PeerDAS 설명: 이더리움이 모든 데이터를 다운로드하지 않고 데이터를 검증하는 방법
500페이지 분량의 책을 단 한 페이지도 읽지 않고 그 책이 실제로 존재하는지 확인할 수 있다면 어떨까요? 이것이 바로 이더리움이 PeerDAS 를 통해 배우게 된 핵심 원리이며, 탈중앙화를 희생하지 않으면서 블록체인을 확장하는 방식을 조용히 재편하고 있습니다.
2025년 12월 3일, 이더리움은 Fusaka 업그레이드를 활성화하며 핵심 기능으로 PeerDAS (Peer Data Availability Sampling) 를 도입했습니다. 대부분의 헤드라인은 레이어 2 네트워크의 수수료 40-60% 절감에 집중했지만, 그 이면에 있는 메커니즘은 훨씬 더 중요한 의미를 가집니다. 바로 블록체인 노드가 모든 데이터를 실제로 저장하지 않고도 데이터의 존재를 증명하는 방식의 근본적인 변화입니다.
문제점: 모든 사람이 영원히 모든 것을 다운로드할 수는 없다
PeerDAS 를 깊이 이해하기 전에, 이것이 해결하려는 문제를 먼저 살펴보겠습니다.
블록체인은 본질적인 긴장 관계에 직면해 있습니다. 처리하는 데이터가 많아질수록 일반인이 노드를 운영하기가 더 어려워집니다. 노드 운영에 고가의 하드웨어와 막대한 대역폭이 필요하다면 네트워크는 자본력이 풍부한 운영자들을 중심으로 중앙화됩니다. 하지만 노드 접근성을 유지하기 위해 데이터 처리량을 제한하면 확장성을 확보할 수 없습니다.
이것이 바로 데이터 가용성 (Data Availability) 문제입니다. 즉, 모든 사람이 모든 데이터를 다운로드할 필요 없이, 누구나 블록체인의 상태를 검증할 수 있도록 트랜잭션 데이터가 네트워크 어딘가에 존재함을 보장하는 것입니다.
이더리움이 2024년 3월 Dencun 업그레이드에서 "블롭 (blobs)" 을 도입했을 때, 레이어 2 수수료는 트랜잭션당 $0.50 ~ $3.00에서 약 $0.01 ~ $0.10로 급락했습니다. 블롭은 몇 주 후에 삭제될 수 있는 롤업 데이터를 위한 전용 공간을 제공했습니다. 하지만 한계가 있었습니다. 가용성을 검증하기 위해 여전히 모든 노드가 모든 블롭을 다운로드해야 했던 것입니다.
블록당 6개의 블롭이 생성되고 수요가 증가함에 따라 이더리움은 이미 용량 한계에 부딪히고 있었습니다. "모든 사람이 모든 것을 다운로드한다" 는 기존 모델은 개인 검증인 (home validators) 을 배제하지 않고서는 더 이상 확장할 수 없었습니다.
PeerDAS 의 등장: 다운로드 대신 샘플링
PeerDAS 는 검증 모델을 완전히 뒤집습니다. 데이터의 존재를 증명하기 위해 전체 블롭을 다운로드하는 대신, 노드는 무작위로 작은 샘플을 다운로드하고 영리한 수학적 기법을 사용하여 전체 데이터가 가용하다는 것을 검증합니다.
직관적으로 설명하자면 이렇습니다. 창고 가득 쌓인 박스들에 실제로 제품이 들어 있는지 확인하고 싶다고 가정해 봅시다. 기존 방식은 모든 박스를 하나하나 열어보는 것이었습니다. PeerDAS 는 무작위로 몇 개의 박스를 선택하고, 그 샘플들이 정상이면 창고 전체에 물건이 제대로 채워져 있다는 통계적 보증을 사용하는 것과 같습니다.
하지만 무작위 샘플링만으로는 부족합니다. 만약 누군가 당신이 샘플링할 것으로 예상되는 박스에만 물건을 넣어두었다면 어떻게 될까요? 여기서 삭제 정정 부호화 (Erasure Coding) 가 등장합니다.
