지난 10년 동안 분산 원장 기술이 폭발적으로 증가하면서 디지털 금융 산업의 인프라에 전례 없는 어려움이 발생했습니다. 비트코인 및 이더리움과 같은 네트워크가 기술 실험에서 글로벌 기관 플랫폼으로 이동함에 따라 확장성 문제는 모든 기술 논의의 핵심이 되었습니다. Tan Phat Digital의 분석에 따르면, 블록체인 아키텍처에서 레이어 1과 레이어 2의 개념은 단순한 물리적 분산이 아니라 '블록체인 트릴레마'를 해결하기 위한 정교한 설계 전략입니다. 이는 분산형 시스템이 높은 보안, 분산화 및 확장성을 동시에 달성하기 어렵다고 주장하는 이론적 모델입니다. 네트워크 기능을 여러 계층으로 분리하는 것은 투명성과 검열 저항이라는 핵심 가치를 잃지 않고 수십억 명의 사용자에게 블록체인 기술을 제공할 수 있는 유일한 방법입니다.
계층형 시스템과 블록체인 딜레마 삼각지대
확장 가능한 솔루션을 개발하려는 모든 노력은 딜레마 삼각지대의 핵심 제약에서 비롯됩니다. 확장성 또는 확장성은 성능 저하나 운영 비용의 급격한 증가 없이 증가하는 트랜잭션 볼륨을 처리할 수 있는 네트워크 능력으로 정의됩니다. 1세대 및 2세대 블록체인의 경우 분산화와 보안을 유지하면 처리량이 제한되는 경우가 많습니다.
작업 증명(PoW) 합의 메커니즘과 10분의 블록 생성 시간을 갖춘 비트코인은 초당 약 7개의 트랜잭션(TPS)만 처리할 수 있습니다. 마찬가지로 원래 상태의 이더리움은 약 15-30TPS에 불과합니다. 이러한 숫자는 소매 결제, 온라인 비디오 게임 또는 최소한의 대기 시간으로 초당 수천 건의 거래가 필요한 복잡한 파생 상품 거래소와 같은 실제 애플리케이션을 지원하기에는 완전히 부족합니다. 따라서 개발자는 핵심 프로토콜에 직접적인 영향을 미치는 솔루션(계층 1)과 기존 인프라에 구축된 솔루션(계층 2)이라는 두 가지 주요 그룹으로 접근 방식을 나누었습니다.
자세히 알아보기: 블록체인 Trilemma
레이어 1: 기초 레이어 및 핵심 프로토콜 개선
레이어 1(L1)은 블록체인 네트워크의 기본 레이어 또는 상위 프로토콜로 이해됩니다. 합의, 데이터 구조, 보안에 관한 모든 규칙이 정의되는 곳입니다. 레이어 1의 좋은 예로는 비트코인, 이더리움, 솔라나, BNB 체인 등이 있습니다. 레이어 1 블록체인이 확장되도록 업그레이드되면 이는 프로토콜의 기본 코드에 직접 변경이 이루어짐을 의미하며, 종종 네트워크 전체의 합의가 필요하고 하드 포크로 이어질 수도 있습니다.
합의 메커니즘 및 에너지 효율성
첫 번째 레이어 1 확장 솔루션은 흔히 합의 메커니즘을 변경하거나 최적화하는 것입니다. 작업 증명(PoW)에서 지분 증명(PoS)으로의 전환이 전형적인 예이며, 일반적으로 이더리움의 "The Merge" 이벤트입니다. PoS를 사용하면 네트워크는 복잡하고 전력 소모적인 수학적 알고리즘을 해결하는 능력보다는 자신이 보유한 자산의 양을 기준으로 검증자를 선택할 수 있습니다. 이는 네트워크를 보다 환경 친화적으로 만들 뿐만 아니라 보다 빠르고 안정적인 데이터 처리를 촉진합니다.
샤딩 기술
샤딩은 처리량 문제를 해결하는 가장 강력한 레이어 1 솔루션 중 하나로 간주됩니다. 이 개념은 대규모 데이터 세트가 관리하기 쉬운 샤드로 분할되는 기존 데이터베이스 아키텍처에서 차용되었습니다. 블록체인의 맥락에서 샤딩을 사용하면 네트워크를 병렬로 작동하는 여러 분기로 나눌 수 있습니다. 모든 노드가 네트워크 전체 트랜잭션을 검증해야 하는 대신 각 노드는 샤드에 속한 데이터만 처리하면 됩니다.
