카르다노 (ADA): 베테랑 레이어 1 블록체인
카르다노는 2017년에 출시된 3세대 지분 증명(PoS) 블록체인 플랫폼입니다. 이더리움의 공동 창립자인 찰스 호스킨슨(Charles Hoskinson)의 주도하에 인풋 아웃풋 글로벌(IOG, 이전 IOHK)이 초기 블록체인이 직면했던 주요 과제인 확장성, 상호운용성, 지속 가능성을 해결하려는 비전으로 만들었습니다. 빠르게 반복하는 많은 프로젝트와 달리, 카르 다노의 개발은 동료 심사를 거친 학술 연구와 고신뢰성 정형 기법을 강조합니다. 모든 핵심 구성 요소는 기존 프로토콜을 포크하는 대신 처음부터 구축되었으며, 카르다노의 기반이 되는 연구 논문(예: 우로보로스 합의 프로토콜)은 최고 수준의 학회를 통해 발표되었습니다. 이 블록체인은 IOG(기술 개발), 카르다노 재단(감독 및 홍보), EMURGO(상업적 채택)가 협력하여 유지 관리합니다. 카르다노의 네이티브 암호화폐인 ADA는 네트워크의 연료 역할을 하며, 거래 수수료와 스테이킹 보상에 사용됩니다. 전반적으로 카르다노는 탈중앙화 애플리케이션(DApp)을 위한 안전하고 확장 가능한 플랫폼과 중요한 금융 인프라를 제공하는 것을 목표로 하며, 온체인 거버넌스를 통해 점차 커뮤니티에 제어권을 이양하고 있습니다.
카르다노의 발전은 바이런(Byron), 셸리(Shelley), 고겐(Goguen), 바쇼(Basho), 볼테르(Voltaire)의 다섯 시대로 구성되며, 각 시대는 일련의 주요 기능에 중점을 둡니다. 주목할 점은 이 시대들의 개발이 병렬적으로(연구와 코딩이 겹침) 진행되지만, 프로토콜 업그레이드를 통해 순차적으로 제공된다는 것입니다. 이 섹션에서는 각 시대와 주요 성과, 그리고 카르다노 네트워크의 점진적인 탈중앙화에 대해 설명합니다.
바이런 시대 (기반 단계)
바이런 시대는 기반 네트워크를 구축하고 카르다노의 첫 메인넷을 출시했습니다. 개발은 2015년에 엄격한 연구와 수천 개의 GitHub 커밋으로 시작되어 2017년 9월 공식 출시로 정점을 찍었습니다. 바이런은 ADA를 세상에 소개하여 사용자들이 연합 네트워크의 노드에서 ADA 통화를 거래할 수 있게 했으며, 카르다노 합의 프로토콜의 첫 버전인 **우로보로스(Ouroboros)**를 구현했습니다. 우로보로스는 동료 심사 연구에 기반한 최초의 증명 가능한 보안 PoS 프로토콜로서 획기적이었으며, 비트코인의 작업 증명과 유사한 보안 보장을 제공했습니다. 이 시대는 또한 필수 인프라를 제공했습니다: 다이달로스(Daedalus) 데스크톱 지갑(IOG의 풀노드 지갑)과 일상적인 사용을 위한 요로이(Yoroi) 라이트 월렛(EMURGO 제공)입니다. 바이런 시대에는 모든 블록 생성이 카르다노 기관들이 운영하는 연합 코어 노드에 의해 이루어졌으며, 커뮤니티는 프로젝트를 중심으로 성장하기 시작했습니다. 이 단계가 끝날 무렵, 카르다노는 안정적인 네트워크를 입증하고 열정적인 커뮤니티를 구축하여 다음 시대의 탈중앙화를 위한 발판을 마련했습니다.
