새로운 연구 논문은 지난 1년 동안의 라이트닝 네트워크 트래픽을 시뮬레이션한 가장 유익한 스냅샷 시리즈를 제공합니다.
“비트코인의 라이트닝 네트워크에 대한 암호경제적 트래픽 분석”이라는 제목의 이 논문은 헝가리 연구자 3명, 즉 컴퓨터 과학 및 제어 연구소의 페렌츠 베레시, 외토베시 로란드 대학교의 이슈반 A. 세레스, 세체니이 이슈반 대학교의 안드라스 A. 벤추르가 작성했습니다.
이 연구를 위해 생성된 라이트닝 네트워크 트래픽 시뮬레이터를 사용하여 네트워크의 거래 흐름을 모방한 결과, 현재의 네트워크 거래 수수료율은 장기적으로 경제적으로 지속 가능하지 않다는 결론을 내렸습니다. 미성숙한 수수료 시장 외에도, 이 논문은 라이트닝 네트워크를 사용하는 비트코인 송금자들이 더 직접적이고 덜 개인적인 결제 경로를 이용하는 경향에 대해 다룹니다. 이 논문은 두 가지 인식된 문제에 대한 해결책을 제안하며, 그렇게 하면서 라이트닝 네트워크가 비트코인에 대해 궁극적으로 무엇이어야 하는지에 대한 질문을 제기합니다.
라이트닝 네트워크 문제 #1: 수수료 시장의 경제적 지속 가능성
비트코인 블록체인은 비자와 같은 기관 거대 기업과 비교할 때 초당 훨씬 적은 거래(7~9건)를 처리합니다(비자는 약 40,000건의 거래를 처리합니다). 비트코인이 비자가 되려고 하는 것은 아니지만, 이는 라이트닝 네트워크의 목적을 보여줍니다: 비트코인을 확장하는 것입니다. 따라서 라이트닝의 핵심 아이디어는 사람들이 블록체인에서 비트코인 결제를 발행할 수 있도록 하여 더 원활하게 수행할 수 있도록 하는 것입니다. 이는 더 빠르고 저렴한 결제를 생성하여 처리 지연을 줄이고, 더 나은 개인 정보 보호를 위한 흥미로운 기회를 제공합니다.
라이트닝 네트워크는 라이트닝 기술(BOLT)을 기반으로 운영되는 노드에 의해 운영됩니다. 이는 라이트닝 네트워크 프로토콜의 기초입니다. 온체인 비트코인 노드를 운영하는 것과 유사하게, 라이트닝 노드는 송금자와 수신자 간의 결제를 라우팅하며, 그 대가로 거래 수수료를 받습니다.
그러나 라이트닝 네트워크는 비트코인 블록체인 자체보다 더 새롭고 개인적이기 때문에, 연구 논문 저자들은 발표에서 “우리의 지식에 따르면 LN 라우터 노드의 재정적 인센티브를 정량화한 논문은 없었습니다.”라고 언급했습니다. 그들의 분석은 2019년 2월과 3월 사이의 라이트닝 네트워크의 40개 연속 스냅샷에서 추출한 트래픽 데이터를 기반으로 하며, 그 데이터를 시뮬레이션한 후속 추정치를 포함합니다.
논문은 “현재 LN은 결제 라우팅에 대한 재정적 인센티브가 거의 없습니다. 낮은 라우팅 수수료는 본질적으로 네트워크를 유지하는 라우팅 노드에 충분히 보상하지 않습니다.”라고 밝혔습니다. 발표에서 저자들은 다양한 트래픽 양과 결제 가치 수준에서 주요 라우터 엔티티의 일일 라우팅 수익이 약 100,000 사츠(약 7달러)라고 추정했습니다.
명확히 하기 위해, 라이트닝 네트워크 개발자들은 노드 운영자를 위한 기본 거래 수수료를 설정하며, 이들은 합의에 따라 이를 수행하거나 자신의 라이트닝 소프트웨어 구현을 위해 독립적으로 행동할 수 있습니다. 그러나 노드 운영자는 원하는 대로 거래 수수료율을 수동으로 조정할 수 있습니다. 이 논문은 낮은 거래 수수료에 대한 네트워크 전반의 경향을 “경제적으로 비합리적”이라고 언급했지만, 부다페스트의 수학 박사인 세레스는 비트코인 매거진과의 대화에서 이 행동이 비트코인의 온체인 수수료 시장 초기 단계에서 보였던 일종의 이타주의와 더 유사할 것이라고 인정했습니다.
