EVM to eWASM: 이더리움 실행환경의 변화에서 발견한 투자 포인트

[Xangle Originals]

작성자: Crypto_Gang, TraceØ

요약

EVM은 이더리움 스마트 컨트랙트 실행을 위한 실행환경으로, 이더리움 2.0에서는 EVM을 eWASM으로 업그레이드 할 예정
기존에 EVM은 노드에서 스마트컨트랙트 실행 속도가 느리다는 단점이 있었으나, POW 합의 알고리즘 자체가 느려 가시적으로 드러나지 않았음. 다만, POS 전환을 앞두고 있는 시점에서 병목현상(bottleneck)으로 작용할 가능성이 대두되고 있음
이더리움 재단은 eWASM으로의 전환을 통해 이 문제를 해결하고, 1) 속도, 2)효율성, 3) 상호운용성을 개선할 것
eWASM으로의 전환은 이더리움 네트워크 성장의 촉매제가 될 것이며, 이더리움 이외에도 다른 WASM 기반 네트워크의 성장에도 긍정적인 영향을 미칠 예정

2022년은 이더리움 2.0의 원년, eWASM에도 관심을

2022년, 드디어 이더리움 2.0의 시대가 다가오고 있다. 이더리움 2.0은 이더리움의 여러가지 기술을 개선하는 프로젝트가 동시다발적으로 진행되는 대형 업데이트이다. 합의 알고리즘을 작업증명방식(PoW)에서 지분증명방식(PoS)로 변경하는 ‘캐스퍼’부터 데이터를 소그룹(샤드)로 나누어 처리하는 ‘샤딩’, 디앱 실행환경을 EVM에서 웹어셈블리(WASM) 기반으로 변경하는 ‘eWASM’까지. 이더리움 2.0에서 진행되는 개선 사항은 이더리움의 근본적이고 구조적인 변화를 가져올 것이다.

캐스퍼와 샤딩은 블록체인 업계에서 이미 상당히 주목받고 있는 업데이트다. 각각의 업데이트는 블록체인 데이터의 검증 방식과 저장 방식에 대한 변경이기 때문에 그동안 문제가 되었던 이더리움의 확장성 문제를 해결할 것으로 보고 있다. 다만, eWASM의 경우 디앱의 개발환경과 실행환경에 관련된 업데이트기 때문에 개발자들을 제외하고는 eWASM에 대한 대중의 관심도가 낮은 것으로 보인다.

그러나 우리는 EVM에서 eWASM으로의 실행환경의 변화에 대해서도 주목할 필요가 있다. 결론부터 말하자면 eWASM은 이더리움의 확장성 문제 해결에 도움을 줄 것이며, 생태계에 더 많은 개발자들의 유입을 이끌 것이다. 그로 인해 이더리움 생태계의 성장과 함께 이더리움의 가치가 상승할 것이다. 또한 WASM 기반의 다른 체인의 생태계 성장과 함께 토큰 가치의 상승도 예상된다. 이러한 예상을 하는 이유가 무엇일까? 이번 글에서는 EVM과 eWASM이 무엇인지 알아보고 위와 같은 예상을 하는 이유에 대해서 이야기하도록 하겠다.

이더리움 2.0: EVM을 너머 eWASM으로

각 블록체인 네트워크에서는 사용되는 개발언어의 스마트 컨트랙트를 실행하는 실행환경이 존재한다. 이더리움은 EVM(Ethereum Virtual Machine)을 사용 중으로 이더리움 2.0에서는 EVM을 eWASM으로 업그레이드할 예정이다. 그렇다면 EVM은 무엇이고 eWASM은 무엇일까?

EVM은 무엇인가?

이더리움은 스마트 컨트랙트를 구동하는 탈중앙 플랫폼으로, 이더리움 위에는 스마트 컨트랙트 실행을 위한 EVM(Ethereum Virtual Machine)이 존재한다. EVM은 이더리움 프로토콜과 연산의 핵심으로, 상태(state)를 업데이트할 필요가 있는 모든 곳에 사용된다.

왜 EVM을 등장했는지를 알기 위해서는 먼저 블록체인에서 가상 머신이 왜 사용되는지 알아야 한다. 우리가 흔히 아는 C언어과 같은 코드는 컴퓨터가 바로 읽을 수 없기 때문에 바이너리 파일로 컴파일되어야 하며, CPU는 이 바이너리 파일을 읽어 명령을 처리하게 된다. 다만, CPU마다 같은 코드라도 처리 결과가 다를 수 있기 때문에, 블록체인에서는 가상머신을 사용하여 스마트 컨트랙트를 수행한 기기의 종류와는 무관하게 동일한 결과를 보장한다. 블록체인 메인넷에서는 모든 노드가 동일한 결과값을 가지고 합의를 이루어야 하기 때문이다. EVM에서는 솔리디티로 작성된 스마트 컨트랙트가 solc이라는 컴파일러를 거쳐 256 bit 크기의 바이트코드(Bytecode)로 컴파일된 후 배포된다.

