 and Layer 2 Blockchain: A Deep Dive into Their Differences!
- ‘레이어1 vs 레이어2’ 완전 분석 [2024년]
- Blockchain layers.
- What Are Layer3 Blockchains & How Do They Improve Scalabiliy