셸리 시대 (탈중앙화 단계)
셸리 시대는 카르다노를 연합 네트워크에서 커뮤니티가 운영하는 탈중앙화 네트워크로 전환했습니다. 바이런의 급격한 전환 출시와 달리, 셸리의 활성화는 중단을 피하기 위해 원활하고 위험이 적은 전환을 통해 이루어졌습니다. 셸리 시대(2020년 중반 이 후) 동안 카르다노는 스테이크 풀과 스테이킹 위임 개념을 도입했습니다. 사용자들은 자신의 ADA 지분을 스테이크 풀(커뮤니티 운영 노드)에 위임하고 보상을 받을 수 있었으며, 이는 네트워크 보안에 대한 광범위한 참여를 장려했습니다. 인센티브 제도는 게임 이론을 바탕으로 약 k=1000개의 최적 풀 생성을 장려하도록 설계되어, 10개 미만의 마이닝 풀이 합의를 통제할 수 있는 다른 대형 블록체인보다 카르다노를 "50~100배 더 탈중앙화"되게 만들었습니다. 실제로, 에너지 집약적인 채굴 대신 우로보로스 PoS에 의존함으로써 카르다노의 전체 네트워크는 작업 증명 체인의 극히 일부 전력(작은 국가의 전력과 비교하여 단일 가정의 전력에 해당)으로 운영됩니다. 이 시대는 카르다노의 성숙기를 의미하며, 커뮤니티가 블록 생성을 인수하고(활성 노드의 절반 이상이 커뮤니티 운영 노드가 됨) 네트워크는 탈중앙화를 통해 더 큰 보안과 견고성을 달성했습니다.
합의 연구의 발전 (셸리)
셸리는 카르다노의 합의 프로토콜에 대한 주요 발전과 결합되어, 완전히 탈중앙화된 환경에서 보안을 강화하기 위해 우로보로스를 확장했습니다. **우로보로스 프라오스(Ouroboros Praos)**는 적응형 공격자에 대한 복원력과 더 가혹한 네트워크 조건을 제공하는 개선된 PoS 알고리즘으로 도입되었습니다. 프라오스는 비공개 리더 선정과 키 진화 서 명을 사용하여 적들이 다음 블록 생산자를 예측하거나 표적으로 삼을 수 없게 하여, 표적형 서비스 거부 공격을 완화합니다. 또한 정직한 지분의 과반수가 존재하는 한 보안을 유지하면서 노드가 오프라인이 되었다가 다시 온라인으로 돌아오는 것(동적 가용성)을 허용합니다. 프라오스에 이어, **우로보로스 제네시스(Ouroboros Genesis)**가 다음 진화 단계로 연구되었으며, 이는 신규 또는 복귀 노드가 신뢰할 수 있는 체크포인트 없이 제네시스 블록만으로 부트스트랩할 수 있게 하여 장거리 공격으로부터 보호합니다. 2019년 초, **우로보로스 BFT (OBFT)**라는 중간 업그레이드가 카르다노 1.5로 배포되어 바이런에서 셸리로의 전환을 단순화했습니다. 우로보로스 클래식에서 BFT, 프라오스(그리고 제네시스의 아이디어)에 이르는 이러한 프로토콜 개선은 카르다노에 정형적으로 안전하고 미래 지향적인 합의를 제공하여 탈중앙화 네트워크의 중추가 되었습니다. 그 결과, 카르다노의 PoS는 PoW 시스템의 보안과 동등하면서도 동적 참여와 위임의 유연성을 가능하게 합니다.
고겐 시대 (스마트 컨트랙트 단계)
고겐 시대는 카르다노에 스마트 컨트랙트 기능을 도입하여, 단순한 전송 원장에서 탈중앙화 애플리케이션 플랫폼으로 변모시켰습니다. 고겐의 초석은 표현력 있는 스마트 컨트랙트를 지원하는 비트코인 UTXO 원장의 확장인 확장된 UTXO (eUTXO) 모델의 채택이었습니다. 카르다노의 eUTXO 모델에서 트랜잭션 출력은 가치뿐만 아니라 **첨부된 스크립트와 임의의 데이터(datum)**를 가질 수 있어, UTXO의 동시성과 결정론적 이점을 유지하면서 고급 검증 로직을 가능하게 합니다. 이더리움의 계정 모델에 비해 eUTXO의 주요 장점 중 하나는 트랜잭션이 결정론적이라는 것입니다. 즉, 트랜잭션을 제출하기 전에 오프체인에서 트랜잭션의 성공 여부와 그 효과를 정확히 알 수 있습니다. 이는 계정 기반 체인에서 흔히 발생하는 동시성 문제나 다른 트랜잭션에 의한 상태 변경으로 인한 예상치 못한 결과와 수수료 낭비를 제거합니다. 또한, eUTXO 모델은 독립적인 UTXO가 동시에 소비될 수 있기 때문에 트랜잭션의 병렬 처리를 자연스럽게 지원하여 병렬성을 통한 확장성을 제공합니다. 이러한 설계 선택은 안전하고 예측 가능한 실행을 목표로 하는 카르다노의 "품질 우선" 접근 방식을 반영합니다.
