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Optimism 소개: Optimistic Rollup 으로 이더리움 확장

· 약 5분
Dora Noda
Dora Noda
Software Engineer

Optimism은 보안이나 탈중앙화를 희생하지 않고 이더리움 확장을 위한 솔루션을 제공하는 옵티미스틱 롤업 프로토콜입니다. 이 프로토콜은 이더리움의 계산 및 저장 용량을 늘리면서 기존 이더리움 인프라와 최대한 호환되도록 설계되었습니다.

Optimism 소개: Optimistic Rollup 으로 이더리움 확장

기본 개념​

이더리움 확장이란?​

이더리움 확장은 네트워크가 더 많은 유용한 트랜잭션을 처리할 수 있는 능력을 의미합니다. 현재 이더리움은 대역폭, 계산, 저장 용량이 제한돼 있어 대량 트랜잭션 처리가 어렵습니다. 특히 계산과 저장이 가장 큰 병목으로 작용해 수수료가 급등합니다. 이더리움을 확장하고 수수료를 낮추려면 대역폭·계산·저장을 보다 효율적으로 활용해야 합니다.

옵티미스틱 롤업이란?​

옵티미스틱 롤업은 레이어 2 확장 기법으로, 트랜잭션을 오프체인에서 실행하면서 보안과 탈중앙화를 유지합니다. 트랜잭션 데이터는 체인에 제출되지만 실제 실행은 오프체인에서 이루어집니다. 오프체인 실행에 오류가 발생하면 오류를 정정하고 사용자 자금을 보호하기 위해 체인에 오류 증명을 제출할 수 있습니다. 이는 분쟁이 있을 때만 법정에 가는 것과 비슷하며, 오류가 있을 때만 체인에 트랜잭션을 기록합니다.

EVM 등가성(EVM Equivalence)이란?​

EVM 등가성은 이더리움 옐로우 페이퍼에 정의된 상태 전이 함수를 완전히 준수한다는 의미입니다. EVM 등가 롤업 프로토콜은 모든 EVM 표준을 따르므로 스마트 계약 개발자는 코드를 한 번만 작성하면 어디서든 배포할 수 있습니다. 즉, 이더리움 메인넷용으로 작성된 스마트 계약을 거의 수정 없이 EVM 등가 롤업 프로토콜에 배포할 수 있습니다.

Optimism = EVM 등가성 + 옵티미스틱 롤업 + 이더리움 확장​

Optimism은 기존 이더리움 인프라와 최대 호환성을 유지하면서 이더리움을 확장하도록 설계된 EVM 등가 옵티미스틱 롤업 프로토콜입니다.

보안​

보안을 희생하지 않고 이더리움을 확장하기 위해 Optimism은 레이어 1의 세 가지 핵심 속성을 유지합니다: 활력(liveness), 가용성(availability), 유효성(validity).

  1. 활력 – 누구나 언제든 트랜잭션을 보내 롤업 체인을 연장할 수 있습니다.
    • 트랜잭션은 시퀀서를 통해 또는 직접 레이어 1에 보낼 수 있습니다. 시퀀서는 저지연·저비용 트랜잭션을 제공하고, 레이어 1에 직접 보내면 검열 저항성을 확보합니다.
  2. 가용성 – 누구나 롤업 체인을 다운로드할 수 있습니다.
    • 체인 파생에 필요한 모든 정보가 레이어 1 블록에 포함됩니다. 따라서 레이어 1 체인이 존재하는 한 롤업도 존재합니다.
  3. 유효성 – 모든 트랜잭션이 올바르게 실행되고, 모든 출금이 정확히 처리됩니다.
    • 롤업 상태와 출금은 L1 계약인 L2OutputOracle에 의해 관리되며, 단일 정직 검증자 가정 하에 올바른(즉, 유효한) 롤업 블록 해시만 최종 확정됩니다. 잘못된 블록 해시가 L1에 주장되면 정직 검증자가 이를 무효임을 증명하고 보증금을 획득합니다.