샤딩의 일반적인 유형:
정적 샤딩:샤드 수는 초기 노드 수에 따라 고정됩니다. 설계가 단순하고 초기 구축이 용이하다는 장점이 있으나, 네트워크 요구가 급격하게 변화할 경우 유연성을 갖추기 어렵다는 한계가 있습니다.
동적 샤딩: 실제 필요에 따라 샤드 수와 노드 할당을 자동으로 조정합니다. 이 솔루션은 조정의 기술적 복잡성이 매우 높음에도 불구하고 리소스를 최적화하고 교차 통신 부하를 줄이는 데 도움이 됩니다.
BlockFlow: 채굴 용량을 여러 샤드에 병렬로 나눕니다. 이는 TPS를 높이면서 PoW의 보안을 유지하는 방법이지만 채굴자 간의 극도로 긴밀한 조정이 필요합니다.
샤딩 프로세스에는 일반적으로 데이터 초기화, 샤드 구성 설정, 내부 및 샤드 간 합의 결정, 마지막으로 네트워크 재구성의 네 가지 핵심 단계가 포함됩니다. 최근 연구에 따르면 샤딩은 단순히 블록 크기를 조정하거나 기존 합의 최적화를 수행하는 것보다 더 높은 처리량과 더 낮은 지연 시간을 달성하는 것으로 나타났습니다.
블록 크기 증가
이는 기술적으로 가장 간단한 솔루션입니다. 각 블록에 더 많은 트랜잭션 데이터가 포함될 수 있도록 함으로써 단위 시간당 처리되는 트랜잭션 수가 증가합니다. 그러나 이 방법은 중앙화 위험으로 인해 커뮤니티의 큰 반대에 직면해 있습니다. 데이터 블록이 클수록 노드 검증에 필요한 하드웨어 및 대역폭 요구 사항이 높아져 개인이 독립적인 노드를 실행하기가 어려워집니다.
레이어 2: 오프체인 확장 솔루션의 부상
레이어 2(L2)는 레이어 1 블록체인 위에 구축된 네트워크 레이어 또는 하위 프로토콜입니다. 레이어 2의 주요 역할은 한 곳에서 트랜잭션을 처리하여 기반 레이어의 부담을 덜어주는 것입니다. 격리된 환경에서는 요약 결과나 진위 증명만 메인 체인으로 보냅니다. 이 접근 방식을 통해 레이어 2는 레이어 1의 보안과 분산화를 활용하면서 탁월한 처리 속도와 매우 낮은 비용을 달성할 수 있습니다.
이 두 레이어의 근본적인 차이점은 실행 전략에 있습니다. 레이어 1은 '진실의 소스'이자 최종 결제인 반면 레이어 2는 고성능 실행 엔진입니다.
인기 레이어 2 모델 변수
상태 채널: 참가자가 무제한의 오프체인 거래를 수행할 수 있습니다. 채널 개설 및 마감 거래만 메인 블록체인에 기록됩니다. 대표적인 예로 비트코인의 라이트닝 네트워크가 있습니다. 제한 사항은 사기를 피하기 위해 채널을 모니터링하려면 사용자가 온라인 상태여야 한다는 것입니다.
플라즈마: 메인 체인에 연결된 "하위 체인"을 생성합니다. 하위 체인은 대부분의 작업 부하를 처리하고 정기적으로 Merkle 루트를 메인 체인으로 다시 보냅니다. 간단한 거래를 위한 확장성이 뛰어나지만 Plasma의 출금 프로세스는 복잡합니다.
사이드체인: 양방향 브리지를 통해 연결되어 메인 체인과 병렬로 실행되는 독립적인 블록체인입니다. 롤업과 달리 사이드체인에는 자체 인증 세트가 있으므로 레이어 1의 보안을 완전히 상속받지 않습니다. 다각형 PoS가 전형적인 예입니다.
자세히 보기: 블록체인은 어떻게 작동하나요?
롤업: 확장 시대를 지배하는 기술
롤업은 높은 처리량과 높은 처리량을 완벽하게 결합하는 능력 덕분에 현재 가장 유망한 레이어 2 솔루션으로 간주됩니다. 메인 체인으로부터의 안전한 상속. 롤업의 핵심은 수백 개의 트랜잭션을 단일 배치로 "롤링"하고 오프체인을 실행한 다음 트랜잭션 데이터를 레이어 1에 게시하는 것입니다. 이는 L1의 비싼 가스비를 수천 명의 사용자에게 분배하여 개별 트랜잭션 비용을 최소한으로 줄이는 데 도움이 됩니다.
