탈중앙화 거래소와 오프-체인 아토믹 스왑

코인텔레그래프의 웹 사이트 (cointelegraph [dot] com)에서 “Decentralized Exchanges, Off-Chain Atomic Swaps, And A Brief Look Into the Future”를 옮겼습니다. 원문은 4월 20일에 게재되었습니다.         

              

탈중앙화/분산을 강조하는 암호화폐는, 아이러니하게도 중앙화된 플랫폼의 거래소에 기본적으로 의지하고 있습니다. 이것은 문제가 되는데, 왜냐면 중앙화된 거래소들은 종종 거대한 허니팟 (honeypot)의 주소에 자금을 모아두며, 해커들은 이것에 관심을 갖게 됩니다: 몇몇 거래소들에서 이미 자금이 유출되는 경우가 있었습니다. 지난 3개월 동안에만 두 건이 있었습니다. 비트그레일 (Bitgrail)은 2월 12일에 보도하기를, 자사의 월렛/지갑으로부터 일억 칠천만 달러 ($170 mln) 이상의 XRB를 도둑맞았으며, 코인체크 (Coincheck) 거래소 역시 사억 달러 ($400 mln) 어치 이상의 넴 (NEM) 토큰을 도둑맞았습니다. 

탈중앙화/분산 거래소 (“Decentralized Exchanges”): 다행히, 중앙화된 거래소에 대한 대안이 있습니다 – 바로 탈중앙화/분산 거래소들 (decentralized exchanges (DEXs))입니다. 탈중앙화 거래소의 플랫폼은, 고객이 자신의 코인과 ‘프라이빗 키 (private keys)’를 계속 유지할 수 있도록 설계되어 있습니다: 이러한 점은 한 곳에 모든 암호화폐가 모여져 있어서 공격을 받는 것을 방지해주는, 필요시되던 해결책입니다. 이러한 탈중앙화 거래소에 대한 수요는 점점 증가하고 있습니다. 예를 들어, ‘레이다 릴레이 (Radar Relay)’ 거래소는 지난 1월에 시작한 이후 처음으로 24시간 동안의 거래 금액이 백만 달러 ($1 mln)를 넘었습니다. 그러나, 이러한 탈중앙화 거래소의 경우도 한계가 있습니다 – 환금성 (혹은 유동성)과 ‘선 매매 거래 (front-running)’입니다.

환금성 (혹은 유동성) (“Liquidity”): 탈중앙화된 거래소가 작동되는 방식은, 사람들이 각각 주문을 하고 받는 방식입니다. 그러나, 이러한 주문은, 서로 독립적으로 취급되는 분리된 ‘오더북 (order books)’에 존재합니다. 따라서, 어떤 오더북에 한 주문은, 다른 (오더북)에서 나타나지 않습니다. 따라서, 사용자들은 환금성의 부족으로 힘들어하며, 각자의 주문을 하려고 몇 개의 다른 오더북을 살펴보기도 합니다. 그러나, 이러한 문제는 ‘네트워크화된 환금성 (Networked Liquidity)”이라고 불리는 처리 절차를 통하여 해결될 수 있습니다. 기본적인 전제는, 주문을 서로 공유하기 위하여 다른 오더북들이 API를 이용하는 것입니다. 이러한 방식으로, “릴레이어” 사이에서 주문이 오고 가며, 네트워크에서 필요하던 환금성을 제공하게 됩니다.

선매매 거래 (“Front running”): 선매매 거래라는 개념은, 탈중앙화 거래소에서 이미 주문된 것보다 사람들이 더 비싼 값을 부르는 (“outbid”) 것입니다. 이더리움에서 운영되는 많은 탈중앙화 거래소들은 스마트 계약에 의존합니다. 그럼에도, 네트워크가 공적인/퍼블릭 블록체인이므로, ‘누가 주문을 받으려고 하는지’를 어떤 사람이든 ‘메모리 풀 (memory pool)’에서 확인할 수 있으므로 문제가 됩니다. 만약, 어떤 나쁜 사람이, 탈중앙화/분산 거래소에 주문이 된 것을 확인하면, 그들은 더 많은 개스로 똑같은 주문을 하며 앞으로 뛰어들 수 있습니다 (“they can simply jump in front of them by placing the same order except with more gas”): 이렇게 되면, 처음의 주문은 [오더]북에서 사라져서, 주문이 실현될 수 없게 됩니다.       

(*** 본문에 실린 그래프로써, 오른쪽의 TX8이 만약 당신이 한 주문이라면, 다른 사람이 더 높은 개스 ("higher gas")로 당신의 주문에 앞서는 TX7으로 나타납니다).       