노드 운영자가 거래 수수료에서 정당한 투자 수익을 원한다고 가정할 때, 이 논문은 라이트닝 네트워크의 재정적 인센티브가 충분하지 않다고 주장합니다. 노드 운영자에게 결제 라우팅을 경제적으로 지속 가능하게 만들기 위해, 이 논문은 1) 트래픽 증가 또는 2) 거래 수수료 증가를 제안합니다.
“이 점에서 많은 대형 노드는 독점적 위치에 있기 때문에 거래 수수료를 인상할 수 있습니다.”라고 저자들은 썼습니다.
이는 많은 대형 노드가 현재 네트워크를 위해 라우팅하는 거래 비율 때문에 필수적이기 때문에 “인근 노드가 결제를 라우팅할 수 있는 옵션이 많지 않다.”고 세레스가 말했습니다.
라이트닝 네트워크 문제 #2: 라우팅 개인 정보 보호
이 논문은 무작위 양파 라우팅에도 불구하고 “결제의 송신자와 수신자에 대한 강력한 통계적 증거를 수집할 수 있습니다. 왜냐하면 상당 부분의 결제가 단일 라우팅 중개인만 포함되기 때문입니다.”라고 밝혔습니다.
이 개인 정보 보호 단점을 해결하기 위한 잠재적 해결책으로, 저자들은 “의도적으로 비최적의 긴 라우팅 경로를 사용하여 개인 정보를 복원할 수 있으며, 이는 평균 거래 비용을 약간 증가시킬 뿐입니다.”라고 제안합니다. 또한 송신자와 수신자 간의 직접 결제 채널을 생성하면 최적의 개인 정보 보호 수준을 제공합니다.
논문의 권고 사항에 따르면, 기본 거래 수수료가 증가하면 개인 정보를 위해 더 긴 비직접 결제 경로를 선택하는 데 더 많은 비용이 들게 됩니다. 노드 운영자를 위한 기본 거래 수수료 설정에 대한 우려와 비트코인의 초기 개발 정신을 고려할 때, 이 논문의 결과는 현재 결제 경로를 선택하는 사용자에게 개인 정보 보호의 책임을 부여합니다.
합리적으로 낮은 거래 수수료
라이트닝 네트워크 커뮤니티 내의 많은 개발자와 노드 운영자는 논문의 결론, 즉 낮은 거래 수수료가 경제적으로 비합리적이거나 심지어 문제가 된다고 동의하지 않을 것입니다.
예를 들어, 많은 라이트닝 네트워크 노드 운영자는 비트코인 비즈니스인 Bitrefill과 같은 업체로, 고객이 라이트닝 네트워크 결제를 통해 비트코인을 사용하여 다양한 제품과 서비스를 구매할 수 있도록 합니다. Bitrefill과 같은 기업은 고객을 위해 라이트닝 네트워크의 낮은 거래 수수료를 활용하고 있는 것으로 보입니다.
“라우팅 수수료 자체가 참가자에게 합산 가능한 비용이 있다면, 라이트닝 라우팅이 경제적으로 비합리적이라고 가정하는 것은 전적으로 단기적입니다.”라고 Bitrefill의 CCO인 존 카르발류가 비트코인 매거진에 말했습니다. “고려해야 할 주요 요소가 최소 두 가지 있습니다. 첫째, 라이트닝은 온체인 비트코인 거래가 제공하지 않는 기능, 즉 높은 빈도와 즉각성을 제공합니다. 이는 사람들이 접근하기 위해 비용을 감수할 의향이 있는 기능입니다. 둘째… 경제적 행위자들은 Bitrefill처럼 비즈니스로서 노드 활동을 확장할 인센티브가 있습니다. 상업 친화적인 BTC 거래에 대한 수요는 실제입니다.”
라이트닝 네트워크의 낮은 거래 수수료를 활용하는 또 다른 비트코인 비즈니스는 사용자에게 USD로 비트코인을 구매하여 라이트닝 네트워크 지갑으로 직접 전송할 수 있는 앱인 Sparkswap입니다.
“우리의 라우팅 수수료를 살펴보면 우리가 비경제적으로 운영하고 있다고 생각할 수 있지만, 우리의 비즈니스를 전체적으로 고려하면 다른 이야기가 나옵니다.”라고 Sparkswap의 창립자인 트레이 그리피스가 말했습니다.
그리피스는 비트코인 비즈니스가 라이트닝 네트워크의 라우팅에서 중요한 부분을 차지하기 때문에 논문의 데이터에서 의미 있는 결론을 도출하기 어렵다고 밝혔습니다. 특정 개방이 삼각형 경로를 생성하는 이유와 같은 것입니다.
그리피스는 거래 수수료가 시간이 지남에 따라 증가할 것이라고 동의했으며, 카르발류는 “시간이 지남에 따라 온체인 수준에 접근할 가능성이 높다… 그리고 요금 순위는 예측할 수 있다: 비트코인 온체인 > 라이트닝 > 시트코인.”이라고 인정했습니다.
