오브스 —이더리움과 폴리곤을 통해 세계최초 멀티체인 스테이킹 개발
오브스는 지분증명(Proof-of-Stake)을 사용하여 보안 컨센서스를 유지하는 선구적인 프로토콜 중 하나입니다. 첫버전인 V1에서는 내부의 가상 체인을 이용하여 PoS 선출방식을 실행시켰습니다. V2에서는 이더리움의 PoW 보안을 더해주는 혁신적인 방식으로 가장 안전한 PoS를 구현해냈습니다. V3에서는 PoS 선출방식을 폴리곤(Polygon)네트워크로 확장시킴으로써 세계 최초로 3가지 체인(오브스, 이더리움, 폴리곤)에 걸쳐 PoS가 구현되는 새로운 한 획을 긋게 됩니다!
오브스 V1: PoS 선출을 자체 실행했음
어떤 블록체인이 자체 노드에서 지분증명을 실행시키는 데 어떤 문제가 있는걸까요? 대부분 모두가 그렇게 하고 있습니다. EOS, 테조스, 코스모스처럼 유명한 PoS 네트워크들 모두 PoS 구현을 그 체인의 노드에 구현하고 있습니다.
기본적인 동작에는 문제 없습니다. 그래서 2019년 3월에 론칭한 오브스 V1도 이런방식이었습니다. 오브스의 첫번째 지분증명버전에서는 오브스 자체 밸리데이터에 의해 실행되는 가상체인을 이용했습니다. 그렇게 나쁜 것 같지는 않죠?
PoS에서의 한가지 걱정되는 점은 단순하게도 보안이 PoW만큼 자연스럽지는 않다는 점입니다. 비탈릭의 말을 빌리자면, PoW가 훌륭한 객관성을 지니고 있는 반면, PoS는 주관적이라고 요약할 수 있습니다. 약간 난해한 개념이기 때문에, 왕좌의 게임 드라마에 비유하여 이를 설명한 글을 2019년에 포스팅하기도 했습니다:
Cersei 여왕이 Westeros에서 모든 전쟁을 끝내고 교활한 방식으로 민주주의를 이용하여 일곱 왕국에 대한 합법적 통치자를 선출하자고 했다면 어떨 것 같나요? Cercei의 군대는 모든 마을로부터 각자의 투표를 모아 Cersei가 혼자 앉아서 세어볼 수 있도록 그녀의 붉은 성으로 가져다 줄 것입니다. 놀랍게도 그녀는 투표에서 압도적인 지지를 받았다고 주장하며 모두가 그녀앞에 무릎을 꿇게 합니다. 이런 시스템을 여러분을 신뢰할 수 있겠습니까?
이는 오브스에서 선출된 노드가 다음에 다시 선출되도록 다음 투표를 담당하는 것과 크게 다르지 않습니다.
오브스 V2: 이더리움의 PoW위에 구현된 PoS
2020년 11월, 앞서 언급한 문제의 해결책을 제안한 뒤 세계에서 가장 보안이 좋은 PoS인 오브스 V2.5를 구현하여 론칭하였습니다. 자체 선출 결과를 검증하기 위해 외부 체인을 활용하는 최초의 PoS 솔루션이었습니다!
그렇다고 우리가 아무 체인이나 선정한 것이 아니라 이더리움을 선택하였습니다. 오브스는 이더리움과는 분리된 독립된 블록체인으로 별도의 노드를 통해 운영되며 자체적인 컨센서스 알고리즘으로 ORBS 토큰을 이용한 분리된 인센티브 레이어로 구성되어 있습니다. 이더리움의 능력을 활용함으로써, 오브스 프로토콜의 보안을 향상시키기 위한 방법으로 이더리움의 확고한 보안성을 적용할 수 있었습니다.
내부적으로 어떻게 이것이 가능했을까요?
