비탈릭 부테린, Ethereum 정화 계획 발표

Ethereum창시자 비탈릭 부테린은 네트워크의 다음 단계, 즉 불필요한 부분을 제거하는 작업을 발표했습니다. 그는 이를 "정화(The Purge)"라고 부릅니다

비탈릭 부테린은 자신의 블로그 시리즈 다섯 번째 게시물에서 블록체인 비대화를 없애고, 중복 기능을 제거하며, 프로토콜을 간소화하기 위한 냉혹한 계획을 제시했습니다. Ethereum리움 네트워크는 시대에 뒤떨어진 거래와 복잡한 기존 기능으로 가득 차 있습니다.

해결책은 무엇일까요? 비탈릭 부테린은 히스토리 및 상태 데이터를 줄이고, 프로토콜 기능을 단순화하며, 노드 실행을 더 쉽게 만들고자 합니다. 이러한 과감한 결정은 Ethereum의 데이터 증가 속도에 대한 대응입니다.

현재 완전한 Ethereum 노드를 운영하려면 실행 클라이언트에만 1.1테라바이트 이상의 저장 공간이 필요하며, 합의 데이터에는 더 많은 공간이 필요합니다.

거래와 계정이 누적됨에 따라 저장 공간 요구량이 증가하여 병목 현상이 발생합니다. 이러한 상황이 개선되지 않으면 Ethereum 속도가 느려지고, 새로운 클라이언트는 체인을 최신 상태로 업데이트하는 데 매우 오랜 시간이 걸릴 위험이 있습니다.

기록 만료: Ethereum의 메모리 부하 줄이기

모든 노드가 지금까지 기록된 모든 거래를 보관하는 대신, 비탈릭 부테린은 노드가 최근 데이터만 보관하도록 제안합니다. 과거 블록, 오래된 거래 및 영수증은 노드에 소량씩 분산됩니다.

비탈릭 부테린은 히스토리 데이터가 토렌트 네트워크처럼 작동해야 한다고 주장했습니다. 즉, 노드들이 데이터 조각을 저장하여 하나의 노드가 모든 데이터를 보유하지 않고도 데이터의 가용성을 보장해야 한다는 것입니다. 그는 "매년 수백 기가바이트에 달하는 오래된 데이터 블록이 쌓이고 있다"고 말했습니다.

현재 노드가 모든 데이터를 보유하는 모델은 이미 조정되었습니다. 지분증명에 필수적인 합의 블록은 6개월 동안 저장되는 반면, 더 큰 규모의 거래 데이터 블록인 블롭은 18일 후에 사라집니다.

비탈릭 부테린의 새로운 제안인 EIP-4444는 과거 블록과 영수증의 저장 기간을 1년으로 제한하는 것을 골자로 합니다. 그의 최종 목표는 무엇일까요? 머클 증명과 소거 부호화를 사용하여 정확성을 보장하고, 각 노드가 과거 데이터의 일부만 저장하는 분산 네트워크를 구축하는 것입니다.

이러한 분산형 기록 저장소는 Ethereum의 데이터 신뢰성을 떨어뜨리지 않을 것입니다. 비탈릭 부테린은 노드 수를 늘림으로써 네트워크 전체에 데이터 복사본이 증식되어 각 기록 조각이 확실하게 백업될 것이라고 주장합니다. 

이레이저 코딩은 데이터 샘플링을 위해 블롭을 항상 사용 가능한 상태로 유지하는 기술과 유사하게 복원력을 강화할 것입니다. 비탈릭 부테린은 또한 포털 네트워크와 P2P 방식을 가능한 해결책으로 제시하며, 이를 통해 Ethereum 중앙 집중식 저장소에 의존하지 않고 데이터 분산을 관리할 수 있다고 언급했습니다.

상태 만료: 데이터 영구성 제한

비탈릭 부테린의 숙청은 단순히 과거 데이터 삭제를 넘어, "상태 데이터 만료"라는 더욱 복잡한 문제를 안고 있습니다. 과거 데이터와 달리, 상태 데이터(계좌 잔액, 논스, 스마트trac저장 공간 등)는 만료시키기가 훨씬 어렵습니다. 일단 생성된 상태 객체(예: 이더리움 계좌 또는trac저장 공간)는 모든 거래에서 계속 접근 가능합니다.

각 객체가 생성될 때마다 Ethereum의 데이터 용량은 증가합니다. 이를 제어하기 위해 비탈릭 부테린은 최근 사용되지 않은 데이터를 자동으로 삭제하는matic 만료 기능을 제안합니다. 핵심은 상태 만료와 Ethereum의 영속성 사이의 균형을 맞추는 것입니다. 

그는 사용자들이 "5년 동안 사라졌다가 돌아와도 자금에 접근할 수 있어야 한다"고 믿습니다. 이러한 시스템은 효율성이 중요하며, 개발자에게 추가적인 계산이나 복잡한 모델을 요구하지 않습니다.

