알라메다가 풀매수한 차세대 브릿지, LayerZero의 Stargate 집중 탐구

[Xangle Originals]

작성자: CHOBiden

요약

• 지금까지 출시된 크로스체인 브릿지는 취약한 보안성과 함께 유동성의 파편화라는 본질적인 문제를 해결하지 못함
• Stargate 브릿지는 즉각적인 완결성, 통합된 유동성, 네이티브 자산 전송을 모두 만족하는 것은 물론 상대적으로 높은 보안성까지 확보
• Stargate는 출시 일주일 만에 TVL 23억 달러를 기록할 정도로 높은 인기를 구가하고 있음

크로스체인 브릿지란?

크로스체인 브릿지란, 서로 다른 블록체인(메인넷) 간 자산 전송을 가능하게 하는 프로토콜입니다. 지난 한 해 솔라나, 테라, 아발란체 등의 메인넷이 각자의 생태계를 이루며 크게 성장하면서 이더리움과 연결된 브릿지들의 TVL 총합은 230억 달러로 가파르게 상승했습니다. 그러나 아직 체인 간 연결이 완전히 이루어졌다고 보기 어렵습니다. 얼마 전 Multichain과 Wormhole 브릿지가 스마트 컨트랙트 공격으로 홍역을 치르면서 보안성에 대한 의문이 제기되었으며, 여전히 낮은 유동성과 브릿지 별로 상이한 합성자산 발행으로 인해 지금의 블록체인들은 연결된 부분보다 단절된 부분이 더 큰 상태입니다.

체인 간 단절은 유동성의 파편화라는 문제를 야기하는데, 체인 A와 체인 B의 관계가 제로섬이 되어 적대적인 경쟁과 낮은 유동성으로 인한 사용자 불편을 초래합니다. 일례로, 스시스왑은 15개의 체인에 디앱이 런칭되었음에도 불구하고 크로스체인 연결이 원활하지 않아 체인마다 유동성 풀이 나뉘어져 시너지 효과를 내지 못하는 중입니다. 이러한 문제를 해결하기 위한 크로스체인 프로토콜의 중요성이 계속해서 대두되고 있습니다. 최근 LFG(Luna Foundation Guard)의 비트코인 매입과 함께 테라와 비트코인 간 완전한 연결에 대한 기대감으로 한 달 동안 100% 상승한 Thorchain(RUNE)이 그 대표적인 예입니다. 그런데 ‘완전한’ 연결이라 함은 기존의 브릿지들은 불완전하다는 뜻일까요?

기존의 브릿지와 문제점

가장 보편적인 브릿지 형태는 락업 방식을 사용하는 브릿지로, 체인 A에서 체인 B로 토큰을 전송하기 위해 체인 A에서 토큰을 락업하고 체인 B에서 그에 상응하는 토큰을 발행합니다. 만약 다시 체인 B에서 체인 A로 다시 돌아가려면 체인 B의 토큰을 소각하고 체인 A의 락업을 해제합니다. 그러나 락업 방식은 본질적으로 유동성의 파편화 문제를 해결하지 못할 뿐만 아니라, 상대적으로 보안성이 취약해진다는 단점을 가집니다. 일례로, 이더리움과 비트코인을 연결하는 wBTC처럼 중앙화된 커스터디에 의존한다면 단일 장애점 위험을 안게 됩니다. 또 자체적인 검증인 노드를 운용할 경우 블록체인에 비해 낮은 보안성을 보장하기 때문에 각 블록체인의 보안성과 무관하게 브릿지를 통한 자산들이 위험에 노출될 수 있습니다. 솔라나-이더리움 브릿지 Wormhole 해킹 사건처럼 브릿지 자체의 스마트 컨트랙트 취약점으로 인한 위험 역시 존재합니다.

본문의 핵심 주제가 아니기 때문에 가장 보편적인 락업 방식 브릿지만을 다뤘습니다. 더 다양한 종류의 브릿지가 궁금하신 분께서는 Dmitriy Berenzon의 관련 글을 참고해주시기 바랍니다.

진정한 브릿지를 구현하려면

Stargate의 개발사 LayerZero Labs는 기존의 브릿지들이 해결하지 못한 트릴레마가 존재한다고 주장합니다.

