이더리움 2.0, '샤딩'으로 성능문제 해결한다

블록체인 네트워크는 확장시 성능저하라는 근본적인 문제가 있다. 네트워크 안의 노드가 늘어날 수록 트랜잭션의 처리속도(TPS)가 떨어진다. 시총 1,2위인 비트코인과 이더리움도 이 문제에서 자유롭지 않다.

특히 이더리움은 NFT(대체불가토큰)와 디파이(탈중앙화 금융) 등 디앱(Dapp:탈중앙화 어플리케이션) 시장에서 가장 많이 사용하는 블록체인 네트워크다. 디파이 관련 정보 사이트인 디파이라마에 따르면 이더리움의 디파이 총예치금(TVL)은 1360억달러 수준이다. 총예치금이 약2230억달러 인 것을 감안하면 이더의 예치액이 과반의 비율을 상회하는 상황이다.

이더리움은 NFT시장에서도 압도적인 거래액을 기록중이다. NFT 데이터 수집 사이트인 크립토슬램에 따르면 지난 1월 이더리움을 사용한 거래액은 총 38억달러 규모로 2021년 1월 1억3000만달러 수준에서 30배 넘게 상승했다. 이더리움의 라이벌로 취급되는 솔라나 거래액은 지난 달 거래액이 1억9000천만달러 규모다.

이더리움의 단점, 느린 거래속도

디앱 시장 이용률에서 압도적 1위를 기록하고 있는 이더리움이지만, 단점이 없는 건 아니다. 이더리움 네트워크를 이용자가 늘면서 거래 처리 속도가 느려졌다. 도로에 차가 많으면 교통이 정체되는 것과 같다.

이더리움 네트워크는 노드라고 불리는 네트워크 기여자들로 구성된다. 트랜잭션(거래) 요청이 들어오면 노드들은 가까운 노드에게 트랜잭션이 담긴 블록을 전송하고, 또 다른 노드들에게 이 과정을 반복한다. 각 노드들은 블록을 전파하는 동시에 블록이 제대로 만들어진 것인지 검증한다.

트랜잭션의 소요시간은 노드가 블록을 전달하는 시간과 노드가 블록을 검증하는 시간이 합쳐진 것이다. 때문에 노드수가 많아질수록 블록 전달 시간도 오래 걸리고 검증도 더 많아져 검증 시간이 증가해 결과적으로 트랜잭션의 속도까지 느려진다.

이더리움 네트워크의 노드는 과거부터 현재까지 있는 모든 양의 트랜잭션을 보유해야 한다. 각 노드가 모두 똑같은 내용을 중복 저장하기 때문에 전송과 검증에 많은 시간을 소요해야 한다.

샤딩, 속도를 높여줄 해법

그래서 등장한 게 이더리움 2.0이다. 이더리움 2.0은 현재 이더리움이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위한 업그레이드 버전이다.

이더리움은 현존하는 문제 중 하나인 늦은 거래 속도를 해결하기 위해 샤딩(sharding)을 도입할 예정이다.

샤딩은 데이터를 여러 개로 조각내서 블록체인 시스템의 확장성 문제를 해결하는 방법이다.

예를 들어 3개의 노드가 중복된 데이터를 3개씩 가져 총 9개의 데이터를 저장하는 게 현재까지의 모습이다. 샤딩을 도입하면 3개의 노드는 3개의 데이터 중 1개씩만 저장하면 된다. 중복된 9개의 데이터가 아닌 개별적인 1개의 데이터만 기록한다.

이렇게 되면 각 노드에 저장해야 하는 데이터 양이 적어지므로 트랜잭션 처리량이 증가한다. 결과적으로 이더리움 네트워크 전체 용량이 늘어난다. 또한 기존에는 한 개의 노드에서 모든 트랜잭션을 처리하던 것을 나누어서 처리하기 때문에 처리 속도가 빨라지고 트랜잭션 수를 높일 수 있다.

가령 3명 ‘가다라마사바사차카’ 각각이 문자를 모두 기억하려고 하면 힘들지만 1명씩 글자 3개를 외우면 더 쉽게 외울 수 있는 것과 비슷하다.

이더리움 창시자이자 개발자인 비탈린 부테린은 “이더리움 2.0의 속도가 기존 이더리움에 비해 1000배 빠른 1만4000TPS를 달성할 것이고, 신용카드만큼 거래를 처리할 수 있을 것”이라고 말했다.

한편 이더리움 홈페이지에는 2023년에 샤딩 업그레이드가 완료될 예정이라고 나와 있다.