라이트닝 네트워크: 어디까지 왔나? (비트코인 상용화로의 길)

들어가며

우리 삶에서 비트코인을 일상적으로 사용하는 날은 오기는 할 것인가? 그 가능성을 한번 같이 알아보고자 합니다. 4월 5일 코인저널에 실린 기사 내용으로 시작해보고자 합니다.

The Lightning Network should be operational “this summer,” according to CoinJournal. In an article published on April 5th, Kyle Torpey reported that the second-layer solution, “Bitcoin’s saving grace,” was tantalizingly close to fruition, with the possibility of negligible fees and millions of transactions per second. Quoting Joseph Poon, the co-author of the Lightning Network white paper, the article predicted that the new network would soon “enable entirely new decentralized use cases for Bitcoin which were not possible before.”

핵심 내용은 라이트닝 네트워크가 "올해 여름"에 작동할 것이라는 것입니다. 거의 상용화에 가까워졌고, 극히 낮은 비용에 초당 수백만 건의 거래를 가능케할 것이라고 합니다. 그런데 왜 저는 피부로 느끼지 못하는 것일까요?

문제점은 저 기사가 2016년에 나왔다는 것입니다. 2016년 이후 수년간 목표치에 미달했고, 스케쥴이 지연됐고, 수시로 버그가 발견되었습니다. 그럼에도 불구하고 Lightning Labs, Blockstream, ACINQ, MIT 등에서는 연구를 포기하지 않았고 상용화를 위해 지속적으로 노력하고 있습니다.

다행히 올해 초 베타 버전이 출시되었고, 실제로 사용되고 있다고 합니다. 당연히, 아직 가야 할 길은 멉니다.

현 블록체인의 한계

비자는 평균적으로 초당 4000개의 트랜젝션을 처리합니다. 최대 65,000개까지 확장이 가능합니다. 반면 비트코인은 1MB의 블록체계 하에서 초당 7개의 트랜젝션만을 처리할 수 있습니다. 그로 인해 비트코인의 확장성(scalability)은 끊임 없는 논쟁에 시달려왔습니다.

이를 해결하고자 라이트닝 네트워크(lightning network)가 고안됐습니다. 라이트닝 네트워크는 비트코인의 기반 코드를 바꾸지 않고 네트워크에 추가로 "층(2nd Layer)"을 더해, 비트코인 네트워크의 느린 거래 속도와 높은 전송 수수료를 해결하는 확장성 솔루션을 말합니다. 라이트닝 네트워크는 수백, 수천 건 이상의 거래를 별도의 채널에서 처리한 후 그 결과(각 당사자에게 최종적으로 남아 있는 잔여 비트코인)를 단 한 번만 블록체인에 기록하는 방식으로 거래 속도와 수수료를 절감할 수 있습니다. 모든 거래가 종료되면 채널을 폐쇄한 뒤 최종 정산 결과 한 건만 블록체인에 기록하기 때문에 확장성 문제를 해결할 수 있는 것입니다. 라이트닝 네트워크를 이더리움의 라이덴 네트워크(Raiden Network)에 비교하는 사람도 있습니다.

아래 영상을 참고해보시죠. 영어가 편하신 분들은 직접 한번 들어보시면 좋을 것 같습니다. 기본적인 내용을 아래 간략히 요약했습니다.

[Payment Channel]

예를 들어, Bob이 매일 아침 커피를 사서 마신다고 가정해봅시다. 커피 한잔을 사기 위해 비트코인 블록체인 상에서 트랜젝션을 일으키는 것은 시간도 오래 걸릴 뿐 아니라, 비용 측면에서도 효율적이지 않습니다. 하지만, 라이트닝 네트워크를 통해 Bob은 커피샵과 지급 채널(Payment Channel)을 설정할 수 있습니다. 지급 채널을 열고 닫는 것은 메인 블록체인 상 이루어지기 때문에 투명성을 담보할 수 있습니다. Bob가 커피를 마시기 위해 0.05 BTC를 지급한다면, 자신의 장부상에서 0.05 BTC가 차감되고, 커피샵의 장부에 0.05 BTC가 증가하게 됩니다.

채널을 열고 닫는 행위는 각자의 디지털 서명으로 이뤄집니다. 채널이 닫히기 전까지 무한대로 거래를 일으킬 수 있습니다. 채널을 닫게 되면, 최종적으로 각각이 소유하게 될 BTC가 메인넷상에 기록이 됩니다. 최종적으로 서명이 됐던 잔고를 메인넷상에 전송하면 됩니다. 채굴업자들은 각 잔고증명서에 기입된 디지털 서명을 확인하고 이상이 없으면 트랜젝션을 발생시킵니다. 오프체인 상 수많은 거래가 있었도 온체인 상에는 1번의 트랜젝션만 생기기 때문에
메인넷 상의 부담을 상당히 완화시킬 수 있습니다.

또한, 실제 트랜젝션을 일으키기 위해서 최종적으로 서명된 잔고증명서만 그 권한이 있기 때문에 안전성도 담보된다고 볼 수 있습니다. 또한, 각 당사자가 잔고증명서를 가지고 있기 때문에 누구든 채널을 열고 닫을 권한을 가지고 있습니다. 비트코인을 실제로 옮기기 위해 상대방에게 종속될 필요가 없습니다.

여기서 끝이 아닙니다.