삭제 정정 부호화 (Erasure Coding): 샘플링을 가능하게 하는 수학
삭제 정정 부호화는 데이터 일부가 손상되어도 복구해야 하는 위성 통신 및 CD 저장 기술에서 빌려온 것입니다. 이 기술은 부분적인 조각들로부터 전체를 재구성할 수 있도록 데이터에 구조화된 중복성을 추가합니다.
PeerDAS 를 통해 이더리움은 각 블롭을 가져와 128개의 "열 (columns)" 데이터로 인코딩합니다. 여기서 핵심 통찰은 이 128개 열 중 임의의 64개만 있으면 원래의 블롭을 재구성할 수 있다는 점입니다. 데이터가 매우 고르게 퍼져 있어서 어떤 부분을 숨기는 것이 통계적으로 불가능해집니다.
이것을 홀로그램처럼 생각해보세요. 홀로그램 이미지를 반으로 잘라도 각 반쪽은 여전히 전체 그림을 포함하고 있습니다. 삭제 정정 부호화는 데이터에 대해 이와 유사한 중복 특성을 만들어냅니다.
노드가 128개 중 8개의 열을 무작위로 샘플링할 때, 숨겨진 데이터를 놓칠 확률은 기하급수적으로 떨어집니다. 악의적인 공격자가 블롭의 아주 작은 부분이라도 숨기려고 하면, 네트워크가 성장함에 따라 감지될 통계적 확률은 압도적으로 높아집니다.
KZG 커밋먼트: 일관성의 소형 증명
두 번째 수학적 요소는 KZG 다항식 커밋먼트 (KZG polynomial commitments) 입니다. 이는 전체를 공개하지 않고도 데이터의 개별 조각을 검증할 수 있는 데이터의 작은 "지문" 을 만드는 암호화 기술입니다.
KZG 커밋먼트는 데이터를 수학적 다항식의 계수로 취급합니 다. 그런 다음 아주 작은 증명을 사용하여 해당 다항식의 임의의 평가 지점이 올바른지 증명할 수 있습니다. PeerDAS 의 경우, 이는 전체 블롭을 전송하지 않고도 샘플링된 열이 실제로 해당 블롭에 속하는지 증명하는 것을 의미합니다.
이 커밋먼트 자체는 2023년에 14만 1,000명 이상의 참여자가 무작위성을 기여한 거대한 세리머니를 통해 만들어졌습니다. 단 한 명의 참여자라도 자신의 기여분을 정직하게 파기했다면 시스템 전체의 보안이 유지되는 "1-of-N" 신뢰 가정을 따릅니다.
PeerDAS 의 실제 작동 방식
기술적 흐름을 따라가 보겠습니다.
1단계: 블롭 확장 (Blob Extension)
롤업이 블롭 데이터를 제출하면 64개의 열로 시작합니다. 삭제 정정 부호화는 이를 128개의 열로 확장하여 구조화된 중복성을 가진 두 배의 데이터로 만듭니다.
2단계: 열 배포 (Column Distribution)
128개의 열은 가십 프로토콜 (gossip protocols) 을 통해 네트워크 전체에 배포됩니다. 노드들은 자신의 신원에 따라 특정 "열 서브넷 (column subnets)" 을 구독합니다.
3단계: 샘플링 (Sampling)
일반 노드는 128개 중 무작위로 선택된 8개의 열 서브넷을 구독합니다. 이는 각 노드가 확장된 데이터의 1/16, 즉 원래 블롭 데이터의 1/8만 다운로드한다는 것을 의미합니다.
4단계: 슈퍼노드 커버리지 (Supernode Coverage)
합산 스테이킹 규모가 4,096 ETH 이상인 검증인을 제어하는 노드들은 "슈퍼노드 (supernodes)" 가 되어 128개 열 서브넷을 모두 구독합니다. 이 슈퍼노드들은 네트워크 전체의 커버리지를 제공하고 데이터 공백을 메울 수 있습니다.
5단계: 검증 (Verification)
노드들은 샘플링된 열을 블록 헤더에 포함된 KZG 커밋먼트와 대조하여 검증합니다. 샘플 검증이 성공하면 노드는 전체 블롭이 가용하다는 것을 통계적으로 확신할 수 있습니다.
6단계: 재구성 (Reconstruction, 필요한 경우)
어떤 노드가 전체 블롭이 필요한 경우, 피어로부터 열을 요청하여 64개 이상의 검증된 열을 확보한 후 원래 데이터를 재구성할 수 있습니다.
