사용자 친화적이고 비관리형 라이트닝 솔루션을 Cake Wallet에서 제공하기 위한 저의 탐색 과정에서, 저는 Spark와 Ark에 대해 깊이 파고들었습니다. 두 가지 모두 비트코인 레이어 2 네트워크에 대한 새로운 접근 방식이며, 본질적으로 라이트닝 네트워크를 통한 결제를 위해 더 넓은 비트코인 네트워크와 상호 운용 가능하도록 설계되었습니다. 두 네트워크 모두 “단지” 라이트닝 결제에 사용될 수 있지만, 향후 몇 달과 몇 년 동안 훨씬 더 많은 용도로 빠르게 확장될 수 있도록 위치해 있습니다.
명심해야 할 한 가지는 Spark와 Ark가 표면적으로는 상당히 유사해 보이지만, 실제로는 구현과 실행에서 상당히 다르다는 것입니다.
왜 새로운 레이어 2가 필요할까요?
비트코인은 본질적으로 자유를 위한 놀라운 도구이지만, 블록 크기 제약으로 인해 세계의 대부분이 온체인에서 거래를 할 수 없다는 것을 알고 있습니다. 라이트닝이 등장하여 하나의 온체인 거래가 본질적으로 무한한 오프체인 거래를 가능하게 하여 비트코인의 기본 레이어의 유용성을 확장하고 더 많은 사람들이 거래할 수 있도록 합니다.
라이트닝은 비트코인 결제를 확장하는 유망한 접근 방식을 제공했지만, 궁극적으로 그 최선의 역할이 상호 운용성 레이어로서의 역할이지 최종 사용자들이 스스로 운영할 도구가 아니라는 것이 분명해졌습니다. 온체인 요구 사항, 유동성 관리, 활성 요구 사항 및 기타 핵심 장애물로 인해 사용자 친화적이고 자가 관리형 라이트닝의 구현은 거의 불가능해졌습니다. 이는 대부분의 라이트닝 지갑과 사용 사례가 사용자 경험과 구현의 복잡성을 단순화해야 할 필요성으로 인해 관리형 또는 연합 모델을 선택했기 때문에 분명해졌습니다.
Spark와 Ark가 비트코인 공간에 제공하는 가장 큰 이점은 평균 개발자가 사용자에게 라이트닝을 제공할 수 있는 훨씬 더 간단하고 쉬운 방법을 제공하는 것이며, 라이트닝 결제를 넘어 훨씬 더 확장된 기능을 허용합니다.
Ark, 간단히 설명하자면
역사
Ark의 개념은 2023년 5월에 라이트닝 옹호자이자 개발자인 Burak에 의해 만들어졌습니다. 그 창조의 원동력은 라이트닝 네트워크가 평균 개인을 위한 온보딩 도구로서 효과적이지 않다는 것을 인식한 것이었으며, 이는 유입 유동성 요구 사항 등 여러 가지 이유 때문이었습니다. Burak이 프로토콜 자체를 발명했지만, 두 회사인 Ark Labs와 Second가 Ark 프로토콜을 비트코인을 위한 종단 간 레이어 2 네트워크로 구축하기 위해 나섰습니다.
두 회사 모두 동일한 오픈 소스 Ark 프로토콜을 기반으로 구축하고 있지만, 그들의 구현과 목표는 상당히 다릅니다. 따라서 가능하다면 두 가지를 아래에서 최대한 간결하게 정리하겠습니다.
용어 정리
Ark: Ark는 사용자와 Ark 운영자 간의 다중 서명 및 사전 서명된 거래를 활용하여 비트코인 거래를 오프체인으로 이동하는 프로토콜입니다. 비트코인에서 할 수 있는 모든 것을 Ark에서도 할 수 있지만, 더 빠르고 더 낮은 수수료로 가능합니다.
Ark 운영자: 중앙 집중식 Ark 서버 인프라를 운영하고 사용자의 VTXOs에 대한 유동성을 제공할 책임이 있는 주체입니다.