               

이 문제에 대하여 해결책을 제시한 사람은 구글에서 소프트웨어 엔지니어로 일했던 보가티 (I. Bogatyy)씨로서, 그의 블로그에서 뱅커 팀 (Bancor team)에게 다음과 같이 제안했습니다: 거래에서 어떤 사람이 자신의 앞에 끼어들려 하면, 효과적으로 그 주문을 취소할 수 있는 ‘민리턴 (minReturn)’을 실행하라고 제안했습니다. 또 다른 해결책으로 제시된 것은, 최대 개스 값을 정하여, 이것보다 더 높이 부를 수 없도록 하는 것입니다. 그러나 이러한 것들은 단기적인 해결책일 뿐입니다: ‘민리턴’을 만약 도입한다해도, 선매매 주문을 막을 수는 없습니다 – 다만 사용자의 손실을 덜어줄 뿐입니다. 그리고, 개스를 제한하는 것은 정체된 네트워크에서 그다지 이상적인 방법이 아닙니다. 또 다른 해결책은, 워렌 (W. warren)씨에 의하여 제안된 해결책인데 ‘커밋-리빌 스킴 (Commit-Reveal Scheme)’입니다 – 워렌씨는 탈중앙화 거래소를 위한 오픈 프로토콜인 '제로엑스 프로젝트 (0x project)'의 공동 창립자입니다. ‘커밋-리빌 스킴’은, 트레이더가 비밀스럽게 자금으로 거래를 하고, 이것을 드러내지 않는 것입니다: 일단 거래가 채굴되면, 두번째 거래가 모든 상세한 조항과 함께 보내어지며, 따라서 탈중앙화/분산 거래소에서 주문을 실행하는 것입니다. 그러나, 이 방법 역시 갑자기 일어나는 충돌을 미리 막을 수 없습니다 – 예를 들어, 똑같은 주문이 동시에 일어날 수도 있기 때문입니다.

오프-체인 아토믹 스왑 (“Off-Chain Atomic Swaps”): 2018 년 3월 15일, ‘라이트닝 연구소 (Lightning Labs)’가, 비트코인과 라이트코인의 메인넷에서의 최초 베타 출시를 발표했습니다 (“first Lightning beta release for mainnet on both Bitoin and Litecoin”): 라이트닝 네트워크에서 가장 기대되었던 응용이 바로 ‘아토믹 스왑 (Atomic Swaps)’입니다. 아토믹 스왑이란, (예를 들어 비트코인을 라이트코인으로) 하나의 암호화폐를 다른 암호화폐로 바꾸는 것으로, “전부냐 혹은 전혀 없는 것 (all or nothing)”의 방식의 교환을 기술합니다. 라이트닝 네트워크가 반드시 필요한 것은 아니지만, 그럼에도 (라이트닝 네트워크가 있으면) 아토믹 스왑은 (채굴에 비하여) 즉각적으로, 프라이빗/사적으로, 그리고 수수료가 덜 드는 방식으로 일어납니다 ("Even though the LN is not needed, it would make Atomic Swaps instantaneous, private, and fee-less in regards to mining"). 

환금성 (“Liquidity”): 라이트닝 네트워크에서 아토믹 스왑을 실행하는 방법은 일반적으로 두 가지가 있습니다 – 다른 대안적인 방법들도 연구되고 있다고 합니다만. 하나의 라이트닝 네트워크 노드에서 다른 라이트닝 네트워크 노드로 직접적으로 하는 방법이 있고, 그리고 중개를 통하여 고객의 스왑을 루팅하는 것입니다 (“directly from one LN node to another LN node and routing your swap through an intermediary”). 라이트닝 네트워크에 있어 환금성과 관련된 문제는, ‘자금과 채널의 사용가능 여부’입니다: 네트워크의 성격상, 사용자로 하여금 멀티시그 (multisigs)를 통하여 결제/지불 채널을 만들도록 요구합니다. 그렇다면, 고객은 ‘소비할 무엇인가 (something to spend)’가 있어야, 라이트닝 네트워크를 사용할 수 있습니다. 대안으로, 중개는 – 만약 그들이 충분한 자금이 있으면 – 결제/지불을 보낼 수 있습니다. 그런데 이 문제 역시, 탈중앙화 거래소와 마찬가지로 해결될 수 있습니다. 마치 탈중앙화 거래소에서 ‘오더북 (order books)’의 정보를 서로 공유하는 것처럼, 자금을 가진 노드와 스왑을 실행할 채널 사이에서 거래가 일어나고 공유될 수 있습니다 (“so too can transactions be routed and shared between nodes that have the funds and the channels to perform the swap”): 이렇게 하는 데에 요구되는 것은, 고객의 스왑이 실행되는 “홉 (hops)”의 수를 늘리는 것입니다. 지금 이 글을 쓰고 있는 시점에서는, 라이트닝 네트워크가 초기 개발 단계에 있어서 더 많은 채널과 자금이 추가되고 있습니다. 그러나, 네트워크가 성장하여 더 큰 사용자/플레이어들이 온라인에 나타나게 되면, 이 문제는 그렇게 큰 문제가 아니게 될 것입니다.     