보안: 데이터 보류(Data Withholding) 방어
PeerDAS 가 저항해야 할 주요 공격은 "데이터 보류(data withholding)" 입니다. 이는 블록 생성자가 데이터가 가용하다고 주장하며 블록을 게시하면서 실제로는 일부를 비밀리에 숨기는 행위입니다.
PeerDAS 는 확률적 보장을 통해 이를 극복합니다:
- 128 개의 열과 50% 의 재구성 임계치를 가질 때, 공격자는 재구성을 방해하기 위해 최소 65 개의 열(50.8%)을 숨겨야 합니다.
- 그러나 65 개의 열을 숨기면 무작위 샘플링의 50.8% 가 숨겨진 데이터에 도달하게 됩니다.
- 수천 개의 노드가 독립적으로 샘플링을 수행하면, 모든 노드가 숨겨진 부분을 놓칠 확률은 천문학적으로 낮아집니다.
수학적 확장성 또한 유리합니다. 네트워크가 성장함에 따라 노드당 비용은 일정하게 유지되면서 보안은 향상됩니다. 각 8 개의 열을 샘플링하는 10,000 개의 노드로 구성된 네트워크는 개별 노드의 작업량을 늘리지 않고도 1,000 개의 노드보다 훨씬 더 강력한 보장을 제공합니다.
실생활 영향: L2 수수료 및 처리량
Fusaka 가 활성화된 직후 다음과 같은 실질적인 효과가 나타났습니다:
Arbitrum, Optimism, Base 를 포함한 주요 레이어 2 네트워크에서 첫 몇 주 내에 40-60% 의 수수료 절감이 이루어졌습니다.
블롭(Blob) 용량 확장이 블록당 6 개의 블롭에서 2026년까지 128 개 이상으로 계획되어 있으며, 이는 단계적 증가를 통해 달성됩니다: 2025년 12월 9일까지 10 개의 블롭, 2026년 1월 7일까지 14 개의 블롭으로 늘어납니다.
풀 노드의 대역폭 80% 감소로 가정에서의 검증(Home validation)이 더욱 용이해졌습니다.
전체 L2 생태계 합산 100,000+ TPS 의 이론적 처리 용량을 확보하게 되었으며, 이는 Visa 의 평균 처리량인 65,000 TPS 를 상회하는 수치입니다.
수수료 하한선 메커니즘(EIP-7918)은 덴쿤(Dencun) 업그레이드에서 나타난 특이점도 해결했습니다. 블롭 수수료가 1 wei(사실상 0) 로 폭락하여 롤업들이 이더리움의 데이터 공간을 거의 무료로 사용하던 상황을 개선한 것입니다. Fusaka 는 블롭 기본 수수료를 L1 수수료의 일부와 연동하여 기능적인 수수료 시장을 형성합니다.
PeerDAS vs. 풀 단크샤딩 (Full Danksharding)
PeerDAS 는 이더리움의 최종 형태가 아니라, 완전한 데이터 가용성 비전인 "풀 단크샤딩(Full Danksharding)"으로 가기 위한 디딤돌입니다.
| 기능 | PeerDAS (현재) | 풀 단크샤딩 (미래) |
|---|---|---|
| 삭제 정정 부호 (Erasure coding) | 1D (블롭별) | 2D (전체 매트릭스 대상) |
| 블롭 용량 | 현재의 8 배 | 블록당 32+ MB |
| 샘플링 모델 | 열 기반 | 셀 기반 |
| 타임라인 | 라이브 (2025년 12월) | ~2027년+ |
풀 단크샤딩은 삭제 정정 부호를 블롭 내부와 전체 데이터 매트릭스라는 두 가지 차원으로 확장할 것입니다. 이를 통해 훨씬 더 강력한 중복성을 생성하고 더욱 공격적인 확장을 가능하게 합니다.
현재 연구에 따르면 개선된 방식은 PeerDAS 에 비해 노드 저장 효율성을 4.3 배 높이고 대역폭을 2 배 낮출 수 있습니다. 하지만 이를 구현하려면 상당한 프로토콜 변경이 필요하므로, PeerDAS 가 단기적으로 실용적인 솔루션이 됩니다.