라이트닝 게이트웨이: Ark 사용자가 Ark VTXOs의 신뢰 없는 원자 스왑을 사용하여 라이트닝 결제를 보내거나 받을 수 있는 기능을 제공하는 주체입니다. 이 기능은 Ark 운영자와 동일한 주체가 제공할 수 있지만, 종종 카운터 파티 리스크를 분산시키기 위해 구분됩니다.
가상 거래 출력: “VTXOs”라고도 하며, 본질적으로 온체인 UTXOs와 매우 유사하지만, 고유한 UTXOs로 온체인에 나타나지 않고 완전히 오프체인에서 존재하기 때문에 가상입니다. 사용자는 Ark 내에서 VTXOs를 보내고 받을 수 있습니다.
라운드: 진정한 최종성을 얻거나 VTXOs를 새로 고치기 위해 Ark 사용자는 다른 Ark 사용자 및 Ark 운영자와 협력하여 수수료를 대가로 새로운 VTXOs를 얻기 위해 라운드에 참여해야 합니다.
거래하기
Ark는 온체인 비트코인 거래와 매우 유사하게 작동하며, Ark 참가자 간의 거래를 거의 즉각적이고 신뢰 최소화된 방식으로 허용합니다. 발신자는 Ark 운영자와 협력하여 VTXO를 수신자에게 서명하거나 Ark Labs의 경우 수신자를 위해 새로운 연결된 VTXO를 생성합니다. 이는 사용자 경험을 온체인 결제와 유사하게 만들지만, 훨씬 더 낮은 수수료와 훨씬 빠른 거래 시간을 제공합니다. 사용자가 라이트닝 결제를 보내거나 받을 때, 필요에 따라 VTXOs를 라이트닝 결제로 원자적으로 교환하기 위해 라이트닝 게이트웨이와 협력할 수 있습니다. 현재 Ark에서 라이트닝 결제를 위한 오프라인 수신은 불가능하지만, 이는 Spark에서와 유사하게 신뢰 최소화된 방식으로 해결될 가능성이 높습니다.
사용자가 최종성을 원할 경우(즉, 큰 결제를 받았을 경우), 라운드에 참여하여 결제를 최종화하고 온체인 비트코인과 동일한 최종성 가정을 얻을 수 있습니다. 이 라운드 프로세스의 빈도는 Ark 운영자에 따라 다르며, 10분마다 또는 매시간으로 추정되며, 라운드에 참여하려는 모든 사용자 간의 상대적으로 긴 조정 서명 프로세스가 필요합니다. 라운드 빈도는 수요에 따라 달라질 수 있으며, 비트코인 블록 시간과 달리 단일 빈도로 고정될 필요는 없습니다.
Ark는 비트코인 스크립팅과 UTXO 모델을 온체인 비트코인에서 직접 상속받기 때문에, 향후 Taproot 자산과 같은 토큰 프로토콜을 지원하도록 확장될 가능성이 높습니다.
신뢰의 절충안
Ark는 비트코인을 확장하는 매우 신뢰 최소화된 접근 방식을 목표로 하며, 라이트닝과 Spark 간의 사용성과 절충안 간의 중간 지점을 찾고 있습니다. Ark 프로토콜은 빠르게 발전하고 있으며, 이러한 절충안 중 일부는 새로운 오프체인 방법의 사용이나 비트코인에서의 계약 구현을 통해 해결되기를 바랍니다.
라운드 외 최종성 부족
Spark가 입증 가능한 최종성이 부족한 반면, Ark는 중간 지점을 찾습니다. 소액 결제의 경우, 사용자는 Ark 운영자와 이전 발신자가 보안을 위해 공모하지 않을 것이라고 믿고 즉각적인 전송을 허용할 수 있습니다. 기본적으로 Ark 내의 결제는 진정한 최종성이 부족한 “라운드 외” 결제가 되며, 이는 Ark가 즉시 사용할 수 있는 좋은 사용자 경험을 제공할 수 있게 해주는 절충안입니다.