라이트닝 네트워크 거래 수수료를 인상해야 할까요?
세레스에 따르면, 라이트닝 네트워크의 낮은 거래 수수료의 궁극적인 해악은 “아마도 노드가 네트워크를 떠나고 결제 채널의 용량이 줄어들 것”이라고 합니다.
2019년 10월, 블록스트림의 개발자인 러스티 러셀은 낮은 기본 거래 수수료 설정에 대한 또 다른 두 가지 문제를 지적했습니다.
라이트닝 개발자 메일링 리스트에 보낸 메시지에서 러셀은 노드 운영자의 3분의 2가 “기본(1,000 [밀리사토시] + 1 [결제의 백만분율(ppm)])” 거래 수수료에 “앉아 있다”고 관찰했습니다. 이는 라이트닝 네트워크의 대부분의 노드 운영자가 개발자가 설정한 기본 수수료율에서 벗어나기를 선택하지 않는다는 것을 의미합니다.
러셀은 기본 수수료 수용이 낮은 신뢰성을 나타내며, 반응하는 노드를 찾으려 할 때 라우팅이 느려진다고 지적했습니다. 그는 또한 “수수료에 의미 있는 시장 신호가 없다”고 언급하며, 이는 라이트닝 네트워크 수수료 시장이 실제 시장처럼 보이지 않는다는 것을 의미합니다.
러셀의 요점을 최근에 더 자세히 설명하고 논문의 결과에 응답하여, 블록스트림 연구원이자 비트코인 및 라이트닝 네트워크 애호가인 크리스티안 데커는 비트코인 매거진에 “현재 기본 수수료가 차별화의 여지를 거의 남기지 않는 것이 문제입니다. 기본 수수료를 인상하면 자동으로 방치된 채로 설정된 노드에서 라우팅 선택이 벗어나게 됩니다.”라고 말했습니다.
데커는 또한 이 논문이 c-lightning 구현이 송신자를 위한 라우트 선택을 이미 무작위화하고 있다는 점을 간과한 것 같다고 지적했습니다. 데커는 “라우트 선택의 무작위화로 인해 기본 수수료율이 증가하더라도 이러한 노드가 결제를 전달하는 데 제외되지 않지만, 우리는 여전히 더 적극적으로 관리되는 노드로 경로를 기울일 수 있습니다.”라고 말했습니다.
2020년을 바라보며
이 기사를 위해 인터뷰한 대부분의 출처는 논문의 결론에 동의하지 않았지만, 그들의 우려는 2019년의 라이트닝 네트워크와 2020년의 주요 우선 사항이 무엇이 될지에 대한 통찰력을 제공했습니다.
“우리의 공개 테스트가 1년 조금 넘게 시작된 이후로, 라이트닝 커뮤니티는 네트워크를 부트스트랩하고 무엇이 작동하고 무엇이 작동하지 않는지를 실험하기 위해 많은 인프라를 구축했습니다.”라고 데커가 말했습니다. “이는 우리가 향후 몇 년 동안 구축할 수 있는 기초를 마련하며, 다가오는 많은 개발이 실제로 사용자 중심이 될 것으로 기대합니다. 여기에는 더 간단한 UX와 더욱 향상된 신뢰성이 포함되며, 이는 사용자 채택을 촉진할 수 있습니다. 우리는 저자들과 동의하여 개인 정보 보호가 2020년 LN의 주요 주제가 될 것이라고 생각합니다.”
카르발류 또한 라이트닝 네트워크의 낮은 거래 수수료에 문제를 보지 않으며, 오는 해에 상당한 개선을 예상하고 있습니다.
“결국, 네트워크가 P2P이고 자발적이라는 특성은 그 비합리성에 대한 주장이 네트워크가 지속되고 성장하며 오늘날 기업들이 활용되고 있다는 현실을 반박해야 한다는 것을 의미합니다.”라고 그는 말했습니다. “제 생각에는 우리는 단지 표면을 긁고 있으며, 라이트닝은 2020년에 더 많은 사용 사례와 참여 인센티스를 보여줄 것입니다.”
더욱이, 카르발류는 라이트닝 네트워크가 개인 정보를 오프체인에서 해결하겠다고 약속한 적이 없다는 점을 강조했습니다. 이는 엔지니어와 사용자들의 개인 정보 보호 지향 문화의 부수적 효과입니다. 그리고 온체인 데이터의 맥락에서 “라이트닝에서 돈이 이동하는 것을 지켜보는 능력은 유용한 외부 오염을 적용할 수 있다는 것을 의미하지 않습니다.”