Optimism은 오류 증명을 통해 롤업의 유효성을 강제합니다. 유효성 증명은 기술적으로 가능해지는 시점에 플러그인 형태로 추가될 수 있습니다.

네트워크 참여자​

Optimism에는 사용자, 시퀀서, 검증자 세 종류의 참여자가 존재합니다.

Optimism 네트워크 참여자

사용자​

네트워크의 핵심은 L2에 임의의 트랜잭션을 입금·출금할 수 있는 사용자입니다. 사용자는 이더리움 메인넷의 계약에 데이터를 전송해 L2에 입금하고, 시퀀서에 트랜잭션을 보내 레이어 2의 EVM 스마트 계약을 이용합니다. 또한 검증자가 제공하는 블록 탐색기를 통해 트랜잭션 상태를 확인할 수 있습니다.

시퀀서​

시퀀서는 주요 블록 생산자 역할을 합니다. 하나의 시퀀서가 있을 수도 있고, 합의 프로토콜을 통해 여러 시퀀서가 협업할 수도 있습니다. 현재 1.0.0 버전에서는 Optimism Foundation이 감독하는 단일 시퀀서만 운영됩니다. 일반적으로 사양에서는 “시퀀서”라는 용어를 다수 시퀀서가 참여하는 합의 프로토콜의 대체어로 사용합니다.

시퀀서는

  1. 사용자의 오프체인 트랜잭션을 수락하고,
  2. 온체인 트랜잭션(주로 L1에서 발생한 입금 이벤트)을 관찰하며,
  3. 두 종류의 트랜잭션을 특정 순서대로 L2 블록에 합쳐서 L1에 calldata 형태로 두 가지 정보를 제출합니다.
    • 1단계에서 수락된 대기 중 오프체인 트랜잭션,
    • 온체인 트랜잭션 순서를 재구성할 수 있는 충분한 정보.

시퀀서는 또한 3단계에서 블록 데이터를 제공해 사용자가 L1 확정 전에 실시간 상태를 확인할 수 있게 합니다.

검증자​

검증자는 두 가지 역할을 수행합니다.

  1. 롤업 데이터를 사용자에게 제공하고,
  2. 롤업 무결성을 검증하며 잘못된 주장에 이의를 제기합니다.

네트워크 보안을 유지하려면 최소 한 명 이상의 정직 검증자가 존재해 롤업 체인의 무결성을 검증하고 데이터를 제공해야 합니다.

주요 상호작용 다이어그램​

다음 다이어그램은 프로토콜 구성 요소가 핵심 사용자 상호작용 중 어떻게 활용되는지를 보여줍니다.

입금 및 트랜잭션 전송​

사용자는 보통 L1에서 ETH를 입금하면서 L2 여정을 시작합니다. 수수료를 지불할 ETH가 확보되면 L2에서 트랜잭션을 전송합니다. 아래 다이어그램은 이 흐름과 Optimism의 주요 구성 요소들을 나타냅니다.

입금 및 트랜잭션 전송

출금​

출금은 L2에서 일반 트랜잭션으로 시작하지만, 분쟁 기간이 끝난 뒤 L1 트랜잭션을 통해 최종 완료됩니다.

출금 다이어그램

결론​

Optimism은 기존 이더리움 인프라와 최대 호환성을 유지하면서 이더리움을 확장하도록 설계된 옵티미스틱 롤업 프로토콜입니다. 이더리움의 계산·저장 용량을 늘려 보안이나 탈중앙화를 희생하지 않고 더 많은 유용한 트랜잭션을 처리할 수 있는 솔루션을 제공합니다. Optimism에 대해 더 알고 싶다면 공식 사양을 확인하세요. 이더리움 핵심 원칙을 준수하고 기존 인프라와 호환성이 뛰어나기 때문에 Optimism은 이더리움이 보다 확장 가능하고 효율적인 네트워크로 거듭나는 데 핵심적인 역할을 할 것입니다.

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