오브스 PoS의 핵심은 ORBS 토큰 홀더들이 토큰을 스테이킹하여 밸리데이터를 선택하여 위임할 수 있게하는 것입니다. 선출된 밸리데이터는 오브스 가디언으로 불리우며 네트워크 합의 위원을 대표합니다. 이 위원회는 오브스 프로토콜을 실행시키며 네트워크가 충분히 탈중앙화되어 토큰 홀더들이 제어할 수 있게 보장해줍니다.
시스템 구성은 이더리움 메인넷에 Solidity 스마트 컨트랙트로 구현되어 있습니다. 여러 컨트랙트 중 첫번째는 오브스 스테이킹 컨트랙트로 여기 링크에서 보실 수 있습니다. 여기에는 오브스 커뮤니티가 스테이킹한 ORBS 토큰 수억 달러어치의 토큰이 예치되어 있습니다. 가장 중요한 부분은 예치된 유저들의 자금이 완벽하게 보호되고 있다는 점입니다. 스테이킹된 ORBS 토큰을 해킹하려면 이더리움 체인을 해킹해야 합니다. 물론 이게 가능하다면 해커는 이미 오브스 스테이킹을 목표로 하지는 않을겁니다 :)
두번째 스마트 컨트랙트는 위임수량을 계산하고 선출 결과를 매번 확인합니다. 그래서 ORBS 토큰을 위임하고 스테이킹하기 위해서는 이더리움 트랜잭션을 필요로 합니다. 세번째 스마트 컨트랙트는 모든 참여자들에게 스테이킹 리워드를 분배해줍니다. 이를 위해서 참여자들은 역시 정산을 위한 이더리움 트랜잭션을 보내야합니다.
오브스 V3: 이더리움 + 폴리곤에서의 PoS
오브스 V2의 보안 구조는 매우 훌륭했지만 이더리움 네트워크에 트랜잭션이 몰리고 가격이 오름에 따라 오브스 PoS에 참여하기 위한 가스비 또한 상승하였습니다.
참여비용의 증가는 네트워크의 성장을 저해시켰고 새로운 델리게이터의 참여, 그중 특히 소액 참여자들의 참여를 어렵게 만들었습니다. 그래서 이를 해결하는 것이 우리 프로토콜의 다음 버전에서 해결해야할 첫번째 목표가 되었습니다.
더이상 설명은 그만두고, 폴리곤(Polygon; 리브랜딩 전에는 Matic)에서의 오브스 스테이킹을 발표하게되어서 자랑스럽게 생각합니다. 이것이 앞으로 예정된 오브스 V3에서 가장 큰 부분을 차지하게 될 것입니다.
왜 폴리곤인가?
우선, 우리는 폴리곤을 좋아하고 폴리곤 코어 팀과 좋은 친구사이입니다. 폴리곤은 처음으로 공식 브릿지를 통해 ORBS 토큰을 지원한 체인입니다. 또한 QuickSwap이라는 유명 DEX에서 ORBS 토큰을 이용하는 유동성 프로그램을 제공하여 오브스 생태계에 도움을 주기도 하였습니다.
폴리곤은 EVM호환 L2블록체인으로 이더리움 메인넷에서 실행중인 솔리디티 기반의 스마트 컨트랙트와 동일한 환경을 완전히 지원합니다. 이는 오브스 스테이킹 컨트랙트같은 엄격한 감사를 받은 정밀한 프로그램 코드를 추가 수정없이 그대로 재사용할수 있다는 것을 뜻합니다. 이를 통해 ORBS 스테이킹하는 분들은 폴리곤에서의 새로운 오브스 스테이킹 컨트랙트에 대해서 이더리움에서만큼 안전하다는 편안함을 느끼실 수 있을 것입니다.
폴리곤은 또한 이더리움의 확장레이어로 블록 생성시간이 더 빠르며 가스비 수수료 또한 굉장히 저렴합니다. 매번 스테이킹하고 리워드를 정산할 때마다 이더리움 대비 아주 작은 비용만 들기 때문에 실제로 현재의 가스비 문제를 대부분 해결해줍니다.