Ethereum 데이터 유지를 위해 사용자에게 비용을 청구하는 "블록체인 임대"나 데이터 용량을 줄이기 위해 블록체인을 초기화하는 "리제네시스"와 같은 다양한 아이디어를 시도했지만, 모두 성공하지 못했습니다.

두 가지 새로운 제안은 상태 비대화 문제를 해결합니다. 첫 번째는 "부분 상태 만료"입니다. 네트워크는 데이터를 청크로 분할하여 최근 청크만 저장하고, 존재를 증명하기 위해 "스텁"(비활성 데이터의 작은 조각)을 보존합니다. 

데이터가 삭제되더라도 사용자는 과거 데이터 증거를 통해 해당 데이터를 복구할 수 있습니다. 비탈릭 부테린의 설계 제안인 EIP-7736은 베르클 트리와 "줄기-잎" 모델을 사용하여 데이터를 그룹화합니다. 6개월 동안 사용되지 않은 데이터는 모두 삭제되고, 필요할 때 복원할 수 있는 미완성 데이터만 남게 됩니다.

두 번째 아이디어는 주소 기간 기반 만료 방식으로, 상태 객체를 시간 단위로 구분합니다. 각 계정에는 "주소 기간"이 있으며, 가장 최근 두 기간의 데이터만 저장됩니다.

누군가 이전 데이터를 원할 경우, 머클 증명을 제출하여 데이터를 복원해야 합니다. 이러한 기간 기반 설정은 주소 형식을 변경해야 하며, 현재의 20바이트 형식을 버전 번호와 기간을 포함하도록 확장해야 합니다.

비탈릭은 호환성을 유지하기 위해 주소 공간trac를 제안하기도 했습니다. 앞으로의 과제는 Ethereum의 핵심 약속인 가용성을 훼손하지 않으면서 사용자들이 이 기간 시스템을 이해하고 신뢰하도록 만드는 것입니다.

기능 정리: Ethereum코드의 복잡성 줄이기

숙청의 마지막 단계는 프로토콜 복잡성을 줄이는 것입니다. 비탈릭은 "새로운 기능이 추가될 때마다 Ethereum 사용이 어려워지지만, 기존 기능을 제거하는 것은 악몽과 같다"고 말합니다. 가장 악명 높은 예는 사용자가trac저장소를 삭제할 수 있도록 하는 오퍼레이션 코드인 SELFDESTRUCT입니다. 

원래는 자발적인 상태 삭제를 허용했지만, 거의 사용되지 않고 서비스 거부 공격의 위험이 있습니다. Ethereum의 덴쿤 하드 포크는 해당 오퍼코드를 약화시켰고, 비탈릭 부테린은 조만간 완전히 제거할 계획입니다.

다른 불필요한 기능으로는 오래된 거래 유형, 중복되는 데이터 형식, 혼합 엔디안 프로토콜 설정 등이 있습니다. 이러한 특성 때문에 개발이 복잡해지고 Ethereum 업그레이드가 어려워집니다.

비탈릭 부테린의 정리 목록에는 RLP에서 SSZ로의 데이터 형식 전환, 블록 리소스 관리를 개선하기 위한 가스 규칙 간소화, RIPEMD160, MODEXP, BLAKE와 같이 사용되지 않는 사전 컴파일 제거 등이 포함됩니다. 그는 또한 Ethereum 상태 비저장 클라이언트 모델로 전환하는 것을 지지하는데, 이는 대부분의 노드에서 저장 부담을 없애줄 것입니다.

이러한 변경 사항 중 일부는 계정trac를 필요로 하며, 이를 통해 사용자는 "기본 계정 EVM 코드"를 통해 기존 거래 유형을 처리할 수 있게 됩니다. 비탈릭 부테린은 이러한 방식이 Ethereum 가상 머신(EVM)을 단순화하고 코드 크기를 줄일 것이라고 말합니다. 장기적으로는 EVM 자체도 업그레이드될 수 있습니다.

그는 Ethereum 개발자들이 RISC-V나 카이로와 같은 새로운 실행 모델을 고려하고 있거나, 코드 규칙을 표준화하기 위해 EVM 객체 형식(EOF)을 사용할 가능성을 검토 중이라고 설명했습니다. 

EOF는 가스 규칙을 변경하고 특정 명령어를 금지하여 모듈식 업그레이드를 허용함으로써 Ethereum의 확장성을 향상시킵니다. 이 형식을 통해 개발자는 점진적인 개선을 할 수 있으며, 궁극적으로 Ethereum 효율적인 상태를 유지하는 데 도움이 될 것으로 알려져 있습니다.

하지만 비탈릭은 다른 선택지를 제시했습니다. 그는 "더욱 급진적인 Ethereum 단순화 전략은 프로토콜 자체는 그대로 유지하되, 프로토콜 기능의 상당 부분을 계약 코드로 옮기는 것trac. 이라고 말했습니다