플루투스 스마트 컨트랙트 플랫폼
고겐과 함께 카르다노는 네이티브 스마트 컨트랙트 프로그래밍 언어 및 실행 플랫폼인 **플루투스(Plutus)**를 출시했습니다. 플루투스는 정확성과 보안에 대한 강한 강조 때문에 선택된 하스켈(Haskell) 기반의 튜링 완전 함수형 언어입니다. 카르다노의 스마트 컨트랙트는 일반적으로 플루투스(하 스켈 기반 DSL)로 작성된 후 온체인에서 실행되는 플루투스 코어로 컴파일됩니다. 이 접근 방식은 개발자가 하스켈의 풍부한 타입 시스템과 정형 검증 기술을 사용하여 버그를 최소화할 수 있게 합니다. 플루투스 프로그램은 온체인 코드(트랜잭션 검증 중에 실행)와 오프체인 코드(사용자의 기기에서 트랜잭션을 구성하기 위해 실행)로 나뉩니다. 하스켈과 플루투스를 사용함으로써 카르다노는 고신뢰성 개발 환경을 제공합니다. 동일한 언어를 엔드투엔드로 사용할 수 있으며, 순수 함수형 프로그래밍은 동일한 입력이 주어졌을 때 컨트랙트가 결정론적으로 동작하도록 보장합니다. 플루투스의 설계는 컨트랙트가 온체인 실행 중에 비결정론적 호출을 하거나 외부 데이터에 접근하는 것을 명시적으로 금지하여, 명령형 스마트 컨트랙트보다 분석하고 검증하기가 훨씬 쉽습니다. 그 대가로 학습 곡선이 가파르지만, 치명적인 실패에 덜 취약한 스마트 컨트랙트를 만들어냅니다. 요약하자면, 플루투스는 잘 알려진 함수형 프로그래밍 원칙에 기반한 안전하고 견고한 스마트 컨트랙트 레이어를 카르다노에 제공하여 EVM 기반 플랫폼과 차별화됩니다.
다중 자산 지원 (네이티브 토큰)
고겐은 또한 카르다노에 다중 자산 지원을 도입하여, 사용자가 정의한 토큰을 블록체인에서 네이티브하게 생성하고 사용할 수 있게 했습니다. 2021년 3월, 메리(Mary) 프로토콜 업그레이드는 카르다노의 원장을 다중 자산 원장으로 변환했습니다. 사용자들은 스마트 컨트랙트를 작성하지 않고도 사용자 정의 토큰(대체 가능 또는 대체 불가능)을 카르다노에서 직접 발행하고 거래할 수 있습니다. 이 네이티브 토큰 기능은 새로운 자산을 ADA와 함께 "일급 시민"으로 취급합니다. 원장의 회계 시스템은 트랜잭션이 여러 자산 유형을 동시에 운반할 수 있도록 확장되었습니다. 토큰 로직이 블록체인 자체에서 처리되기 때문에, 각 토큰에 대해 ERC-20과 같은 맞춤형 컨트랙트가 필요하지 않아 복잡성과 잠재적 오류를 줄입니다. 토큰의 발행 및 소각은 사용자가 정의한 통화 정책 스크립트(시간 잠금이나 서명과 같은 조건을 부과할 수 있음)에 의해 관리되지만, 일단 발행되면 토큰은 네이티브하게 이동합니다. 이 설계는 상당한 효율성 향상을 가져옵니다. 각 전송 시 토큰 컨트랙트 코드를 실행하는 비용을 지불하지 않기 때문에 수수료가 더 저렴하고 예측 가능합니다. 메리 시대는 프로젝트들이 카르다노에서 직접 스테이블코인, 유틸리티 토큰, NFT 등을 발행할 수 있게 되면서 활동의 물결을 열었습니다. 이 업그레이드는 카르다노 경제 성장의 중요한 단계였으며, 출시 후 몇 달 만에 70,000개 이상의 네이티브 토큰이 생성되는 등 토큰의 번성을 가능하게 했고, 네트워크에 과부하를 주지 않으면서 다양한 DeFi 및 NFT 생태계를 위한 발판을 마련했습니다.