• 즉각적인 완결성 (Instant Guaranteed Finality)
  : 체인 간 전송의 결과가 즉시 나타나는 것을 보장해야 합니다.
• 통합된 유동성 (Unified Liquidity)
  : 여러 개의 체인이 단일한 유동성 풀을 공유해야 합니다.
• 네이티브 자산 전송 (Native Assets)
  : 합성 자산이 아닌 네이티브 자산을 전송해야 합니다. 
  예를 들어, wBTC는 진짜 BTC가 아니라 BTC와 교환 가능한 합성자산입니다.

앞서 다뤘던 락업 방식의 브릿지는 체인 A에서의 락업과 동시에 체인 B에서 토큰을 발행할 수 있으므로 즉각적인 완결성을 달성하지만, 네이티브 자산을 전송하는 것이 아니며 유동성의 파편화라는 문제를 해결하지 못합니다. 반면, Hop Protocol과 같은 유동성 풀 브릿지는 각기 다른 체인에 같은 거래쌍의 유동성 풀을 두는 방식으로 네이티브 자산 전송과 통합된 유동성을 달성합니다. 이 방식은 체인 A의 유동성 풀에 토큰을 예치하고 체인 B의 유동성 풀에서 토큰을 인출하여 토큰을 전송합니다. 그러나 이 경우 한쪽의 유동성 풀이 고갈되면 트랜잭션을 취소해야 하기 때문에 즉각적인 완결성을 보장할 수 없다는 단점이 있습니다.

Stargate는 어떻게 트릴레마를 해결하는가

Stargate는 유동성 풀 브릿지 개념에 자체적인 델타(Δ) 알고리즘*을 도입하여 통합된 유동성, 네이티브 자산 전송과 더불어 즉각적인 완결성까지 보장하는 브릿지입니다. 델타 알고리즘은 각 체인에 위치한 엔드 포인트들이 다른 체인에 위치한 엔드 포인트들에게 할당량을 즉시 알려주는 방식을 활용합니다. 예를 들어, 체인 A에 100개의 토큰이 있다고 하면 체인 A의 엔드 포인트는 체인 B와 체인 C에게 각각 50개의 토큰이 전송 가능하다고 알립니다. 이 경우 체인 B는 체인 A로 50개 이하의 토큰을 보내는 트랜잭션을 즉시 종결할 수 있으며, 트랜잭션 이후 각 체인의 할당량은 리밸런싱됩니다.

* 델타(Δ) 알고리즘에 대한 더 자세한 설명은 백서(링크)를 참고해주세요.

놀라운 점은 델타 알고리즘 적용 브릿지인 ΔBridge를 디앱에 결합하면 해당 디앱에서 크로스체인 거래가 단 한번의 트랜잭션으로 가능해진다는 것입니다. 즉, 스시스왑에 ΔBridge를 결합하면 한번의 클릭만으로 체인 A의 토큰 a를 체인 B의 토큰 b와 교환이 가능합니다. 이미 스시스왑의 공동 창립자 0xMaki는 LayerZero Labs에 합류하여 Stargate를 활용해 다수의 체인에 흩어진 유동성을 모으겠다는 계획을 발표했습니다. Stargate를 활용한 스시스왑의 크로스체인 거래가 가능해진다면 스시스왑의 유동성이 높아져 UX가 크게 향상될 뿐만 아니라 더 많은 사용자로부터 수수료를 얻기 위한 Stargate의 유동성 예치 역시 증가하는 선순환 구조가 완성될 수 있습니다.

Stargate는 어떻게 보안성을 확보하는가

여기서 한 가지 관건은 엔드 포인트 간의 메세지를 믿을 수 있느냐입니다. 이에 대한 설명을 위해 잠시 Stargate의 근간이 되는 LayerZero에 대해 짚고 넘어가겠습니다. 이름과 달리, LayerZero는 중개 역할을 하는 별개의 블록체인이 아니라 크로스체인 통신 프로토콜입니다. 블록 헤더만을 검증하는 노드를 라이트 노드(Light Node)라고 일컫는데, LayerZero는 이를 응용한 울트라 라이트 노드(ULN)을 활용합니다. 모든 블록헤더를 일련의 순서로 저장해야 하는 라이트노드와 달리, ULN은 블록 헤더를 검증하면서도 탈중앙화 오라클에게 이전 기록을 일임함으로써 비용을 획기적으로 경감합니다. LayerZero의 온체인에서 ULN을 활용해 비용을 경감하면서도 오프체인에서 오라클과 중계 노드를 활용해 통신의 유효성을 검증합니다. 각 체인의 엔드 포인트 간 통신은 탈중앙화 오라클을 통해 블록 헤더를 전달함과 동시에 독립적인 중계 노드가 해당 트랜잭션에 대한 증명을 전달함으로써 이루어집니다.