그렇다고 하더라도, 진정한 최종성이 필요하거나 원하는 사용자는 라운드에 참여하여 Ark 운영자로부터 새로운 VTXO를 받을 수 있습니다. 수신자는 본질적으로 선호하는 신뢰 모델을 제어합니다.
VTXO 만료
Ark 인스턴스를 운영하기 위한 유동성 요구 사항의 결과로, Ark 운영자는 유동성을 정기적으로 회수할 방법이 필요합니다. 이 유동성 회수를 허용하기 위해, Ark VTXOs는 정기적으로 만료됩니다(즉, 30일 후, VTXO 만료는 각 Ark 운영자에 의해 설정됨), 소유자는 VTXO를 새로 고치기 위해 라운드에 참여하거나 Ark 운영자에게 자금을 완전히 포기할 위험을 감수해야 합니다. Ark 운영자는 만료된 VTXO의 소유자가 온라인으로 돌아올 때 단순히 새로운 VTXO를 발행할 강력한 유인이 있지만, Ark 운영자와 사용자 모두 새로운 VTXO가 사용자에게 발행될 때까지 자금을 사용할 수 있는 능력이 있습니다.
자금이 만료되지 않도록 하려면, 사용자는 해당 기간 내에 직접 또는 대리인을 통해 VTXOs를 새로 고쳐야 합니다. 또는 만료되는 VTXO를 더 긴 생명 주기를 가진 VTXO와 원자적으로 교환할 수 있지만, 이는 아직 구현되지 않았습니다.
복잡한 라운드 사용자 경험
비트코인에서 Coinjoin을 사용해 본 적이 있다면, 다른 비트코인 사용자와 거래를 공동 서명하는 것이 얼마나 지루하고 신뢰할 수 없는지 아실 것입니다. Ark에서 VTXO의 진정한 최종성을 원하는 사람은 라운드 서명 프로세스가 완료될 때까지 항상 이용 가능해야 하며, 이는 다른 참가자가 서명 프로세스를 제대로 완료하는 데 크게 의존합니다. 이는 항상 온라인 서버에서 실행되는 지갑의 경우에는 매우 간단하지만, 모바일 플랫폼에서 신뢰할 수 있게 수행하기에는 다소 복잡합니다. 특히 iOS에서는 백그라운드 실행이 보장되지 않기 때문에 서명할 적절한 시간에 온라인 상태가 되는 것이 불가능합니다.
이 복잡한 사용자 경험의 결과로, Ark Labs는 사용자를 위해 신뢰 최소화된 방식으로 새로 고침을 수행하는 대리인을 활용하는 시스템을 고안했습니다. 이 대리인은 자금을 훔칠 수 있는 능력이 없지만, 어떤 이유로 오프라인 상태가 되거나 특정 VTXO의 새로 고침을 거부할 경우, 사용자는 만료 기간 전에 스스로 라운드에 참여해야 합니다. 이 위험을 완화하기 위해, 사용자는 여러 대리인을 지정할 수 있으며, 만료에 대한 신뢰 가정을 1-of-N 가정으로 전환할 수 있습니다. 즉, 어떤 대리인이 정직하다면 그들의 VTXO는 제대로 새로 고쳐질 것입니다.
Second 또한 사용자를 위한 신뢰 없는 비대화형 라운드를 가능하게 하는 유사한 시스템을 설계하여, 라운드 동안 사용자를 위해 서명할 수 있는 여러 당사자(즉, 지갑 제공자와 제3자 대리인)가 있을 수 있으며, 이들 중 어떤 당사자가 제대로 서명하면 사용자의 VTXO가 제대로 새로 고쳐집니다.
이 두 솔루션이 만료되는 VTXOs를 새로 고칠 수는 있지만, 사용자가 스스로 라운드에 적극적으로 참여하지 않으면 진정한 최종성을 제공할 수는 없다는 점에 유의해야 합니다.