[Multi Payment Channel]

비트코인을 보내고 싶은 모든 사람과 직접 채널을 열 필요가 없습니다. 네트워크를 사용해서 코인을 그 누구에게든지 보낼 수가 있습니다.

밥의 친구 앨리스가 있다고 가정해봅시다. 그녀는 밥과 열려 있는 채널을 가지고 있기 때문에, 그 채널을 활용해서 비트코인을 밥에게 보내고, 앨리스는 커피샵에서 커피를 구매할 수도 있습니다.

라이트닝 네트워크에서는 A에서 B에게 도달할 최적의 경로를 찾아내어, 가장 저렴하고 중간 노드를 가장 적게 경유하는 방식을 활용합니다.

위 영상은 테스트넷에서 돌아갔던 영상인데, 상용화되면 대단하기는 할 것 같습니다.

Diar 보고서

주 단위로 가상화폐에 대해 보고서를 작성하는 Diar이라는 곳에서 라이트닝 네트워크를 점검하는 보고서를 썼다고 합니다. 그 보고서는 "전반적으로 노드와 지급채널의 수는 점진적 증가하고 있지만, 아직 라이트닝 네트워크 상에서 성공적으로 지급이 체결될 확률은 낮으며, 이는 금액이 클 경우 더욱 그렇다"고 하였습니다. 특히, 200불 이상의 금액을 처리할 수 있는 노드를 발견할 확률은 1% 미만이라고 하였습니다. 그래도 20불 미만의 금액을 처리할 수 있는 노드를 발견할 확률은 95% 수준이라고 합니다. 이 낮은 확률은 어쩌면 라이트닝 네트워크가 지급을 처리하기 위해 수천개의 노드 중 최적의 노드를 찾아야 하는 어려움 때문일 수도 있습니다. 또한, 거래에 관여하는 모든 노드들이 전원이 켜진 상태를 유지해야 하기 때문에, 향후 수백만 건으로 거래가 증가하게 되면 중앙화된 노드를 중심으로 매개가 이뤄질 수 있다는 비판도 있습니다. 그럼에도 불구하고 라이트닝 네트워크가 3센트 이하의 지급 건에 대해서는 100%의 성공률을 보이고 있다고 합니다.

동 보고서에 대해 라이트닝 네트워크 개발을 추진하고 있는 Lightning Labs의 엘리자베스 스타크(이름이 멋집니다 ㅎㅎ)는 아직 라이트닝 네트워크가 초기 단계이고 거래 금액의 큰 경우에는 사용을 자제해달라는 경고를 지속적으로 해왔다고 얘기해 왔습니다. 그렇기 때문에 한정된 데이터를 가지고 작성한 위 보고서에 대해 신뢰도가 낮다고 비판하였습니다. 그 데이터 마저 Reddit의 유저로부터 받아왔다는 이야기도 있습니다. 비트코인의 주요 개발자 중에 한명인 피터 토드도 라이트닝 네트워크가 아직 완성이 되지는 않았기 때문에 위와 같은 보고서는 시기 상조라는 얘기를 하였습니다.

그럼에도 불구하고 실제로,

라이트닝 네트워크의 노드수는 지속적으로 증가세를 보이고 있습니다.

라이트닝 네트워크의 기반이 되는 SegWit 거래 비중도 40%수준까지 올라와 있습니다.

https://hacked.com/lightning-network-reaches-10000-channels-and-total-capacity-of-100-bitcoins/
어제 나온 기사에서는 라이트닝 네트워크 채널이 1만개로 크게 증가했다고 언급하고 있습니다.

https://www.google.co.kr/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://bitcoinist.com/you-can-now-use-the-lightning-network-to-buy-virtually-anything/&ved=0ahUKEwib7fWYk7TcAhULMd4KHSZgDEkQqQIIKygBMAI&usg=AOvVaw1nA5wruyXNGUj2xRB64ogm
라이트닝 네트워크를 활용하여 가상화폐로 휴대폰 요금을 충전하게 하는 Bitrefill이라는 업체는 최근 아마존과 같은 업체에 상품권을 판매한다는 뉴스를 보이기도 했습니다. 잘 알려진 회사는 아니지만, 라이트닝 네트워크로 온라인 상에서 물품을 편하게 구매하는 날이 멀지 않았다는 평가입니다.

최근에 뮌헨에서 진행된 밋업에서는 데스크탑에서 사용할 수 있는 어플을 선보이기도 했습니다.

결론

결론적으로 라이트닝 네트워크가 현 시점에서 어느 정도 한계를 보이고 있지만, 틀림 없이 진전이 이뤄지고 있고, 향후 발전 가능성에 주목해야 한다고 생각을 합니다. 시간이 꽤 흐르긴 했지만, 아직 개발자들도 포기하지 않고 열심히 개발하고 있습니다. 아직은 초기 단계이지만, 비트코인이 가치의 저장소(Store of Value)만이 아니라, 상용화되어 쓰이는 날이 온다면, 그때 비트코인의 가격은 많이 올라 있을 것이라고 생각이 됩니다. 지속적으로 라이트닝 네트워크의 현황을 업데이트 하도록 하겠습니다.

Tim Draper가 한 말로 마무리를 하겠습니다.

"5년 내로 햄버거와 커피를 가상화폐로 편하게 사는 날이 올 것이다. 누군가 그때 화폐를 가지고 커피를 사려고 한다면, 사람들이 그를 비웃을 것이다."

그 세상이 빨리 오기를 바랍니다^^