블록체인 스마트 컨트랙트는 불변하고 투명해야 하며, 여러 노드에서 실행할 수 있어야 하기 때문에 다음과 같은 세가지 특징을 가지게 된다.

결정론적(Determinism): 항상 동일한 연산은 동일한 결과 값을 도출해야 함, 디앱이 수백만, 수천만 달러를 처리하기 때문에 각 실행단계에서 조금이라도 달라지면 큰 문제가 발생
기한 존재(Terminable): 스마트 컨트랙트는 충분한 기한과 자원이 주어진다면 어떤 문제든 해결 가능, 하지만 기한과 자원을 제공하는 것은 현실적으로 불가능/ 따라서 종료 메커니즘이 있어야 함, 이더리움 스마트 컨트랙트는 ‘가스’ 개념을 도입해서 생애 주기 설정, 가스 전부 소진 시 작동도 멈춤
고립 환경(Isolation): 스마트 컨트랙트는 고립된 환경에서 처리되어야 함. 이는 스마트 컨트랙트에 해킹이나 버그가 있을 경우 전체 시스템에 영향을 미치지 못하게 하기 위함

그러나 EVM은 다음과 같은 문제점이 있다. 먼저 EVM은 다양한 작업을 처리해야되기 때문에 연산에서 병목현상(bottleneck)이 발생한다. 또한 EVM은 초기 디자인의 오류로 인해 256 bit 길이의 코드만이 처리가 가능하다는 제약이 있다.

eWASM이란?

웹어샘블리(Web Assembly, WASM)는 W3C(World Wide Web Consortium)에서 만들고 정의한 새로운 유형의 코드로 최신 브라우저에서 코드를 효율적으로 실행할 수 있도록 도와준다. C/C++/RUST와 같은 로우 레벨 언어의 파워를 웹에서도 사용하고자 하는 것이 주목적이다. 또한 WASM은 속도가 빠르고 강한 타입의 언어를 웹에서 쓰고자 만들었기 때문에 보통의 방법이 아니라 Emscripten이라는 소스 대 소스 변환 컴파일러 기술을 사용한다. WASM은 JavaScript보다 빠르게 작동하는데 이는 1) WASM은 바이너리 파일로 동일한 조건의 JavaScript 코드보다 코드의 크기가 작기 때문에 모듈로써 로딩하는데 걸리는 시간이 훨씬 더 적으며, 2) WASM은 이미 기계어에 가깝게 컴파일되기 때문에 JavaScript가 브라우저에 동작하기 위한 과정들, 파싱, 컴파일, 최적화 등의 과정을 거의 거치지 않고 실행된다.

그러나 현재 대부분의 웹어셈블리 가상 머신은 현재 이더리움에서 실행 중인 EVM 애플리케이션과 호환되지 않아 대부분의 개발자가 차세대 네트워크에서 새로운 블록체인 애플리케이션을 실행할 수 없었다. 이를 해결하기 위해 이더리움 재단은 EVM 기반 디앱을 배치할 수 있도록 WebAssemly향 이더리움 가상 머신인 eWASM(이더리움 2.0 버전 WebAssembly)을 개발 중에 있다.

EVM에서 eWASM으로의 전환이 가지는 이점

그렇다면 EVM에서 eWASM으로의 전환되면서 가질 수 있는 이점은 무엇일까? eWASM으로 전환 시 얻을 수 있는 장점은 1) 속도, 2)효율성, 3) 상호운용성, 세 가지가 있다.

EVM은 256 bit의 코드만을 처리할 수 있기 때문에 256 bit가 아닌 코드는 반드시 컴파일이 필요했다. 이러한 EVM의 설계로 인해 이더리움 네트워크는 초당 20-25건의 트랜잭션만을 처리할 수 있었다. 그러나 eWASM에서는 컴파일 코드가 직접 전환이 가능하기 때문에 블록의 크기를 늘리지 않더라도 각 블록에서 처리되는 트랜잭션의 수를 늘릴 수 있다. 따라서 eWASM은 EVM에 비해 더 빠르고 효율적으로 트랜잭션을 처리할 수 있다.

또한 EVM은 암호화 관련 로직 등 연산이 많이 필요한 로직들의 가스 비용을 아끼기 위해 관련 함수를 내재화, 즉 프리컴파일을 하여 사용하고 있었다. 그러나 이러한 프리컴파일은 새로운 함수를 추가할 때마다 하드포크가 필요하며, 필요할때마다 호출하면 가스비가 오르는 단점이 있었다. 반면에 eWASM은 충분히 효율적이기 때문에 현재 있는 대부분의 프리컴파일이 필요없으며 eWASM 상의 컨트랙트로 처리가 가능하다.