롤업의 두 가지 주요 유형에 대한 자세한 비교:
낙관적 롤업 중요):
보안: 경제 메커니즘 기반(사기꾼 처벌).
메커니즘: "시험 기간"(보통 7일) 내에 달리 입증되지 않는 한 모든 거래가 유효하다고 가정합니다.
유한: 기다려야 하기 때문에 느림 무료 체험 기간이 종료됩니다.
장점: EVM과의 호환성이 매우 뛰어나고 L1에서 dApp을 쉽게 변환할 수 있습니다.
예: Arbitrum One, Optimism(OP 메인넷)
영지식 롤업(ZK-Rollups):
보안: 암호화 기반(수학으로 정확성 보장).
메커니즘: 메인 롤업으로 보내기 전에 유효성을 증명하기 위해 암호화 증명(유효성 증명)을 사용합니다. 체인.
최종성: 빠르며 증명 제출 후 거의 즉각적입니다.
장점: 완벽한 보안과 더 나은 데이터 압축, 증명 검증 비용은 더 높지만.
예: zkSync Era, Starknet, Polygon zkEVM.
2026년 모듈화 로드맵 및 주요 이정표
Tan Phat Digital의 최신 업데이트 업데이트로 이더리움 생태계가 큰 진전을 이루었습니다. Fusaka 업그레이드는 레이어 2의 Blob 데이터 처리 기능을 크게 최적화하는 BPO2(Blob Parameter Only) 포크의 구현으로 2026년 1월 7일에 마지막 단계를 공식적으로 완료했습니다.
다음 2026년 확장 로드맵은 다음에 중점을 둘 것입니다.
Glamsterdam 업그레이드: 2026년 중반에 활성화될 것으로 예상됩니다. 병렬 처리 및 블록당 가스 한도를 2억~3억 단위로 늘려 레이어 1의 10,000TPS를 목표로 합니다.
Heze-Bogota 업그레이드: 2026년 말까지 개인 정보 보호 기능을 완료할 예정 고급 개인 정보 보호 및 보안.
데이터 가용성(DA) 문제
레이어 2가 오프체인 트랜잭션을 실행할 때 데이터 가용성(DA) 문제가 중요해집니다. 메인 체인보다 저렴한 스토리지 레이어를 제공하기 위해 전문화된 DA 솔루션이 등장했습니다.
Celestia: DAS(데이터 가용성 샘플링) 기술을 사용하여 작은 무작위 부분만 다운로드하여 데이터 유효성을 검사할 수 있습니다.
EigenDA: 재스테이킹 메커니즘을 통해 이더리움의 보안을 활용하여 성능이 요구되는 체인에 매우 높은 처리량을 제공합니다. 대형.
가용:매우 빠른 유한 시간 가용성(약 40초)을 보장하기 위해 KZG 및 DAS 증명 사용에 중점을 둡니다.
레이어 3: 특수 애플리케이션 레이어
레이어 2는 일반적인 확장을 담당하는 반면, 레이어 3(L3)은 특정 애플리케이션 전용 레이어로 나타나 최대 사용자 정의를 제공합니다. 매우 저렴한 비용입니다.
일반적인 레이어 3 프로젝트:
Xai Games(Arbitrum Orbit Platform): Web3 Gaming을 위한 전문 인프라, 거의 무료로 수백만 건의 게임 내 트랜잭션을 처리합니다.
zkStack(zkSync Era Platform): 하이퍼체인 생성을 허용하는 프레임워크는 극도로 사용자 정의가 가능합니다. 기업용.
Degen Chain(기본 플랫폼): SocialFi 커뮤니티 및 마이크로 애플리케이션을 위한 활발한 생태계.
Orbs(멀티 체인): 분산형 백엔드 로직을 제공하여 L1 및 L2가 직접 지원하지 않는 복잡한 기능을 구현하는 데 도움을 줍니다.
