[쟁글 아카데미] 온체인이란? 오프체인이란? 온체인 뜻과 오프체인 뜻을 알아가자

작성자: 이정연, 이동제, 원동휘, 조영욱

[목차]

• 온체인 뜻, 오프체인 뜻 
• 온체인의 역할
• 오프체인의 역할 
• 온체인 오프체인 마무리

1. 온체인 뜻, 오프체인 뜻

블록체인 데이터를 기록하는 방식은 온체인과 오프체인으로 구분할 수 있습니다. 온체인(On-Chain)이란 블록체인에서 발생하는 모든 거래 내역을 블록체인 위(On)에 기록하는 방식을 뜻합니다. 오프체인(Off-Chain)이란 블록체인 이외의 외부(Off)에 거래 내역을 기록하는 방식을 뜻 합니다. 중요 데이터는 블록체인에 기록하고, 신속한 처리가 필요한 데이터는 외부 서버를 통해 처리합니다. 이더리움에 기록되는 방식이 온체인이라고 한다면, 폴리곤과 같이 이더리움 체인 외부에 기록되는 방식은 이더리움 입장에서 오프체인이 되는 것이죠. 오프체인은 일반적으로 레이어2 방식으로 구현되며, 레이어2 방식에도 스테이트 채널, 사이드체인, 플라즈마, 롤업 등의 다양한 방식이 존재합니다. (레이어2에 대한 자세한 내용은 (쟁글 URL) 참조.)

• 온체인:  블록체인에서 발생하는 모든 거래 내역을 블록체인 위(On)에 기록하는 방식
• 오프체인: 블록체인 이외의 외부(Off)에 거래 내역을 기록하는 방식

예를 들어, 블록체인의 대표격인 이더리움이라는 음식점이 있다고 해봅시다. 이더리움 음식점에서는 요리사가 1명 밖에 없으며 주문, 요리, 서빙까지 음식점 내 발생하는 모든 활동을 요리사 혼자 담당합니다. 그런데 어느 날 손님들이 너무 많아져서 이더리움 음식점만으로는 모든 것을 담당하기에는 일손이 너무 부족하게 됩니다. 그래서 이때 등장한 것이 오프체인 입니다. 음식점 외부 폴리곤이라는 식당에서 특정 요리를 담당토록 하는 것이지요. 이더리움 음식점은 그 외 음식과 주문, 서빙을 담당합니다. 이로써 이더리움 음식점은 이전보다 처리 속도를 개선시켜, 더 많은 고객을 받을 수 있습니다. 고객은 더 빠르게 음식점을 이용할 수 있게 됩니다.

그러면 온체인과 오프체인이 블록체인에서 어떤 역할을 하는지 각각 조금 더 자세히 알아보도록 합시다.

2. 온체인의 역할

온체인은 자체 블록체인에서 발생한 모든 데이터를 자체 블록체인 위에 기록하는 방식입니다. 이더리움을 예로 들면, 이더리움 상에서 발생한 모든 거래 내역은 이더리움 블록체인에 모두 기록되고 검증됩니다. 이렇게 온체인상에 기록된 데이터를 온체인 데이터라고 합니다. 따라서 온체인에 트랜잭션이 기록되는 방식에서 온체인 데이터는 블록체인의 특성인 탈중앙성과 투명성, 비가역성, 보안성을 모두 지키며 기록됩니다. 다만 여기서 문제점이 발생합니다. 블록체인의 이용자가 점차 많아지면 위와 같은 블록체인의 특성을 모두 지키면서 수많은 사용자들의 트랜잭션을 신속하게 처리하는 것이 어려워집니다.

예를 들어, 위 예시의 이더리움 음식점을 다시 가져오자면 초기 이더리움 음식점은 10명의 인원을 수용할 수 있었습니다. 이후 음식점이 맛집으로 소문나면서 100명 이상의 인원이 몰리게 되었습니다. 사용자들은 이더리움 음식점에서 요리를 먹기 위해 더 오래 기다려야 했죠. 

이에 이더리움 음식점은 어떻게 하면 늘어난 고객들을 수용할 수 있을지 고민하기 시작했습니다. 그 결과 오프체인을 이용해 이더리움 음식점 역할을 덜어주자는 방법이 나온 것이죠. 

