블록체인의 오프체인 활동에 대한 설명

오프체인 활동이란 무엇인가요?

오프체인 활동은 블록체인의 메인 네트워크 외부에서 발생하는 모든 거래, 상호작용 또는 데이터 교환을 의미합니다. 블록체인 원장에 직접 기록되고 검증되는 온체인 거래와 달리, 오프체인 활동은 공개 분산 원장 외부에서 발생하며 즉시 추가되지 않습니다.

오프체인 메커니즘은 확장성 최적화, 거래 비용 최소화, 속도 향상, 사용자 개인정보 보호 강화를 목표로 하는 더 광범위한 블록체인 생태계 전략의 일환으로 사용됩니다. 여기에는 당사자 간의 양자 계약부터 블록체인을 보완하는 결제 채널 또는 데이터 저장 솔루션까지 모든 것이 포함될 수 있습니다.

오프체인과 온체인의 차이점

주요 차이점은 거래 데이터가 저장되는 위치와 데이터 검증 방식입니다. 온체인 거래는 다음과 같습니다.

• 블록체인에 직접 기록됨
• 공개적으로 감사 및 검증 가능
• 합의 메커니즘으로 인해 일반적으로 속도가 느리고 비용이 많이 듭니다.

반면 오프체인 거래는 다음과 같습니다.

• 블록체인 프로토콜 외부에서 처리됨
• 신뢰할 수 있는 중개자 또는 암호화 증명을 통해 확인됨
• 더 빠르고 수수료가 없거나 훨씬 저렴함

오프체인 활동의 형태

오프체인 활동의 일반적인 예는 다음과 같습니다.

• 블록체인 외부에서 체결되는 P2P 계약으로, 추후 온체인에서 최종 결제가 선택적으로 가능
• 비트코인 라이트닝 네트워크 또는 이더리움의 레이든 네트워크와 같은 결제 채널 사용
• IPFS 또는 클라우드 제공업체와 같은 서비스를 이용한 오프체인 데이터 저장
• 요약 데이터를 온체인에 브로드캐스팅하기 전 기관 간 비공개 결제

오프체인 거래의 암호화 보장

이러한 거래는 블록체인에 직접 표시되지 않지만, 디지털 서명, 해시 시간 잠금 계약(HTLC) 또는 다중 서명 방식을 통해 보안이 유지되는 경우가 많습니다. 이러한 기술은 실시간 공개 원장 기록 없이도 오프체인 계약의 무결성과 집행 가능성을 보장하는 데 도움이 됩니다.

실제 시스템 적용

주요 사용 사례는 탈중앙화 금융(DeFi), 소액 결제, 공급망 물류, 블록체인 기반 게임 등 다양합니다. 예를 들어, 거래 플랫폼은 온체인에서 거래를 확정하기 전에 빠른 속도를 위해 오프체인 오더북을 사용하는 경우가 많습니다.

이러한 시스템이 주요 블록체인과 어떻게 상호 작용하는지 이해하면 암호화폐 생태계에서 탈중앙화, 신뢰, 효율성 간의 자연스러운 상충 관계를 이해하는 데 도움이 됩니다.

온체인 처리의 확장성 및 한계

오프체인 솔루션을 구현하는 주된 동기는 퍼블릭 블록체인의 고유한 확장성 문제입니다. 비트코인과 이더리움과 같은 네트워크는 합의 메커니즘으로 인해 초당 제한된 수의 거래만 처리할 수 있습니다. 예를 들어, 비트코인의 평균 거래 처리량은 초당 약 7건인 반면, 이더리움은 15건에서 30건 사이입니다.

이러한 성능 병목 현상은 거래 속도 저하, 높은 수수료, 그리고 블록체인 기술을 대규모 또는 일상적인 용도로 도입하는 데 제약을 초래합니다. 이더리움과 같은 네트워크에서 거래를 수행하는 데 필요한 가스비는 수요가 많은 시기에 급격히 상승하여 간단한 거래조차 비용이 많이 들 수 있습니다.

오프체인 거래의 장점

오프체인 활동은 블록체인 외부에서 거래를 처리하고 최종 결과 또는 요약을 온체인에서만 정산함으로써 이러한 문제를 완화합니다. 이는 여러 가지 이점을 제공합니다.

• 더 높은 처리량: 한 번의 온체인 결제 전에 수백만 건의 마이크로 상호작용을 처리하여 용량을 대폭 확장할 수 있습니다.
• 비용 절감: 온체인 작업이 줄어들어 누적 가스비 또는 거래 수수료가 낮아집니다.
• 낮은 지연 시간: 블록 확인 시간을 기다리지 않고 실시간 거래가 가능합니다.
• 데이터 개인정보 보호: 오프체인 활동을 통해 당사자들은 더욱 높은 기밀성을 유지하며 비즈니스를 수행할 수 있습니다.
• 맞춤형 로직: 당사자들은 스마트 계약 제약 조건을 벗어나 거래에 대한 맞춤 규칙을 설계할 수 있습니다.