이더리움 로드맵에 미치는 의미
PeerDAS 는 네트워크를 중앙 집중화하지 않고도 처리량을 획기적으로 늘릴 수 있다는 이더리움 확장 철학의 핵심 가설을 입증합니다.
과거에는 더 많은 데이터가 더 강력한 노드를 필요로 한다는 가정이 있었습니다. PeerDAS 는 영리한 수학적 설계를 통해 노드당 요구 사양을 실제로 줄이면서도 데이터를 확장할 수 있음을 증명합니다.
이는 이더리움 로드맵의 다음 단계를 가능하게 합니다:
- Glamsterdam (2026): PeerDAS 가 높여 놓은 데이터 가용성 천장을 바탕으로 EIP-7928 이 병렬 트랜잭션 실행을 도입합니다.
- 블록 공간 할당 제한 (BALs): 더 나은 데이터 가용성(DA) 보장을 통해 동적 가스 한도 설정이 가능해집니다.
- 프로토콜 내장 제안자-빌더 분리 (ePBS): 블록 생성 역할을 분리하기 위한 온체인 프로토콜입니다.
비탈릭 부테린(Vitalik Buterin)은 PeerDAS 를 기반으로 2026년 말까지 "ZK-EVM 에 의존하지 않는 대규모 가스 한도 증액"이 이루어질 것으로 전망했습니다.
개발자를 위한 변화: 무엇이 달라지는가?
대부분의 개발자에게 PeerDAS 는 보이지 않는 인프라 개선 사항으로, 기존의 패턴을 더 저렴하고 빠르게 만들어 줄 뿐입니다.
하지만 주 목할 만한 몇 가지 함의가 있습니다:
낮은 L2 비용: 높은 처리량을 요구하는 애플리케이션의 경제적 타당성이 확보됩니다. 게임, 소셜 플랫폼, 고빈도 매매(HFT) 등이 모두 혜택을 받습니다.
더 많은 블롭 공간: 롤업이 블록당 더 많은 데이터를 게시할 수 있게 되어 압축 요구 사항이 줄어들고 더 풍부한 상태 증명(State proofs)이 가능해집니다.
최종성(Finality) 개선: 데이터 가용성 검증이 빨라짐에 따라 낙관적 롤업(Optimistic rollups)의 도전 기간(Challenge periods)이 단축될 수 있습니다.
탈중앙화 시퀀싱: DA 비용이 낮아짐에 따라 탈중앙화 시퀀서 네트워크 운영이 더욱 실용적으로 변합니다.
더 큰 그림
PeerDAS 는 블록체인 기술이 단순한 해결책을 넘어 성숙해지고 있음을 보여줍니다. 초기 블록체인은 모든 참여자가 모든 것을 검증해야 했으며, 이는 확장의 근본적인 한계로 작용했습니다.
데이터 가용성 샘플링은 그 제약을 무너뜨립니다. 이는 마을의 모든 주민이 모든 회의에 참석해야 하는 방식과, 통계적 샘플링과 제도적 신뢰를 통해 효율적인 거버넌스를 구축하는 현대 도시의 방식 차이와 같습니다.
이더리움만 이 접근 방식을 취하는 것은 아닙니다. 셀레스티아(Celestia), 어베일(Avail), 아이겐DA(EigenDA) 등도 DA 샘플링을 중심으로 전체 프로토콜을 구축했습니다. 하지만 이더리움이 PeerDAS 를 기본적으로 구현함으로써 이 방식의 유효성을 입증하고 가장 큰 스마트 컨트랙트 생태 계에 이를 도입하게 되었습니다.
수학적 우아함은 놀랍습니다. 노드가 데이터를 적게 다운로드할수록 실제로 더 강력한 가용성 보장을 제공하게 됩니다. 이는 컴퓨터 과학의 획기적인 발전이 때때로 직관에 반하는 트레이드오프처럼 보이지만, 실제로는 트레이드오프가 전혀 아니었음을 보여주는 사례입니다.
PeerDAS 는 2025년 12월 3일 Fusaka 업그레이드의 일환으로 이더리움 메인넷에 활성화되었습니다. 이 기사는 비전문가를 위해 기술적 아키텍처를 설명하며, 구현에 대한 자세한 내용은 EIP-7594 및 Ethereum.org PeerDAS 문서를 참조하십시오.