Stargate는 LayerZero의 디앱이기 때문에 마찬가지로 위와 같은 방식을 사용합니다. 해당 방식은 단순히 비용 측면에서 효율적일 뿐만 아니라 취약 지점이 적다는 점에서 보안성도 뛰어납니다. 오라클과 중계 노드는 독립적으로 운용되기 때문에 어느 한쪽만 악의적인 행동을 한다면 트랜잭션이 반려되므로 문제가 없습니다. 따라서, 잘못된 트랜잭션이 승인되기 위해서는 오라클과 중계 노드가 모두 악의를 갖고 행동해야 하는데 이는 다음과 같은 이유로 제한적인 피해를 낳습니다.

• 첫째, 오라클과 중계 노드가 모두 악의를 가질 가능성은 전적으로 오라클의 보안성에 달려 있습니다. 중계 노드가 악의를 가지더라도, 탈중앙화 오라클을 활용한다면 잘못된 트랜잭션이 승인될 가능성이 낮기 때문입니다.
• 둘째, 만약 어떤 오라클에 대한 공격이 성공하여 잘못된 트랜잭션이 승인되더라도 그 피해는 해당 오라클과 중계 노드를 사용하는 트랜잭션에 국한됩니다. 이는 엔드포인트 A-B와 C-D가 활용하는 오라클과 중계 노드가 독립적이기 때문입니다.

즉, 최악의 경우가 발생하더라도 Stargate 네트워크 전체가 위험에 노출되지는 않습니다. 이는 체인 간 중개 역할을 하는 별개의 블록체인이 컨센서스 달성에 실패할 경우 전체 네트워크가 위험에 처하는 것과는 대비됩니다.

런칭 이후 일주일 간의 성과

Stargate는 런칭과 동시에 이더리움, 아발란체, 폴리곤 등 7개의 EVM 호환 체인 간 토큰 이동을 지원하고 있습니다. 최근 LayerZero Labs는 아발란체 서밋에서 아발란체 서브넷 간 연결은 물론, 몇 주 내로 솔라나, 테라, 코스모스, 플로우와 같은 EVM 비호환 체인까지 연결할 계획임을 밝혔습니다. 이 계획이 실현될 경우, 가장 많은 종류의 체인을 지원하는 브릿지 중 하나가 됩니다. Stargate는 초기 유동성을 부트스트래핑하기 위해 각 체인의 유동성 풀에 스테이블코인을 예치하면 연 수익률 20%로 STG를 지급함으로써 일주일 만에 23억 달러 이상의 TVL를 유치하는데 성공했습니다. 이러한 성과는 유동성 제공 보상으로만 달성한 것이 아닙니다. 3월 15일, 총 발행량의 10%를 대상으로 하는 STG 토큰 옥션이 열리자마자 단 2개의 지갑이 모든 토큰을 매수했습니다. (당시 토큰 판매 가격 기준 2,500만 달러) 얼마 되지 않아, 대형 VC 알라메다 리서치에서 STG 토큰을 전량 매수한 것이 자신들이라고 밝혔고 알라메다 리서치의 대규모 투자 소식은 순식간에 퍼져나가 Stargate의 인지도를 높이는데 성공했습니다.

STG 토큰 개요

Stargate의 자체 토큰 STG는 최초의 OFT(Omnichain Fungible Token)로, 모든 체인에 호환이 가능합니다. STG의 체인 간 이동은 LayerZero의 검증으로 이루어지며 체인 A에서 토큰을 소각하고 체인 B에서 토큰을 발행하는 형식으로 이루어지기 때문에 수수료를 요구하지 않습니다. 이 덕분에 현재 스테이블코인의 체인 간 전송은 소액의 수수료를 지불해야 하지만, STG 전송은 수수료를 낼 필요가 없습니다. 특기할 만한 점은, STG는 각기 다른 체인에서 발행 및 소각되므로 체인 별 유통량은 탄력적이지만 모든 체인을 합친 총 발행량은 10억개로 고정된다는 사실입니다.