레이어 2 확장 솔루션

메인 블록체인(레이어 1) 위에서 작동하는 레이어 2 솔루션은 종종 오프체인 메커니즘에 의존합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

• 결제 채널: 비트코인의 라이트닝 네트워크와 같이 사용자가 무제한으로 오프체인 거래를 전송하고 최종 결과를 온체인에서 정산할 수 있습니다.
• 롤업: 수백 개의 오프체인 거래를 하나로 묶어 온체인에 게시하며, 암호화 증명을 통해 유효성을 보장합니다.
• 사이드체인: 브리지를 통해 메인넷에 연결된 독립적인 블록체인으로, 거래는 오프체인에서 발생하며 주기적인 조정이 이루어집니다.

이러한 혁신은 속도나 접근성을 저하시키지 않고 전 세계적으로 분산 애플리케이션(dApp), 게임 및 금융 서비스를 지원하는 데 필수적입니다.

기관 및 상업적 용도

오프체인 시스템은 특히 높은 처리량과 예측 가능한 비용을 필요로 하는 기업 사용자에게 매력적입니다. 은행과 핀테크 기업들은 온체인 최종성과 상호 연결되는 오프체인 결제 계층을 선호하는 경우가 많습니다. 이를 통해 투명성 및 불변성과 같은 블록체인의 이점을 누리면서 데이터 기밀성과 처리 속도를 유지할 수 있습니다.

개발 중인 중앙은행 디지털 화폐(CBDC)조차도 성능과 규정 준수를 모두 보장하기 위해 하이브리드 온체인/오프체인 아키텍처를 채택하고 있습니다.

오프체인 시스템의 과제

오프체인 방식은 많은 이점에도 불구하고 기술적, 개념적 측면에서 상충 관계를 보입니다. 그중 가장 큰 과제는 신뢰 문제입니다. 온체인 활동이 분산형 합의와 영구 기록의 이점을 누리는 반면, 오프체인 거래는 참여자의 신뢰성이나 제3자 인프라에 의존하는 경우가 많습니다.

주요 과제는 다음과 같습니다.

• 투명성 감소: 거래가 공개적으로 검증될 수 없기 때문에 감사 및 사용자 감시가 제한됩니다.
• 중앙화 위험: 오프체인 거래가 중개자(거래소 또는 중앙 서버 등)에 의존하는 경우, 이는 상대방 위험을 다시 야기합니다.
• 보안 문제: 합의 검증이 없으면 악의적인 사용자가 프로토콜 구현이나 로직의 결함을 악용할 수 있습니다.
• 종결성 과제: 논쟁의 여지가 있는 상황에서 거래 유효성을 증명하려면 암호화 증거 또는 사회적 합의가 필요합니다.

프로토콜 설계를 통한 위험 완화

개발자는 이러한 문제를 다음과 같이 해결합니다. 다음과 같은 고급 기술:

• 영지식 증명: 사용자 개인정보를 보호하면서 오프체인에서 거래 정확성을 검증합니다.
• 사기 방지: 커뮤니티가 잘못된 거래 배치를 온체인에서 완료하기 전에 이의를 제기할 수 있도록 합니다.
• 다자간 연산(MPC): 개인 데이터를 공유하지 않고도 안전한 협업을 가능하게 합니다.

오프체인 생태계를 견고하게 구현하면 보안을 완전히 희생하지 않고도 놀라운 속도와 확장성을 제공할 수 있습니다.

블록체인의 하이브리드 미래

대부분의 블록체인 네트워크는 하이브리드 인프라를 지향하는 것으로 보입니다. 많은 레이어 1 프로젝트는 온체인 보증과 오프체인 확장성을 결합하면 최대의 효율성을 얻을 수 있다는 것을 인정합니다. 이더리움과 같은 네트워크는 기본 계층 보안을 통해 고효율 오프체인 애플리케이션을 지원하는 모듈식 아키텍처를 적극적으로 구축하고 있습니다.

또한, 이더리움 2.0 출시와 롤업 및 채널 기반 프로젝트와의 통합은 온체인 및 오프체인 계층이 어떻게 협력하여 더 광범위한 목표를 달성할 수 있는지에 대한 성숙한 이해를 보여줍니다.

따라서 DeFi 프로토콜과 글로벌 핀테크 기업을 포함한 많은 기관들이 블록체인 무결성 및 자율성 원칙을 유지하는 탈중앙화된 오프체인 우선 시스템의 연구 개발에 투자하고 있습니다.

결론

오프체인 활동은 블록체인을 대체하는 것이 아니라 그 기능을 전략적으로 확장하는 것입니다. 확장성 향상, 비용 절감, 유연한 설계를 통해 블록체인 기술을 주류 및 기업 도입에 적합하게 만드는 데 중요한 역할을 합니다. 아키텍처가 더욱 발전함에 따라 오프체인 혁신은 블록체인 기술 성숙도의 최전선에 서게 될 것으로 예상됩니다.