이더리움을 넘어서는 개방형 확장: 비트코인 및 2026년 솔라나
솔라나 생태계는 2026년 1분기에 Alpenglow 업그레이드 메인넷 출시를 준비하고 있으며, 거래 확인 시간을 기록적인 100~150밀리초로 끌어올릴 것을 약속합니다. 동시에 Firedancer 클라이언트도 점차적으로 개선되어 네트워크 처리량을 수백만 TPS로 늘리고 있습니다.
비트코인의 경우, 미래의 양자 컴퓨팅 위협으로부터 네트워크를 보호하는 것을 목표로 하는 Bitcoin Quantum 테스트넷이 2026년 1월 출시되면서 'BitcoinFi' 시대가 새로운 이정표를 맞이했습니다. Stacks 및 BitVM과 같은 솔루션은 스마트 계약 기능을 지속적으로 확장하여 비트코인을 단순한 저장 자산이 아닌 역동적인 금융 플랫폼으로 만듭니다.
다층 아키텍처 애플리케이션에 대한 10가지 일반적인 사례 연구
다음은 Tan Phat Digital에서 편집한 확장 솔루션의 효과를 보여주는 10가지 실제 사례입니다.
Arbitrum(Ethereum) L2):2025년 말까지 약 165억 달러에 달하는 TVL로 DeFi 시장을 장악합니다. ArbOS Atlas 업그레이드 덕분에 Arbitrum은 사용자의 거래 비용을 90% 절감하여 2024년에 초당 평균 30건의 트랜잭션(TPS)을 처리했습니다.
Manta Pacific(Ethereum L2): Celestia의 Modular DA를 적용한 최초의 L2 네트워크입니다. 이 솔루션을 통해 사용자는 2024년에만 가스 요금을 천만 달러 이상 절약할 수 있었습니다. Celestia를 통한 Manta의 데이터 저장 비용은 기존 Ethereum L1을 사용하는 시장 평균보다 99.78% 낮습니다.
Immutable X(Gaming L2): zk-rollup 기술을 사용하여 NFT 및 게임에 특화되었습니다. 2024년에는 181개의 새로운 게임이 발표되면서 이 생태계가 71% 성장합니다. Immutable Passport Wallet은 등록 건수 250만 건을 돌파하여 게이머의 가스비 장벽을 없애는 데 도움을 주었습니다.
Ronin Network(L2로 전환된 사이드체인):Axie Infinity의 백본입니다. 2022년 충돌을 극복한 후 Ronin은 2024년에 일일 활성 주소(DAA) 227만 개에 도달합니다. 로드맵에 따르면 Ronin은 보안 강화를 위해 2026년 2분기에 공식 Ethereum L2로의 전환을 완료할 예정입니다.
Xai Games(Arbitrum L3): 첫 번째 레이어 3은 게임에 중점을 둡니다. 2024년 3분기에 Xai는 1,100만 건이 넘는 거래를 처리하여 메인 L2 네트워크를 막지 않고 비용이 거의 0에 가까운 게임 내 소액 거래를 가능하게 했습니다.
Helium(Solana DePIN): 프라이빗 블록체인에서 Solana로 마이그레이션한 후 Helium은 핫스팟 장치에 대한 최소 NFT 비용을 1000배 절약했습니다. 2024년 4분기 네트워크는 솔라나의 확장성 덕분에 전 분기 대비 555% 증가한 576TB의 데이터를 처리했습니다.
Hivemapper(Solana DePIN): 전 세계적으로 1억 4천만 킬로미터 이상을 매핑한 분산형 매핑 애플리케이션입니다. Solana 인프라를 사용하면 Hivemapper가 엄청난 양의 4K 이미지 데이터를 처리하고 매우 낮은 수수료로 매초 수천 명의 기여자에게 보상할 수 있습니다.
Base(이더리움 L2): Coinbase의 L2 네트워크는 2024년 12월 전체 L2 생태계의 총 수수료 수익의 63%를 차지했습니다. 거래소의 배포 이점으로 Base는 월간 활성 사용자 930만 명에 도달하여 SocialFi에 활력을 불어넣었습니다. Farcaster와 같은 앱을 통해 붐을 일으키세요.
Lightning Network(Bitcoin L2): 일상 결제를 지원하기 위해 엘살바도르에 성공적으로 배포되었습니다. 최대 100만 TPS의 이론적 처리 용량을 갖춘 라이트닝 네트워크는 비트코인을 느린 "디지털 금"에서 효과적인 소액 결제 수단으로 변모시켰습니다.