마지막으로 EVM은 솔리디티와 바이퍼 등 특정 언어로만 작성이 가능했지만, eWASM에서는 C, C++, Rust 등 다양한 언어가 가능하며 광범위한 개발자 툴킷을 가지고 있다. 이러한 eWASM의 특성으로 인해 개발자들은 개발 언어에서 상호운용성을 얻을 수 있다. 따라서 eWASM으로의 전환으로 인해 이더리움은 샤딩, PoS 전환 등이 되어도 EVM에서 생길 수 있는 병목현상을 제거할 수 있으며 더 빠르고 효율적이며 상호운용성이 높은 실행환경을 확보할 수 있다.

eWASM 도입으로 인한 크립토의 미래

위를 근거로 크립토의 미래를 예상해보자. eWASM으로의 전환은 이더리움 네트워크 성장의 촉매제가 될 것이다. 또한 EVM이 가지고 있던 레거시(Legacy)를 유지 혹은 더욱 공고히 할 수 있을 것이다. 마지막으로 eWASM은 이더리움 이외에도 다른 WASM 기반 네트워크의 성장에도 긍정적인 영향을 미칠 것이다.

eWASM, 이더리움 개발자 수 증가의 촉매제

먼저 eWASM으로의 전환이 이더리움 네트워크 성장의 촉매제라고 보는 이유는 무엇일까? 이더리움은 그동안 EVM을 사용했기 때문에 개발자들은 주로 솔리디티를 주요 개발 언어로 사용해왔다. 그래서 개발자들은 솔리디티를 배워야만 스마트 컨트랙트 개발이 가능했다. eWASM으로 전환되면 상호운용성이 높아지기 때문에 더이상 솔리디티와 같은 특정 언어로만 개발을 진행할 필요가 없어지게 될 것이다. 신규 개발자의 유입이 더욱 쉬워질 것이며 이는 더 많은 개발자들이 이더리움 네트워크 상에서 활동할 수 있게 된다는 뜻이다.

Developernation의 리포트에 따르면, 전세계의 활동하고 있는 개발자의 수는 약 2,700만 명이다. 반면에 솔리디티 개발자 수는 Turing의 조사에 따르면 약 20만 명 수준이다. 즉, 솔리디티 개발자는 현재 전체 개발자의 1%도 되지 않는 숫자인 것이다. 이러한 개발자 풀에서도 이더리움은 지금까지 성장을 해왔다. 그런데 eWASM이 도입되어 더 많은 개발자들이 유입된다면 어떻게 될까? C/C++ 개발자의 5%만 유입이 되더라도 이더리움 개발자 풀은 약 2.5배 성장한 50만 명이 될 수 있을 것이다.

모든 블록체인 네트워크는 성장을 위해서는 개발자 확보가 최우선 과제로 손꼽힌다. eWASM으로의 변화는 더 많은 개발자들이 손쉽게 넘어오기 위한 지지대 역할을 훌륭히 해줄 것이다. Developernation의 리포트에 따르면, 2021년 개발자가 관심을 갖는 분야를 보면 4위와 5위가 암호화폐 혹은 블록체인으로 손꼽혔다. 이렇게 개발자들의 블록체인과 크립토에 대한 관심이 고조되어있는 가운데 EVM에서 eWASM으로의 전환은 이더리움의 개발자 유입을 가속화시킬 것이며, 유입된 개발자들로 인해 네트워크 전체가 더욱 성장할 것으로 보인다.

EVM 시절부터 지켜온 레거시 유지 및 확장

이더리움 네트워크는 최초의 스마트 컨트랙트 플랫폼으로 스마트 컨트랙트 개발에 있어서 레거시를 가지고 있다. EVM은 그 레거시의 핵심 역할을 하고 있다. 암호화폐의 대표적 활용사례인 디파이 시장을 예를 들면, 현재 스마트 컨트랙트 언어별 TVL 점유율을 보면 EVM에서만 호환이 가능한 솔리디티와 바이퍼가 약 80%를 점유하고 있다. 또한 3위 러스트도 거의 UST 예치 용도로만 사용되고 있는 테라의 앵커 프로토콜을 제외하면 점유율이 약 11%로 낮아진다. 즉, 현재 디파이 시장은 EVM이 주류라는 뜻이다.