STG 토큰은 브릿지 간 수수료 지불에 쓰이거나 거래쌍으로 사용되지 않기 때문에 토큰 자체의 유틸리티는 부족하다고 볼 수 있습니다. 그러나 향후 스테이킹된 토큰인 veSTG로 거버넌스 참여가 예정되어 있기 때문에 커브의 veCRV*와 마찬가지로 유동성을 유치하기 위한 투표권 경쟁이 심화될 가능성이 높습니다. veSTG 거버넌스는 프로토콜 전체의 방향성 뿐만 아니라 커브처럼 스테이블코인 유동성 풀에 대한 보상 지급(emission) 또한 결정하기 때문입니다. 또 STG가 아닌 토큰 간 수수료는 0.06%가 부과되는데 이 중 0.015%가 Stargate의 트레져리에 귀속되고 거버넌스에 의해 결정된다는 점도 거버넌스 토큰으로써의 가치에 힘을 실어주는 요소입니다.

* 커브의 veCRV와 투표권 유치 경쟁에 대한 자세한 설명은 이전 관련 글을 참고해주세요.

STG 토큰 투자 위험은?

STG는 런칭 직후 빠르게 인기를 얻고 있어 단기적으로 높은 가격 변동을 겪을 수 있습니다. 현재 스테이블코인 단일 파밍만으로 높은 수익률로 STG 토큰을 보상으로 지급하고 있으니 보수적인 접근을 추천드립니다. STG 투자에 있어 주의할만한 점을 정리해보겠습니다.

• Wormhole과 마찬가지로 Stargate 역시 스마트 컨트랙트 기반이기에 브릿지 자체의 스마트 컨트랙트 취약점이 존재할 수 있습니다.
• 출시 직후 빠른 TVL 상승은 매력적인 유동성 제공 보상에 의한 부분이 큰데, 총 발행량이 정해져 있어 보상이 감소한 이후에도 높은 유동성을 장기간 유지할 수 있을지 지켜봐야 합니다.
• STG 토큰은 수수료 분배 대상이 아니며, 브릿지 사용에 필요하지 않기 때문에 유틸리티가 부족한 상태입니다. 거버넌스 토큰으로써 가치가 있을지 여부에 대해서는 아직까지 예측일 뿐입니다.
• LayerZero 메인넷 출시 여부와 메인넷 토큰 출시 여부는 아직 미정이나, 만일 메인넷 토큰이 출시될 경우 모멘텀을 잃을 수 있습니다.
• 3년간 매도하지 않을 것이라고 공언했으나 알라메다 리서치가 총 발행량의 10%를 보유하고 있기에 장기적으로 대량 매도 위험이 상존합니다.
• 초기 유동성을 부트스트래핑하기 위해 적지 않은 물량이 유동성 제공 보상으로 지급되고 있기에 유통 물량 증가에 따른 가치 희석 위험이 존재합니다.

진정한 블록체인 유니버스의 탄생

SF 시리즈 스타게이트에서 Stargate는 성간 항해를 가능하게 하는 장치로 등장합니다. 스타게이트 시리즈의 항성 간 이동처럼 완전한 블록체인 간 자산 이동이 가능해질 수 있을까요? Stargate가 성공적으로 안착한다면 이더리움, 코스모스, 솔라나 생태계가 완전히 연결되는 진정한 블록체인 유니버스의 탄생이 머지 않아 보입니다.

[참고자료]

https://medium.com/layerzero-official/layerzero-an-omnichain-interoperability-protocol-b43d2ae975b6

https://www.dropbox.com/s/gf3606jedromp61/Delta-Solving.The.Bridging-Trilemma.pdf?dl=0

https://stargateprotocol.gitbook.io/stargate/v/user-docs/

https://medium.com/stargate-official/the-bridging-trilemma-d80788cce4ef

https://medium.com/stargate-official/stargate-a-farewell-to-bridges-28831d0f9439

https://rainandcoffee.substack.com/p/the-omni-layer-underneath?s=r

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