Polygon & Nike(Enterprise Web3): Platform.Nike의 SWOOSH on Polygon은 330,000개 이상의 등록된 지갑을 유치했습니다. 디지털 신발 판매 'Our Force 1'은 단 48시간 만에 매출 100만 달러를 달성하여 기존 기업이 Layer 2에서 대규모 고객 파일을 처리할 수 있는 능력을 입증했습니다.
자주 묻는 질문(FAQ)
Layer 1과 Layer 2의 가장 기본적인 차이점은 무엇입니까? Layer 1은 최초의 블록체인 체인입니다. (Ethereum과 마찬가지로) 보안 및 최종 합의를 담당합니다. 레이어 2는 거래를 더 빠르고 저렴하게 처리한 다음 결과를 레이어 1로 보내기 위해 레이어 1에 구축된 솔루션입니다.
블록체인 트릴레마란 무엇인가요? 이는 블록체인 네트워크가 보안, 분산화, 확장성이라는 세 가지 요소를 동시에 달성하기 어렵다는 것을 설명하는 이론적 모델입니다.
롤업은 어떻게 작동합니까? 롤업은 수백 개의 개별 트랜잭션을 단일 데이터 패킷으로 "롤링"하여 이를 오프체인에서 실행하여 레이어 1의 부하를 줄이면서도 보안을 보장하기 위해 데이터나 자격 증명을 메인 체인에 계속 저장합니다.
Optimistic Rollup 또는 ZK-Rollup을 선택해야 합니까? Optimistic Rollup은 오늘날 높은 EVM 호환성과 낮은 운영 비용이 필요한 애플리케이션에 적합합니다. ZK-Rollup은 암호화 보안이 뛰어나며 7일 동안 기다리지 않고 즉시 인출할 수 있습니다.
EIP-4844(Proto-Danksharding)는 사용자에게 어떤 영향을 미치나요? 이 업그레이드는 레이어 2의 거래 수수료를 10~100배 줄이는 "블롭" 구조를 도입하여 GameFi 및 SocialFi와 같은 애플리케이션을 경제적으로 실행 가능하게 만듭니다.
샤딩이 네트워크 보안을 저하시키나요? 잘 설계하면 샤딩이 보안을 저하시키지 않습니다. 네트워크를 병렬로 처리하는 작은 조각으로 나누어 각 노드에 막대한 트랜잭션 기록을 저장할 필요 없이 처리량을 높입니다.
레이어 2가 이미 이렇게 빠른데 왜 레이어 3이 필요한가요? 레이어 3는 일반 레이어 2가 최적으로 제공할 수 없는 각 애플리케이션(예: 게임 로직 또는 DeFi 개인 정보 보호)에 대해 초특정 사용자 정의 기능을 제공하는 동시에 거래 수수료를 거의 0으로 줄이는 데 도움이 됩니다.
Solana의 Firedancer 업그레이드의 특별한 점은 무엇인가요? 이것은 C++로 작성된 완전히 새로운 검증기로, Solana가 소스 코드 다양화를 통해 네트워크 안정성을 높이는 동시에 초당 최대 100만 트랜잭션의 이론적 처리량을 달성하도록 돕습니다.
데이터 가용성이 얼마나 중요한가요? L2 트랜잭션 데이터를 메인 체인에서 사용할 수 없는 경우 사용자는 정확성을 확인할 수 없습니다. 레이어 2 실패 시 거래를 취소하거나 자금을 인출합니다.
2025년 이후 이더리움 로드맵은 어디로 갈까요? 이더리움은 글로벌 결제 플랫폼으로서의 입지를 유지하기 위해 PeerDAS 기술, Full Danksharding 및 Verkle Trees를 통해 100,000 TPS를 목표로 "The Surge" 및 "The Verge" 단계로 진출할 것입니다.
추상화를 향하여 체인
블록체인 확장 문제를 해결하기 위한 여정으로 인해 복잡한 다층 아키텍처가 탄생했습니다. 2026년 Tan Phat Digital과 글로벌 블록체인 커뮤니티의 비전은 '체인 추상화'를 향한 것입니다. 여기서 사용자는 더 이상 자신이 어느 레이어에 있는지 신경 쓸 필요가 없습니다. 거래는 원활하고 즉각적으로 이루어지며 비용은 거의 사라지고 삶의 모든 측면에서 블록체인이 널리 채택될 수 있는 기반이 마련됩니다.
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