[블록체인투데이 편집팀] 이더리움의 주요 업그레이드인 '머지(Merge)'가 임박한 가운데,  머지 이후 이더리움 블록체인의 성능이 얼마나 향상될 것인지에 대해서도 다양한 분석이 나오고 있다고 뉴스1이 보도했다.

보도에 따르면 머지 이후 거래 처리속도를 비롯한 이더리움의 성능이 향상될 것이란 시각이 일반적이다. 하지만 거래 처리속도는 머지 이후 내년으로 예정된 '서지(Surge)' 업그레이드 이후에 크게 향상될 것으로 예측된다. 이에 머지 이후 어떤 변화가 일어날 것인지 제대로 알려져야 한다는 의견이 제기된다.

◆이더리움, 왜 성능이 떨어졌나
머지는 이더리움 블록체인의 합의알고리즘이 기존 작업증명(PoW, Proof of Work)에서 지분증명(PoS, Proof of Stake)으로 바뀌는 업그레이드다. 이더리움이 이더리움2.0으로 넘어가는 과정 중 가장 중요한 업그레이드로 간주된다.

작업증명이란 컴퓨팅 파워를 이용한 연산 작업을 통해 블록 생성에 참여하고, 이에 따른 보상으로 암호화폐를 얻는 행위를 말한다. 이 행위가 흔히 말하는 '채굴'이다.

반면 지분증명은 코인 보유량, 즉 지분에 비례해 거래를 검증할 수 있는 권한을 얻고, 거래를 검증함으로써 블록 생성에 참여하는 것을 말한다. 물론 보상으로 암호화폐를 얻게 된다. 연산작업이 아닌 코인을 보유하는 행위를 통해 블록 생성에 참여하고, 노드가 되는 방식이다.

채굴에 참여하는 사람이 많아질수록 암호화폐 보상을 받기 위해 들여야 하는 컴퓨팅 파워도 늘어난다. 채굴 난도는 높아지고, 채굴에 걸리는 시간도 길어지게 된다. 동시에 이더리움 블록체인을 기반으로 하는 탈중앙화 애플리케이션(디앱) 서비스들이 늘어나면서 이더리움 기반 거래량 자체는 크게 증가했다. 이더리움이 감당해야 하는 거래량이 과도하게 늘어난 것이다.

따라서 이더리움의 거래 처리속도는 점점 느려지고, 이더리움 네트워크 전체에 과부하가 발생하게 됐다. 이런 과부하를 뚫고 거래를 처리시키기 위해 높은 수수료를 지불해야 하는 일도 잦아졌다. 이더리움이 PoW 기반에서 PoS 기반의 '이더리움 2.0'으로 나아가게 된 배경이다. 즉, 이더리움 2.0은 곧 이더리움의 성능 개선을 의미한다.

◆'PoS=성능 개선' 아냐… '서지' 이후 샤딩 도입돼야
이더리움은 지난 2020년 12월 PoS 기반의 블록체인 네트워크인 '비콘체인'을 출범했다. 그동안 독립적으로 가동됐던 비콘체인이 이더리움의 메인넷, 즉 진짜 이더리움 블록체인에 합병되는 게 '머지'다.

머지 이후 이더리움 블록체인은 PoS 방식으로 블록이 생성되며, 채굴은 중단된다. 다만 블록 생성 방식이 PoS 기반으로 바뀌는 것만으로 거래 처리속도가 확장성이 눈에 띄게 개선되지는 않는다.

우선 이더리움 블록체인이 PoS 기반으로 바뀌면 '롤업' 같은 확장성 솔루션을 적용하기 용이해진다.

롤업이란 이더리움 블록체인(레이어1)이 모든 거래를 처리할 경우 네트워크 과부하가 발생할 수 있으므로, 레이어2 블록체인에서 거래를 처리한 뒤 중요 거래 기록만 이더리움 블록체인에 올리는 확장성 솔루션 중 하나다.

확장성 솔루션에도 여러 종류가 있지만, 그 중 롤업은 모든 거래 처리 결과를 묶어 이더리움 블록체인에 올리는 것으로 다른 솔루션에 비해 이더리움과의 연결성이 높다. 이더리움 창시자인 비탈릭 부테린이 가장 지지하는 솔루션이기도 하다.

부테린은 머지 이후 롤업을 적용할 경우 현재 20 수준이었던 이더리움 블록체인의 초당거래량(TPS)이 500~1000 정도로 개선될 것으로 봤다. 그는 지난달 열린 '코리안블록체인위크(KBW)' 행사에서 "머지 이후 PoS 방식으로 전환되면 20 정도였던 TPS가 500~1000으로 늘어나게 되고, 여기에 데이터를 압축하면 6000까지도 늘어난다"고 밝혔다.

하지만 이더리움이 최종적으로 목표하는 TPS는 10만TPS 수준이다. 머지만으로 속도가 크게 개선되지는 않는 셈이다.

거래 처리속도가 늘고, 확장성이 크게 개선되려면 '샤딩'을 도입해야 한다. 샤딩이란 거래 데이터를 여러 개의 ‘샤드체인’에 분할해 처리하는 기술로, 이더리움이 처리할 수 있는 거래 데이터의 양이 늘어나는 것을 의미한다. 처리할 수 있는 거래 데이터의 양이 늘어나므로 당연히 처리 속도는 빨라지고, 확장성도 개선되게 된다.

샤딩은 머지 이후 업그레이드인 '서지'에서 도입된다. 이더리움 2.0에 도달하려면 내년으로 예정된 서지 외에도 버지, 퍼지, 스프러지 등 단계가 더 남아있다.

부테린은 샤딩은 물론, 블록에 담을 수 있는 용량을 늘리는 '당크샤딩'까지 완전하게 적용하면 TPS가 10만까지 늘어날 것으로 봤다. 또 거래 처리속도가 늘면서 이더리움 블록체인의 성능이 개선되면, 거래를 처리시키기 위해 기하급수적으로 증가했던 수수료도 크게 떨어질 것으로 내다봤다.

그는 "(머지 이후) 롤업까지 더 효율적으로 개선하면 현재 20달러 수준인 거래 수수료를 5센트까지 낮출수 있다"고 밝혔다.

info@blockchaintoday.co.kr