3. 오프체인의 역할

오프체인은 온체인이 아닌 외부에서 데이터를 처리(*실행)하고 결과값만 온체인에 기록하는 방식입니다. 다만 블록체인에서 중요한 데이터 검증을 온체인에서 하고, 데이터 처리 등 시간과 용량을 많이 소모하게 되는 계산을 오프체인에서 처리합니다. 기존에 온체인에서 모든 데이터를 처리하는 것과 달리 오프체인에서도 데이터 처리를 일정 부분을 담당하면서 온체인의 데이터 처리 부담은 크게 줄어들게 됩니다. 이는 블록체인의 '확장성'이라는 개념과 연관됩니다. 

블록체인의 확장성이란 블록체인이 얼마나 더 많은 전송을 수용할 수 있을 지를 의미합니다. 오프체인을 활용하면 블록체인의 확장성이 개선되기 때문에 오프체인은 온체인의 확장성을 해결하기 위한 하나의 방법이라고 할 수 있습니다. 그런데 여기서 문제가 하나 발생합니다. 온체인 데이터는 실행과 검증이 모두 블록체인 상에서 이루어지고, 블록체인 검증자들의 검증을 받기 때문에 신뢰할 수 있는 정보가 됩니다. 그러나 오프체인 상에서 실행이 되는 오프체인 데이터는 어떻게 믿을 수 있을까요?

다시 위의 예시로 돌아가 봅시다. 이더리움 음식점은 그들의 요리 중 일부인 A 요리를 담당하기 위해 폴리곤 음식점을 이용하고 있습니다. 폴리곤 음식점에서는 A 요리를 직접 제작하고 이더리움 음식점에 전달해 줍니다. 그런데 기존에 이더리움 음식점 만들어지던 A 요리가 이제는 폴리곤 음식점에서 만들어지게 된다면 음식의 질이 떨어질 수 있는 문제가 발생할 수 있겠죠? 그래서 요리는 폴리곤 음식점에서 하되, 이더리움 음식점의 주방장에게 최종적으로 음식의 질에 대한 검수를 받습니다. 즉, 과거에는 이더리움 음식점에서 주문, 요리, 검수까지 모두 수행했다면, '폴리곤'이라는 음식점이 A 요리를 담당하게 되면서 이더리움 음식점은 검수만 담당하게 되었죠. 이로써 이더리움 음식점을 이용하는 고객들은 더 빠르게 음식을 받아볼 수 있게 됐죠. 블록체인에서도 마찬가지로 데이터 실행은 오프체인 상에서 이루어지지만, 최종 검증은 온체인에서 이루어지기 때문에 믿을 수 있는 정보가 되는 것입니다.
 

*실행(Execution): 블록체인 내 모든 트랜잭션을 실행하고 처리하는 작업. 검증자들이 컨센서스 알고리즘에 따라 트랜잭션들을 블록에 반영하여 업데이트하는 것을 뜻함.

• 오프체인 또 어떻게 활용할 수 있을까
  ① 외부 데이터 가져오기 
  블록체인 내에서 발생한 트랜잭션 데이터가 아닌 체인 외부에서 생성된 데이터를 오프체인 데이터라고 부르는데, 예를 들어 날씨 정보, 자산 가격, 경기 결과 등의 정보들이 오프체인 데이터라고 할 수 있습니다. 블록체인 내에서 자체적으로 생성된 데이터뿐 아니라 이러한 오프체인 데이터 또한 온체인에서 사용될 수 있으며, 이는 오라클(쟁글 참조)을 통해서 이루어질 수 있습니다.
  
  ② 프라이버시 보호 
  오프체인 방식을 통해 프라이버시를 보호할 수도 있습니다. 온체인 데이터는 투명성이라는 블록체인의 특성 때문에 모든 기록이 공개되어 있지만, 오프체인 방식은 오프체인에서 데이터를 처리하고 공개하지 않을 수도 있기 때문에 어느 정도의 프라이버시가 보장될 수 있습니다.  

4. 온체인 오프체인 마무리

이 글에서는 온체인과 오프체인의 정의와 역할에 대해 알아봤습니다. 오프체인 방식을 통해서 블록체인의 확장성 문제를 해결할 수 있으며, 오프체인 데이터를 활용하여 블록체인 외부의 데이터도 사용할 수 있습니다. 온체인과 오프체인은 완전히 독립된 것이 아니라 함께 활용돼 블록체인을 더욱 유용하게 만들어줄 수 있습니다.
 

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