블록체인 레이어 구분

블록체인의 "레이어(Layer)"는 블록체인 기술 스택 내에서 서로 다른 기능과 목적을 가진 구성 요소들을 계층적으로 구분하여 설명하는 개념입니다. 이러한 계층적 구조는 블록체인 네트워크의 복잡성을 이해하고, 특히 확장성, 효율성, 특정 기능 구현 등의 문제를 해결하기 위한 다양한 솔루션들을 체계적으로 분류하는 데 도움을 줍니다.

일반적으로 블록체인 레이어는 다음과 같이 구분하여 설명합니다.

레이어 0 (Layer 0) - 네트워크 및 인프라 레이어

• 기능: 가장 기본적인 하드웨어, 인터넷 프로토콜, 그리고 블록체인들이 서로 통신할 수 있게 하거나(Inter-Blockchain Communication, IBC), 블록체인 개발을 위한 기본적인 도구 및 표준을 제공하는 인프라에 해당합니다. 레이어 1 블록체인들이 구축될 수 있는 기반 환경을 조성합니다.
• 역할:
  • 블록체인 간 통신 프로토콜 (예: 코스모스의 IBC, 폴카닷의 XCMP)
  • 블록체인 개발 키트(SDK) 및 표준화된 모듈 제공
  • 물리적인 네트워크 및 하드웨어 인프라
• 예시: 폴카닷(Polkadot)의 릴레이체인, 코스모스(Cosmos) 허브 및 SDK, 인터넷 프로토콜(TCP/IP) 자체도 넓은 의미에서 여기에 속할 수 있습니다.

레이어 1 (Layer 1) - 프로토콜/기반 레이어 (메인넷)

• 기능: 블록체인 네트워크의 핵심 프로토콜 자체를 의미합니다. 거래(트랜잭션)를 처리하고, 블록을 생성하며, 합의 메커니즘(예: 작업증명 PoW, 지분증명 PoS)을 통해 네트워크의 보안과 데이터의 무결성을 유지합니다. 자체적인 암호화폐를 가지며, 독립적으로 운영됩니다.
• 역할:
  • 거래 검증 및 기록 (원장 관리)
  • 블록 생성 및 연결
  • 합의 알고리즘 실행 및 네트워크 보안 유지
  • 스마트 컨트랙트 실행 (해당 기능을 지원하는 경우)
• 주요 과제: 확장성(Scalability), 탈중앙성(Decentralization), 보안성(Security) 간의 균형을 맞추는 것 (블록체인 트릴레마)
• 예시: 비트코인(Bitcoin), 이더리움(Ethereum), 솔라나(Solana), 카르다노(Cardano), 아발란체(Avalanche) 등

레이어 2 (Layer 2) - 확장성/오프체인 레이어

• 기능: 레이어 1 블록체인의 부담을 덜어주어 확장성(속도 향상, 수수료 절감)을 개선하기 위해 레이어 1 위에 구축되는 보조적인 프로토콜 또는 솔루션입니다. 거래의 일부 또는 전부를 레이어 1 외부(오프체인)에서 처리하고, 그 최종 결과만을 레이어 1에 기록하여 효율성을 높입니다. 레이어 1의 보안성을 일정 부분 의존합니다.
• 역할:
  • 거래 처리 속도 향상
  • 거래 수수료(가스비) 절감
  • 레이어 1 네트워크의 부하 감소
• 주요 기술:
  • 롤업 (Rollups): 여러 거래를 묶어(rollup) 레이어 1 외부에서 실행하고, 압축된 데이터와 실행 증명만을 레이어 1에 제출합니다.
    • 옵티미스틱 롤업 (Optimistic Rollups): 거래가 유효하다고 낙관적으로 가정하고, 문제가 있을 시 이의를 제기하여 검증 (예: 옵티미즘, 아비트럼)
    • 영지식 롤업 (ZK-Rollups): 영지식 증명(Zero-Knowledge Proof)을 사용하여 거래의 유효성을 레이어 1에서 수학적으로 검증 (예: 폴리곤 zkEVM, zkSync, 스타크넷)
  • 사이드체인 (Sidechains): 독립적인 합의 메커니즘을 가진 별도의 블록체인이지만, 레이어 1과 양방향 페그(2-way peg)를 통해 자산을 이동시킵니다. (예: 폴리곤 PoS)
  • 스테이트 채널 (State Channels): 참여자들 간의 거래를 오프체인 채널에서 처리하고, 채널 개설과 최종 상태만 레이어 1에 기록합니다. (예: 비트코인의 라이트닝 네트워크)
• 예시: 라이트닝 네트워크(비트코인), 폴리곤(Polygon), 아비트럼(Arbitrum), 옵티미즘(Optimism), zkSync

레이어 3 (Layer 3) - 애플리케이션/서비스 레이어

• 기능: 사용자와 직접 상호작용하는 탈중앙화 애플리케이션(DApp) 및 서비스가 위치하는 계층입니다. 레이어 1 또는 레이어 2 위에서 구축되어 특정 목적(예: 금융, 게임, 소셜 미디어)을 수행합니다. 때로는 레이어 2 솔루션 자체가 특정 애플리케이션을 위한 맞춤형 환경을 제공하면서 레이어 3의 역할을 겸하기도 합니다.
• 역할:
  • 사용자 인터페이스(UI) 및 사용자 경험(UX) 제공
  • 특정 서비스 및 기능 제공 (예: 탈중앙화 거래소, NFT 마켓플레이스, 블록체인 게임)
  • 다른 DApp 또는 프로토콜과의 상호운용성
• 예시: 유니스왑(Uniswap, DeFi), 오픈씨(OpenSea, NFT 마켓플레이스), 엑시 인피니티(Axie Infinity, P2E 게임) 등 다양한 DApp들

요약

• 레이어 0: 블록체인 네트워크의 근간이 되는 인프라와 상호운용성 프레임워크
• 레이어 1: 독립적인 블록체인 네트워크 (메인넷)
• 레이어 2: 레이어 1의 확장성과 효율성을 높이는 솔루션
• 레이어 3: 사용자와 상호작용하는 DApp 및 서비스

이러한 레이어 구분은 절대적인 것은 아니며, 기술 발전에 따라 새로운 개념이 등장하거나 경계가 모호해질 수도 있습니다. 하지만 블록체인 생태계의 다양한 구성 요소와 그 역할을 이해하는 데 유용한 프레임워크를 제공합니다.