마지막으로, 라운드 프로세스의 복잡성의 대부분은 비트코인 업그레이드에서 간단한 계약이 배포되면 완전히 완화될 수 있다는 점을 강조하는 것이 중요합니다. 이는 Ark에 대해 크게 개선된 사용자 경험을 열어줄 것입니다.
프라이버시 절충안
Ark는 본질적으로 비트코인의 낮은 프라이버시를 상속받으며, 프로토콜로서 주목할 만한 프라이버시 개선을 제공하지 않습니다. 그럼에도 불구하고 오프체인에서 실행을 오프로드하고 비트코인의 기능을 확장할 수 있는 능력은 기존 및 새로운 프라이버시 프로토콜이 향후 Ark 위에 구축될 수 있게 합니다. 계약이 Ark 내에서 개인 라운드와 같은 것을 완전히 잠금 해제할 수 있습니다.
단기적으로 Ark Labs는 사용자가 라운드에 참여할 때 운영자로부터 프라이버시를 개선하기 위해 WabiSabi와 유사한 블라인드 자격 증명을 사용할 계획을 세웠습니다.
거래 가시성
Ark 내의 모든 거래는 온체인에 게시될 필요는 없으며, 일부 느슨한 일시성을 제공하지만, 모든 거래 세부 사항은 Ark 운영자에게 표시되며 진정한 의미에서 비공식적으로 간주되어서는 안 됩니다. 대신, Ark가 제공하는 일시적인 프라이버시를 VPN 모델(비트코인 블록체인에서 신뢰할 수 있는 제3자로 거래 가시성을 오프로드하는 것)과 유사하게 보는 것이 유용한 사고 모델입니다.
현재 Ark Labs와 Second가 거래 데이터를 비공식적으로 유지할지 공개적으로 게시할지는 불확실하지만, VPN과 마찬가지로 사용자는 프라이버시를 위해 로그를 남기지 않겠다는 약속에 전적으로 의존해서는 안 됩니다.
결론
Spark와 Ark 모두 비트코인 사용성과 확장성의 새로운 흥미로운 시대를 제시하지만, 모든 것과 마찬가지로 고유한 절충안을 가지고 있습니다. 완벽한 솔루션은 아니지만, 지갑 개발자들이 라이트닝, 네이티브 토큰 및 기타 기능을 그들의 지갑과 소프트웨어에 구현할 수 있는 두 가지 경쟁적이고 흥미로운 옵션을 마침내 갖게 되었다는 점이 흥미롭습니다. Spark와 Ark 모두 비트코인을 확장하기 위한 실용적인 결과를 제시하며, 신뢰 최소화와 사용자 경험 및 확장성의 균형을 이루는 방식으로 일을 진행하는 어려운 그러나 합리적인 경로를 나타냅니다.
두 프로토콜이 빠르게 발전하고 있는 만큼, 두 솔루션이 제시하는 절충안이 향후 몇 달과 몇 년 동안 빠르게 개선되고 최소화되어, 비관리형 비트코인을 더 많은 사람들에게 제공하고 비트코인 위에 구축할 수 있는 것들을 확장할 수 있는 더 나은 옵션이 제공되기를 바랍니다.
이 기사를 작성하는 데 피드백을 제공해 주신 Spark, Ark Labs, Second, Breez, Spiral, Bitcoin QnA의 모든 분들께 특별히 감사드립니다! 이러한 새로운 시스템의 신뢰 가정과 절충안을 해결하는 데는 많은 사람들이 필요하며, 이곳에서 도움을 주신 모든 분들께 매우 감사드립니다.
이 글은 Seth For Privacy의 게스트 포스트입니다. 표현된 의견은 전적으로 그들의 것이며 BTC Inc 또는 Bitcoin Magazine의 의견을 반드시 반영하지는 않습니다.
