롤업(Roll-Up)이란 무엇일까?

 

블록체인의 확장성 문제

블록체인은 네트워크의 모든 노드가 트랜잭션을 검증하고 실행하는 구조적 특징 때문에 확장성에 제약이 있습니다. 확장성은 블록체인이 초당 처리할 수 있는 트랜잭션의 수를 의미하며, 이를 개선하지 않으면 트랜잭션 수수료 상승, 처리 지연, 네트워크 혼잡과 같은 문제가 발생해 블록체인 대중화에 걸림돌이 될 수 있죠.

 

확장성 솔루션: 레이어 1과 레이어 2

먼저 레이어별로 바라볼 필요가 있습니다.

• 레이어 1 솔루션: 블록체인의 기본 계층에서 블록 크기 증가, 합의 알고리즘 변경 등을 통해 성능을 개선합니다.
• 레이어 2 솔루션: 블록체인 외부에서 트랜잭션을 처리하고 결과만 기록하여 네트워크 부하를 줄이는 방식입니다.

 

롤업은 레이어 2의 기술

롤업은 레이어 2 솔루션 중 하나입니다. 블록체인 외부에서 트랜잭션을 실행하고, 그 결과값만을 묶어서 블록체인에 기록하는 방식입니다. 이렇게 하면 블록체인의 저장 공간을 절약하고, 트랜잭션의 처리량을 늘릴 수 있습니다. 롤업에는 옵티미스틱 롤업과 ZK-롤업이라는 두 가지 종류가 있습니다.

 

옵티미스틱 롤업(Optimistic Rollup)

옵티미스틱 롤업은 블록체인 외부에서 트랜잭션을 실행하고, 그 결과값을 블록체인에 기록할 때, 그 결과값이 올바르다고 가정하는 방식입니다. 즉, 블록체인은 트랜잭션의 실행 과정을 검증하지 않고, 그저 결과값을 받아들입니다. 만약 누군가 그 결과값에 이의를 제기하면, 그 때 비로소 트랜잭션의 실행 과정을 검증하고, 결과값이 잘못되었다면 취소하고, 이의를 제기한 사람에게 보상을 줍니다. 이렇게 하면 대부분의 경우에는 빠르게 트랜잭션을 처리할 수 있지만, 결과값에 대한 이의가 제기되면 검증 시간이 길어지고, 보상을 위한 예치금이 필요하게 됩니다.

• 장점: 일반적인 상황에서는 빠른 처리 속도를 제공합니다.
• 단점: 이의 제기 시 검증 시간이 소요되고, 보상을 위한 예치금이 필요합니다.

 

ZK-롤업(ZK-Rollup)

ZK-롤업은 블록체인 외부에서 트랜잭션을 실행하고, 그 결과값을 블록체인에 기록할 때, 그 결과값이 올바르다는 것을 증명하는 방식입니다. 즉, 블록체인은 트랜잭션의 실행 과정을 검증하지 않고, 그저 결과값과 그 결과값이 올바르다는 것을 증명하는 영지식 증명 (zero-knowledge proof)을 받아들입니다. 영지식 증명이란, 어떤 주장이 사실임을 증명하는 방법 중 하나로, 그 주장에 관련된 세부 정보를 공개하지 않고도 증명할 수 있는 방법입니다. 예를 들어, A가 B에게 자신이 생일이 1월 1일이라고 주장한다고 가정해 봅시다. A는 자신의 신분증을 보여주면 쉽게 증명할 수 있지만, 그렇게 하면 A의 개인 정보가 노출될 수 있습니다. 그러나 A가 B에게 자신의 생일이 1월 1일이라는 것을 증명하는 수학적 퍼즐을 제시하고, 그 퍼즐을 풀면 B는 A의 주장이 사실임을 알 수 있습니다. 이때, A는 자신의 신분증이나 다른 개인 정보를 공개하지 않아도 됩니다. 이러한 방식으로, ZK-롤업은 트랜잭션의 결과값이 올바르다는 것을 블록체인에 증명할 수 있습니다. 이렇게 하면 트랜잭션의 검증 시간이 단축되고, 예치금이 필요하지 않습니다.

• 장점: 검증 시간이 짧고 예치금이 필요하지 않습니다.
• 단점: 복잡한 계산 과정이 요구됩니다.