카르다노 생태계의 부상 (DeFi, NFT, dApp)
스마트 컨트랙트(2021년 9월 알론조(Alonzo) 하드포크를 통해)와 네이티브 자산이 마련되면서, 카르다노 생태계는 마침내 활기찬 DeFi 및 dApp 커뮤니티를 성장시킬 도구를 갖게 되었습니다. 알론조 이후 기간 동안 카르다노는 "유령 체인"이라는 꼬리표를 떼었습니다. 이전 비평가들은 카르다노가 스마트 컨트랙트가 없는 스마트 컨트랙트 플랫폼이라고 지적했지만, 개발자들이 첫 번째 DApp 물결을 배포하면서 상황이 바뀌었습니다. Minswap, SundaeSwap과 같은 탈중앙화 거래소(DEX), Lenfi(Liqwid)와 같은 대출 프로토콜, 스테이블코인(예: DJED), NFT 마켓플레이스(CNFT.io, jpg.store) 및 수십 개의 다른 애플리케이션이 2022-2023년에 걸쳐 카르다노에서 출시되었습니다. 알론조 이후 카르다노의 개발자 활동은 급증했으며, 실제로 카르다노는 2022년 블록체인 프로젝트 중 GitHub 커밋 수 1위를 자주 차지했습니다. 2022년 중반까지 카르다노는 1,000개 이상의 탈중앙화 애플리케이션이 실행 중이거나 개발 중이라고 보고되었으며, 네트워크 사용 지표도 상승했습니다. 예를 들어, 카르다노 네트워크는 350만 개의 활성 지갑을 돌파했으며, 2022년에는 주당 약 3만 개의 신규 지갑이 증가했습니다. 카르다노의 NFT 활동도 활발해졌습니다. 주요 NFT 마켓플레이스(JPG Store)는 평생 거래량이 2억 달러를 넘어섰습니다. 늦게 시작했음에도 불구하고 카르다노의 DeFi **총 예치 자산(TVL)**은 쌓이기 시작했지만, 여전 히 이더리움에 크게 뒤처져 있습니다. 2023년 말 기준, 카르다노의 DeFi TVL은 수억 달러 규모로, 이더리움의 수백억 달러의 일부에 불과했습니다. 이는 카르다노의 생태계가 성장하고 있지만(특히 대출, NFT, 게임 dApp 분야에서), 이더리움에 비해 아직 초기 단계임을 반영합니다. 그럼에도 불구하고, 고겐 시대는 카르다노의 연구 중심 접근 방식이 기능적인 스마트 컨트랙트 플랫폼을 제공할 수 있음을 증명했으며, 다음 목표인 dApp의 높은 처리량 확장을 위한 기반을 마련했습니다.
바쇼 시대 (확장성 단계)
바쇼 시대는 높은 처리량과 상호운용성을 위해 카르다노를 확장하고 최적화하는 데 중점을 둡니다. 사용량이 증가함에 따라 기본 레이어는 탈중앙화를 희생하지 않고 더 많은 트랜잭션을 처리해야 합니다. 바쇼의 주요 구성 요소 중 하나는 하이드라(Hydra)를 통한 레이어 2 확장이며, 다른 네트워크와의 사이드체인 및 상호운용성 지원 노력도 함께 이루어집니다. 바쇼는 또한 핵심 프로토콜에 대한 지속적인 개선을 포함합니다(예를 들어, 2022년 바실(Vasil) 하드포크는 L1 처리량을 개선하기 위해 파이프라인 전파 및 참조 입력을 도입했습니다). 전반적인 목표는 카르다노가 수백만 명의 사용자와 블록체인 인터넷으로 확장할 수 있도록 보장하는 것입니다.