내부적으로 어떻게 이것이 가능했을까요?
Solidity로 작성한 오브스 PoS 컨트랙트의 모든 기능이 그대로 폴리곤 메인넷에 올라갈 것입니다. 여기에는 오브스 스테이킹 컨트랙트와 위임 계산, 위원회 참여 결과, 리워드 배포 컨트랙트가 모두 포함되어 있습니다.
여기에서는 이더리움의 ERC20으로 되어 있는 ORBS 토큰 대신에, 폴리곤에서 브릿지를 통해 넘어간 ORBS 토큰을 대상으로 동작하게 됩니다. 즉, 폴리곤에서 스테이킹하고 위임하려는 모든 참여자들은 반드시 공식 폴리곤 브릿지를 이용해서 토큰을 폴리곤으로 먼저 보내야만 합니다. 복잡해 보인다고 걱정하지마세요. 하나씩 따라할 수 있도록 튜토리얼을 미리 공개해드리겠습니다. 다시 마음이 바뀌어서 이더리움으로 ORBS를 보내고 싶으시다면, 마찬가지로 간단히 폴리곤 브릿지를 이용하면 됩니다.
만일 이더리움에서 지갑용이나 트랜잭션을 보내기위해 메타마스크(MetaMask)를 사용하고 계셨다면, 폴리곤에서도 그대로 이용가능합니다. 이더리움 메인넷에서와 같은 주소와 프라이빗 키를 그대로 같은 계정에서 사용할 수 있습니다. 이더리움 메인넷에서 가스비용으로 ETH가 필요했듯이 폴리곤에서는 약간의 가스비를 위해 MATIC 토큰이 필요합니다.
스테이킹 과정은 오브스 스테이킹 지갑앱인 테트라(Tetra)를 통해 지원될 것입니다. 새로운 테트라 지갑은 곧 이더리움과 폴리곤 모두 지원하도록 업그레이드 될 예정입니다.
가디언 — 이더리움과 폴리곤 양쪽 네트워크에서 모두 위임을 받을 수 있게 됩니다. 다만 각각의 네트워크가 분리되어 있기 때문에 별개로 최소 자체 스테이킹 비율이 적용됨을 명심하셔야 합니다. 가디언들은 이전과 마찬가지로 밸리데이터 노드는 여전히 하나만 운영하면 됩니다. 업데이트를 통해 새로운 오브스 노드 프로토콜이 적용되면 이더리움과 폴리곤을 동시에 지원하게 됩니다. 최적화에 굉장한 노력을 기울이고 있으므로 오브스 노드가 업데이트 된 이후에도 노드 운영 비용이 더 증가하지는 않을 것입니다.
델리게이터 — 위임시 이더리움과 폴리곤 중 어느 네트워크에서 위임할 것인지 결정해야합니다. 이더리움 메인넷의 스마트 컨트랙트는 그대로 있기 때문에 여전히 이더리움에서도 ORBS를 스테이킹 할 수 있습니다. 스테이킹 리워드 보상율이나 언락 쿨다운 기간은 동일합니다. 하지만 폴리곤에서의 가스비가 저렴하므로 폴리곤에서의 동작에는 비용이 거의 들지 않습니다.
위 설계구조에서 보시다시피, 선출된 밸리데이터 위원회는 더이상 이더리움에서만 존재하는 것이 아닙니다. 매번 선출 컨트랙트 세트가 위원회를 구성하기 때문에 오브스 네트워크는 이더리움과 폴리곤에 각각이 위원회를 가지게 될 것입니다. 아마 몇몇 가디언들은 양쪽 네트워크에서 델리게이터를 모집할 수도 있기 때문에 두 위원회 사이에 중첩이 있을 수도 있습니다. 오브스 네트워크상의 상위 위원회가 두 위원회를 통합하게 될 것입니다.
