Jump Crypto의 새로운 혁신: Shelby

블록체인의 저장한계

블록체인의 가장 큰 장점을 생각해보면 투명성, 불변성 이 두가지라고 볼 수 있습니다. 투명성의 경우 블록체인에 한번 기록되면 해당 기록은 누구나 퍼블릭하게 검증할 수 있기 때문이고 그 기록을 바꾸고자 하면 하나의 노드가 아닌 여러 노드 즉, 분산형 네트워크의 합의 메커니즘을 부숴야 하는데 사실상 거의 불가능에 가깝기 때문에 불변성까지 지켜집니다. 위 두가지 장점으로 블록체인은 투명한 기록을 제공하는 것에 가장 큰 장점 및 차별점을 가지고 있다고 생각합니다.

하지만, 블록체인이라는 네트워크에 저장이라는 연산은 굉장한 비용이 들거나 혹은 불가능하기도 합니다.

Example of OP_RETURN [1]

위 사진은 비트코인 네트워크에서 트랜잭션에 임의의 데이터(Arbitrary Data)를 기록할 수 있는 방법을 보여줍니다. 비트코인 트랜잭션 내에는 OP_RETURN이라는 스크립트에 데이터를 실어서 보낼 수 있는데 이 한계는 최대 80bytes 이고 오로지 인간이 읽을 수 없는 16진수의 HEX값 만이 입력 가능합니다.

Ethereum Yellow Paper, Appendix G [2]

다음으로는 이더리움 네트워크에서 데이터를 저장하는데 소모되는 가스비용입니다. 이더리움 네트워크에서는 이론적인 저장한계는 존재하지 않지만 “블록당 가스한도”라는 것이 존재하기 때문에 (최대 3,000만) 대량의 데이터를 저장하기에 부적합 합니다. 비트코인 네트워크와 마찬가지로 16진수의 HEX 값만을 입력할 수 있으며 더 많이 저장할수록 더 많은 비용을 요구되며 블록당 가스한도에 의해 그마저도 한계가 있다는 것 입니다.

그래서 블록체인의 기록검증(Auditability)에는 의문을 가지지 않지만 저장소 즉, 스토리지로서의 역할에는 굉장한 비용이 소모되고 입력할 수 있는 데이터의 종류도 간신히 텍스트 몇글자 적는 정도가 전부라는 한계점이 존재합니다.

대안책

1. IPFS

제가 본 프로젝트들 중 가장 많이 사용하는 것이 IPFS(Interplanetary File System) 입니다. IPFS는 블록체인과 마찬가지로 분산형 네트워크 구조로서 어떠한 데이터의 종류, 크기에 상관없이 저장할 수 있고 로컬 노드를 운영한다면 영원히 데이터를 네트워크에 남길 수 있게 하기 위한 Data Pinning 에 대한 비용만 지불하면 됩니다. 그렇기 때문에 온체인이 아닌 즉, 오프체인 스토리지에 저장을 하고 해당 데이터를 가르키는 IPFS 주소만을 블록체인에 기록하는 형태로 현재 가장 많이 쓰이고 있습니다.

https://etherscan.io/nft/0x2ee6af0dff3a1ce3f7e3414c52c48fd50d73691e/155

https://etherscan.io/token/0x2ee6af0dff3a1ce3f7e3414c52c48fd50d73691e?a=155#readContract

위 예시는 BAYC(Bored Ape Yacht Club)로 특정 NFT의 Metadata를 Json 형태로 저장 후 블록체인에 그 Json 파일을 가르키는 IPFS 주소만을 기록한 것을 보여줍니다.

2. Filecoin, Arweave, Walrus

Filecoin, Arweave, Walrus 다 비슷비슷한 프로젝트로서 오프체인 스토리지가 아닌 온체인 탈중앙화 스토리지입니다. 다른점이 무엇이냐 하면, 코인을 통해서 데이터 저장 및 위에서 말한 Pinning 과 같은 행위에 인센티브를 지급하며 간단하게 말해 온체인 스토리지 서버를 운영하며 토큰을 통한 새로운 이코노미를 탑재했다고 보면 됩니다. 대표적으로 Filecoin의 경우 IPFS를 개발한 Protocol Labs가 개발한 것으로 둘 사이에 연동도 됩니다.