그러나 EVM은 업데이트가 쉽지 않고 언어의 제약이 존재한다. 이러한 상황에서 EVM의 레거시를 언제까지 유지할 수 있을까? 병목현상으로 고통받고 더 느리고 비효율적인 EVM이 병목 현상이 없으며 더 빠르고 효율적인 WASM 기반의 체인들을 이겨내고 레거시를 지킬 수 있는가? 폴카닷의 창립자 개빈 우드는 EVM이 현재 레거시를 가지고 있지만, WASM이 곧 이 레거시를 대체해 스마트 컨트랙트 개발에서 주류가 될 것이라고 예상했다. 이더리움 재단은 이러한 질문에 대해 고민을 한 것으로 보인다. 그리고 그 고민의 결과, 현재 이더리움은 언젠가 반드시 도래할 WASM으로의 트랜드 변화에 미리 앞장서서 eWASM으로 전환을 시도하는 것이다. 이는 이더리움이 기존에 가지고 있던 EVM 레거시를 eWASM 코드로 전환함과 동시에 유지 및 확장할 수 있게 될 것이다.

다른 WASM 기반 메인넷의 성장에도 긍정적 영향

EVM이 표준인 상황에서 메타마스크와 같은 지갑, 체인링크와 같은 오라클 등 인프라도 모두 EVM과 호환된 체인을 우선적으로 지원했다. 2021년에는 이더리움의 EVM 기반 인프라를 사용할 수 있다는 점과 이더리움 기반 디앱을 쉽게 하드포크하여 배포할 수 있다는 장점을 바탕으로 EVM 호환 스마트 컨트랙트 플랫폼의 네트워크들이 크게 성장했다. 이더리움 하드포크인 BSC는 물론이고 아발란체와 팬텀, 하모니까지. 대부분의 EVM 호환 체인들은 높은 네트워크 성장률을 기록했다. 실제 체인별 디파이 디앱 프로젝트 수를 비교해보면 EVM 호환 체인들이 WASM 기반 체인들에 비해 매우 높은 것을 알 수 있다.

그러나 eWASM 전환이 이루어진다면 이러한 장점은 더 이상 EVM 호환 체인들만이 누릴 수 있는 장점이 아니게 될 것이다. eWASM으로 전환의 목표 중 하나는 코스모스, 폴카닷과 같은 WASM 기반의 체인들과의 연결이다. 따라서 eWASM 전환 이후 코스모스, 폴카닷과 같은 WASM을 기반 네트워크가 수혜를 입게 될 것으로 보인다. 또한 엘론드, 니어와 같은 아직 디앱 수가 부족한 WASM 기반 체인의 성장도 기대해볼만 하다.

이더리움 실행환경의 변화에서 발견한 투자 포인트

위의 내용을 종합했을 때, 투자자의 입장에서는 어느 곳에 투자를 하는 것이 좋은 선택일까? 이전 글에서 진행한 네트워크 효과에 기반한 가치평가를 참고한다면 네트워크의 가치는 참여자 수의 제곱에 비례한다는 메트칼프의 법칙을 따른다. 즉, 네트워크의 성장은 네트워크의 가치 상승을 기대할 수 있게 한다.

이러한 메트칼프의 법칙으로 봤을 때, 장기적으로 가장 좋은 투자처는 이더리움으로 볼 수 있다. eWASM 전환 시 가장 직접적으로 개발자 유입 및 네트워크의 성장이 예상되기 때문이다. 또한 eWASM 전환은 상대적으로 덜 일반 투자자의 이목을 끄는 개발 관련 이벤트이며 아직 구체적인 일정이 확정되지 않은 이벤트이기 때문에 이에 대한 기대감이 가격에 반영되었다고 보기 어렵다. 따라서 어쩌면 현재 이더리움을 구매하는 것이 앞으로의 이더리움의 가치 상승을 예상했을 때는 가장 현명한 선택일 수 있다.

또한 WASM 기반의 체인들도 좋은 투자처가 될 수 있을 것이다. 이더리움 네트워크의 성장에 의한 낙수효과로 인해 WASM 기반 체인들의 네트워크 가치가 상승하게 된다면 WASM 기반 토큰들의 가치도 상승할 수 있기 때문이다. 따라서 제 2의 팬텀, 제 2의 하모니 등을 찾는 투자자라면 WASM 기반 체인 중 시가총액 순위가 다소 낮은 체인에 투자하는 것이 좋은 선택일 것이다.

물론 이 글은 이더리움의 로드맵이 지연되지 않고 흘러갔을 때를 가정한 긍정적인 예상이다. 만약에 이더리움의 로드맵이 지연된다면, 혹은 PoS 전환이나 샤딩 등에 문제가 생길 리스크도 있다. 그러나 이더리움의 머지 업데이트가 올해 6월 예정으로 머지않은 것으로 보인다. 이더리움 재단은 머지 업데이트 이후 로드맵대로 eWASM 전환에 박차를 가할 것으로 보인다. 이더리움 실행환경의 변화가 가져올 투자 기회를 미리 알아볼 가치는 충분해 보인다.

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