메티스는 고유 기술 스택을 바탕으로 사용자에게 낮은 비용, 높은 거래처리 속도를 제공하여 이더리움 생태계 확장 및 레이어2 (L2) 생태계의 강자가 되는 것을 목표로 하고 있다. 웹3에 참여하는 유저 특히 이더리움, L2 솔루션에 관심이 있는 유저라면 메티스가 어떤 기술을 바탕으로 확장성을 해결하는지 자세히 알아볼 필요가 있다.
본 글은 메티스의 기술 백서 내용을 토대로 메티스가 보유한 핵심 기술인 하이브리드 롤업 (Hybrid Rollup), 메티스 버추얼 머신 (METIS Virtual Machine) 그리고 탈중앙 시퀀서 (Dcentralized Sequencer)에 대해 쉽고 간결하게 알아보고자 한다.
핵심 키워드
- 하이브리드 롤업 (Hybrid Rollup)
- 메티스 버추얼 머신 (MVM, Metis Virtual Machine)
- 탈중앙 시퀀서 (Decentralized Sequencer)
하이브리드 롤업
메티스의 하이브리드 롤업은 옵티미스틱 롤업과 ZK롤업의 특성을 병합하여, ZK롤업의 보안성을 보장하는 동시에 옵티미스틱 롤업의 확장성을 유지한다. 하이브리드 롤업의 특징은 아래와 같다.
- EVM 호환성 : EVM (Ethereum Virtual Machine)과의 원활한 호환성을 유지하여 스마트 컨트랙트, DApp의 원활한 메티스 L2 네트워크로의 전환을 촉진한다.
- 향상된 보안성 : 유효성 증명, 무신뢰 암호화 메커니즘을 활용하여 노드가 잘못된 상태 전환을 실행하는 것을 방지한다.
- 빠른 거래 확인 : 옵티미스틱 롤업 아키텍처 내의 영지식 증명을 통해 거래 최종성에 소요되는 시간을 7일에서 약 4시간으로 감소시킨다.
- 가스 소비 최소화
하이브리드 롤업 프로세스
- 시퀀서 (Sequencer)가 블록을 생성한다.
- 제안자 (Proposer)가 거래와 상태를 제출한다.
- 증명자 (Prover)는 블록과 MIPS 프로그램 생성을 위해 L1의 데이터를 확인한다.
- 증명자 (Prover)는 증명 생성이 완료되면 영지식 증명을 제출한다. (제출되지 않은 경우, 검증자 (Verifier)는 사기 방지 프로세스를 실행한다.)
- 증명이 제출 완료되면 L1 스마트 계약이 충족된다. (이상이 있을 시, 검증자 (Verifier)는 사기 방지 프로세스를 실행한다.)
- 거래가 완료된다.
(출처 : 메티스 기술 백서)
메티스 버추얼 머신 (MVM, METIS Virtual Machine)
MVM은 EVM과 거의 동일한 구조로 설계되었지만, 컴퓨팅 기능과 스토리지 기능 분리와 같은 중요한 개선 사항이 포함되어 있다. 메티스는 이러한 설계를 통해 이더리움의 기존 DApp으로 하여금 메티스 네트워크로의 손쉬운 전환을 가능하게 하는 동시에, 다른 롤업에 비해 가스 수수료 절감 및 거래 최종성 시간 단축이라는 이점을 가진다. MVM과 EVM의 또 다른 차이점은 롤업 설계 및 사기 방지 프로세스를 가능하게 하는 일련의 컨트랙트에 있다. MVM_Verifier 컨트랙트는 MVM의 기능 중 하나이며 사기 방지 검증 프로세스를 매니징한다. 만일 이상 거래가 발견된 경우, 컨트랙트는 상태 커밋 체인에서 특정 상태 배치, 특히 불규칙 상태 루트 이후에 추가된 배치를 제거하도록 설계되었다.
(출처 : 메티스 기술 백서)
탈중앙 시퀀서 (Decentralized Sequencer)
현재 레이어 2 롤업 프로젝트들은 각자 독자적인 클라이언트 소프트웨어, Virtual Machine, 멤풀, 증명 시스템, 시퀀서, 레이어1 컨트랙트를 운영하고 있으며 시퀀서 역할은 해당 네트워크의 운영 주체가 단독으로 담당하고 있다. 이러한 구조는 다음과 같은 네트워크 취약성을 가진다.
- 낮은 검열 저항성 (Censorship Resistance) : 탈중앙 시퀀서는 전 세계에 분산된 시퀀서 노드에 의해 운영되므로 높은 검열 저항성을 가지는 반면, 단일 시퀀서는 외부의 공격 또는 검열 압력으로부터 자유롭지 못하다.
- 단일실패 지점 (Single Point of Failure) : 레이어 2에서 레이어 1으로 자산을 옮기려면 시퀀서가 출금 및 State Transition을 요구하는 작업이 필요한데, 만일 단일 시퀀서가 다운되면 유저들은 자산을 출금할 수 없게 되며, 블록 생성도 멈추게 된다.
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MEV (Maximal Extractable Value) 취약성 : 단일 시퀀서가 트랜잭션 배열과 레이어 2 블록 생성을 담당하기 때문에 MEV를 독식할 위험이 내재되어 있고, 유저들은 MEV 공격으로부터 노출될 수 있다.
탈중앙 시퀀서는 전 세계에 퍼져있는 다수의 시퀀서 노드 중 악의적인 행위를 하는 노드 또는 오류로 인해 작동하지 않는 노드를 신속하고 효과적으로 추방하여 L2 네트워크의 보안성 및 검열 저항성을 강화한다. 또한, PoS 합의 메커니즘으로 구동되는 탈중앙 시퀀서는 소수의 노드에 의해 발생하는 MEV 취약성 위험을 방지하게 된다. 이렇게 탈중앙 시퀀서는 중앙화 시퀀서 시스템에 존재하는 낮은 검열 저항성, 단일실패지점, MEV 취약성 문제를 모두 해결할 수 있다는 장점이 있다.
본 글에서는 메티스 기술 백서의 핵심인 하이브리드 롤업, 메티스 버추얼 머신, 탈중앙 시퀀서에 대해 짧고 쉽게 알아보았다. 다음 글에서는 메티스의 기술을 바탕으로 실현되어 가는 웹3 생태계를 자세히 살펴보자.