선매매 거래 (“Front running”): 아토믹 스왑은 ‘해시 타임 락트 컨트랙트 (Hash Time Locked Contracts (HTLC))’라는 기술을 이용합니다. 두 암호화폐를 동시에 이들 컨트랙트에 제출시킴으로써, HTLCs는 탈중앙화 거래소에서 고객이 교환하는 양을 확실히 해주며 또한 “더 높은 금액을 부를 수 없도록” 합니다. 그리고 “사고로 인한 충돌 (accidental collision)”도 일어날 위험이 없습니다. 예를 들어, 만약 내가 라이트코인을 비트코인으로 바꾸고 싶다면, 라이트닝 네트워크에서 교환할 사람을 찾아야 합니다. 그리고 두 사람은 스왑하도록 코인을 맡깁니다. 만약 두 사람이 다른 ‘커넥션 포인트 (connection points)’가 필요하고 또 두 사람 사이에서 두 개의 결제/지불 채널을 만들기 위하여 수수료를 내고 싶지 않다면, 다른 노드들을 통하여 교환됩니다. 이러한 방식으로, 거래소가 보증해줍니다. 그럼에도, 라이트닝 네트워크는 다른 문제가 있습니다: 나쁜 사람들이 다른 사람의 돈을 사기치거나 혹은 훔칠 가능성도 있습니다. 그럼에도, 이런 경우 처벌하는 컨트랙트가 고안되어 (사기를 치거나 훔치는) 사람들이 그렇게 하지 못하는 장치가 되어 있긴 합니다.

미래를 기대하며 (“Looking forward”): 현재, 많은 탈중앙화/분산 거래소들이 – 중앙화된 거래소에 의지할 필요없이 그리고 교묘한 공격자들이 엄청난 경제적 인센티브를 취하지 못하도록 하면서 – 암호화폐 생태계에서 거래할 수 있도록 합니다. 그러나 동시에, 이러한 거래소들의 대부분은 이더리움 기반의 토큰을 지원합니다. 대안으로, 라이트닝 네트워크가 성장함에 따라, 아토믹 스왑은 좀 더 널리 실행되어야 합니다. 이것 역시 라이트닝 네트워크에서 호환가능한 암호화폐만 활용가능합니다. 이러한 사실을 고려하면, 거래소의 두 형태가 서로 독립적으로 개발되고 있음을 알 수 있습니다 – 두 형태의 거래소는 다른 생태계를 지원합니다. 그럼에도, 이러한 것이 항상 그러리라는 보장은 아닙니다만. 이러한 두 생태계가 앞으로 서로 호환가능하게 될 수도 있습니다.      

               

라이트닝 네트워크의 개발자 가운데 한 사람인 보스워스 (Bosworth)씨는 최근에 팟캐스트를 통하여 의견을 말하기를, 그의 여러 목표 가운데 하나는 가능한 한 많은 코인과 호환가능하도록 아토믹 스왑을 개선하려는 것이라고 했습니다. 이러한 목표는, ERC20 토큰과 라이트닝 네트워크 호환 코인들 사이의 거래를 포함할 가능성도 있습니다 (“Alex Bosworth, a LN developer, recently shared in a podcast that one of his goals is to enable Atomic swaps compatibility between as many coins as possible. This would include that exchange of ERC20 tokens and LN compatible currencies”). 전반적으로, 암호화폐 거래소들이 지속적으로 발전하고 있으므로 이들 거래소의 미래는 밝습니다. 어쩌면, 다가오는 5년에서 10년 사이에, 지금 우리가 거래하는 방식은 완전히 구식이 될지도 모릅니다. 희망하는 바는, 이러한 발전과 개발이 코인이 대표하는 원칙을 계속 반영하면서 이러한 트렌드가 계속 되기를 바랍니다; 감시에 대한 저항과 탈중앙화/분산이라는 가치 말입니다.