여기까지 정리하자면

1. 블록체인이 기록검증 네트워크로서는 손색이 없지만 저장한계가 존재한다.

2. 블록체인의 저장한계를 극복하기 위한 별도의 스토리지들이 많이 사용된다.

3. IPFS는 오프체인, Filecoin 같은 것들은 온체인 스토리지. 이 둘 사이의 차이점은 코인이라는 새로운 이코노미/온체인 스토리지는 코인 인센티브를 통한 데이터 영구저장 및 아카이빙에 초점을 두고 있음 = Cold storage

Hot Storage “Shelby”

https://shelby.xyz/whitepaper.pdf

Shelby는 온체인 스토리지이지만 경쟁상대는 아마존의 AWS S3, 구글의 클라우드 스토리지가 경쟁상대 입니다. 위 표를 보시면 아시겠지만 Fiber Network 즉, 광섬유 네트워크를 사용해 기존의 스토리지들 처럼 단순히 “데이터를 저장하는데 그치지 않고 저지연, 고속 데이터 액세스를 제공하는 Hot Storage”를 목표로 합니다. 같은 Fiber Network를 사용하는 Web2 스토리지들의 장점을 그대로 사용하며 탈중앙화를 통해 데이터 소유권 및 수익화를 보장하는 더욱 진화된 새로운 스토리지를 제안합니다.

https://jumpcrypto.com/writing/shelby-decentralized-storage-designed-to-serve/

Jump Crypto는 Solana의 Firedancer부터 시작해서 블록체인 업계에서 기술적인 혁신을 제일 잘 이끌어내는 집단이라고 생각합니다. 이미 블록체인의 트랜잭션 처리 부분은 어느정도 더이상 발전이 이루어지기 힘들어서 그들은 한계점이 존재하는 실질적인 문제를 해결하는데 집중하고 있습니다. 특히 Why Jump? 문단에서 “매일 대규모 데이터를 처리하는데 있어서 필요한 시스템을 구축하기 위해 DoubleZero의 설립을 촉발했으며, Shelby의 영감을 주었다” 라는 문구가 제일 인상 깊네요. Shelby 자체가 Chain agnostic이기 때문에 여러 블록체인과 호환이 가능하지만 저지연, 고처리량 블록체인의 이상적인 환경인 Aptos를 먼저 조정을 기반으로 하는 체인으로 선택했다고 하네요.

이 글을 마치며

저는 제가 느낀 “Shelby의 차별점”에 집중하여 글을 작성했습니다. 제 리서치의 목표는 누구나 보고 이해할 수 있는 것을 궁극적인 목표로 너무 어려운 기술적인 내용을 풀어놓고 설득하기 보다 다른것들의 단점을 위주로 Shelby의 장점과 필요성을 느낄 수만 있으면 된다고 생각했기 때문입니다. 다른 리서치로는 국문으로는 쟁글의 리서치, 영문으로는 Coin Bureau의 리서치가 가장 좋다고 생각 되어서 자세한 내용을 보고 싶으신 분들은 두 리서치를 참고하시면 좋을 것 같습니다:)

저는 Jump Crypto의 열혈팬으로서 그들이 내놓은 새로운 혁신에 대해서 다른분들과 함께 느끼고 싶어서 이 리서치를 작성했습니다. Shelby의 출시와 함께 저는 Aptos Maximalist가 되었습니다.

[1] Bartoletti, M., & Pompianu, L. (2017). An analysis of Bitcoin OP_RETURN metadata. In Financial Cryptography and Data Security: FC 2017 International Workshops, WAHC, BITCOIN, VOTING, WTSC, and TA, Sliema, Malta, April 7, 2017, Revised Select

[2] https://ethereum.github.io/yellowpaper/paper.pdf