하이드라 (레이어 2 확장 솔루션)
**하이드라(Hydra)**는 오프체인 처리를 통해 처리량을 대폭 증가시키기 위해 설계된 프로토콜 제품군으로서 카르다노의 대표적인 레이어 2 솔루션입니다. 첫 번째 프로토콜인 **하이드라 헤드(Hydra Head)**는 본질적으로 동형 상태 채널 구현입니다. 이는 소규모 참여자 그룹이 공유하는 오프체인 미니 원장으로 작동하지만, 메인 체인과 동일한 트랜잭션 표현을 사용합니다(따라서 "동형"). 하이드라 헤드 참여자들은 자신들 사이에서 오프체인에서의 고속 트랜잭션을 수행할 수 있으며, 헤드는 주기적으로 메인 체인에 정산됩니다. 이를 통해 대부분의 트랜잭션이 거의 즉각적인 완결성과 최소한의 비용으로 오프체인에서 처리될 수 있으며, 메인 체인은 보안과 중재를 제공합니다. 하이드라는 동료 심사를 거친 연구(하이드라 논문은 IOG에서 발표)에 뿌리를 두고 있으며, **높은 처리량(하이드라 헤드당 잠재적으로 수천 TPS)**과 낮은 지연 시간을 달성할 것으로 예상됩니다. 중요하게도, 하이드라는 카르다노의 보안 가정을 유지합니다. 하이드라 헤드를 열거나 닫는 것은 온체인 트랜잭션으로 보호되며, 분쟁이 발생하면 상태는 L1에서 해결될 수 있습니다. 하이드라 헤드는 병렬화 가능하기 때문에, 카르다노는 많은 헤드를 생성하여(예: 다른 dApp이나 사용자 클러스터용) 확장할 수 있으며, 이론적으로 총 처리량을 배가시킬 수 있습니다. 초기 하이드라 구현은 테스트에서 헤드당 수백 TPS를 시연했습니다. 2023년에 하이드라 팀은 메인넷 베타를 출시했으며, 일부 카르다노 프로젝트는 빠른 소액 결제나 게임과 같은 사용 사례를 위해 하이드라를 실험하기 시작했습니다. 요약하자면, 하이드라는 카르다노가 레이어 2를 통해 수평적으로 확장할 수 있는 경로를 제공하여, 수요가 증가함에 따라 네트워크가 혼잡이나 높은 수수료 없이 이를 처리할 수 있도록 보장합니다.
사이드체인 및 상호운용성
바쇼의 또 다른 기둥은 카르다노의 확장성과 상호운용성을 향상시키는 사이드체인 프레임워크입니다. 사이드체인은 메인 카르다노 체인("메인 체인")과 병렬로 실행되며 양방향 브리지를 통해 연결된 독립적인 블록체인입니다. 카르다노의 설계는 사이드체인이 자체 합의 알고리즘과 기능을 사용하면서도 보안을 위해 메인 체인에 의존(예: 체크포인팅에 메인 체인의 지분 사용)할 수 있도록 합니다. 2023년에 IOG는 누구나 카르다노의 인프라를 활용하는 맞춤형 사이드체인을 더 쉽게 구축할 수 있도록 사이드체인 툴킷을 출시했습니다. 개념 증명으로, IOG는 개발자들이 이더리움 스타일의 스마트 컨트랙트를 배포하면서도 트랜잭션을 카르다노로 다시 정산할 수 있는 EVM 호환 사이드체인(파트너 프로젝트에 의해 "Milkomeda C1"이라고도 불림)을 구축했습니다. 그 동기는 다양한 가상 머신이나 특수 체인(신원, 개인 정보 보호 등)이 카르다노와 공존하여 네트워크의 역량을 넓히는 것입니다. 예를 들어, **미드나잇(Midnight)**은 카르다노를 위한 곧 출시될 개인 정보 보호 중심의 사이드체인이며, 사이드체인은 카르다노를 **코스모스(IBC를 통해)**나 다른 생태계와 연결할 수도 있습니다. 상호운용성은 카르다노가 표준화 노력에 참여함으로써 더욱 강화됩니다(카르다노는 블록체인 전송 프로토콜에 참여했으며 비트코인 및 이더리움과의 브리지를 탐색 중입니다). 실험적인 기능이나 무거운 워크로드를 사이드체인으로 오프로드함으로써, 카르다노의 메인 체인은 간결하고 안전하게 유지되면서도 생태계를 통해 다양한 서비스를 제공할 수 있습니다. 이 접근 방식은 블록체인의 "하나의 크기가 모든 것에 맞지 않는다"는 문제를 해결하는 것을 목표로 합니다. 각 사이드체인은 L1 프로토콜을 비대하게 만들지 않고도 (더 높은 처리량, 특수 하드웨어 또는 규제 준수를 위해) 맞춤화될 수 있습니다. 요컨대, 사이드체인은 카르다노를 더 확장 가능하고 유연하게 만듭니다. 새로운 혁신은 메인넷을 위험에 빠뜨리지 않고 사이드체인에서 시도될 수 있으며, 가치는 카르다노와 다른 네트워크 간에 흐를 수 있어 더 상호운용 가능한 멀티체인 미래를 조성합니다.