블록체인 확장성

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1. 블록체인 확장성이란?

블록체인은 분산원장 기술(DLT)을 기반으로, 중앙 서버 없이 참여자 모두가 거래를 검증하는 시스템입니다.
하지만 블록체인이 널리 쓰이려면 해결해야 할 큰 문제가 하나 있습니다.

 

속도, 비용, 보안 이 세마리 토끼를 한번에 잡을 수 있을까?

 

예를 들어 비트코인은 TPS(초당 거래 수)가 약 7밖에 안 됩니다.
이더리움도 기본 15 TPS 수준으로, VISA(5만 TPS) 같은 전통 결제망과 비교하면 매우 느린 편입니다.

즉, 더 많은 사용자가 동시에 거래하려고 하면 수수료는 폭등하고, 처리 속도는 느려지는 문제가 생깁니다.
이걸 해결하기 위한 핵심 주제가 바로 블록체인 확장성(Scalability) 입니다.

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2. 블록체인 트릴레마 

블록체인에서 자주 등장하는 개념이 **트릴레마(Trilemma)**입니다.

탈중앙화(Decentralization)	누구나 네트워크 참여 가능	비트코인, 이더리움
보안(Security)	공격으로부터 안전	PoW, PoS 등 합의 알고리즘
확장성(Scalability)	많은 거래를 빠르게 처리	VISA, 솔라나

세 가지를 동시에 최적화하는 것은 어렵습니다.
보안을 높이면 느려지고, 속도를 올리면 탈중앙화가 약해지는 딜레마가 있습니다.

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3. 블록체인 확장성 해결 전략 4가지

논문에서는 크게 네 가지 접근 방식으로 정리합니다.

(1) 레이어 1 확장 (Layer 1 Scaling)

→ 블록체인 자체 구조를 개선하는 방식입니다.

기술	설명	장점	단점	예시
블록 크기 증가	한 번에 더 많은 거래 저장	TPS 향상	노드 저장소 부담 증가	비트코인 BSV
블록 생성 속도 단축	블록을 더 빨리 생성	거래 처리 속도↑	포크 위험 증가	솔라나
합의 알고리즘 변경	PoW → PoS 전환	효율성↑, 에너지 절감	검증자 집중 가능성	이더리움 2.0

• 레이어 1 확장은 고속도로 차선 늘리기와 비슷합니다.
• 차선이 늘어나면 더 많은 차량이 지나가지만, 공사 비용과 유지비가 커집니다.

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(2) 레이어 2 확장 (Layer 2 Scaling)

→ 기존 블록체인 위에 별도의 네트워크를 올려서 거래를 처리한 뒤, 결과만 메인체인에 기록하는 방식이에요.

기술	설명	장점	단점	예시
롤업(Rollups)	거래를 모아 압축 후 한 번에 처리	저렴한 수수료, 빠른 속도	데이터 가용성 이슈	옵티미즘, 아비트럼
플라즈마(Plasma)	별도 체인에서 거래 후 최종 상태만 메인넷에 보고	수수료 절감	복잡한 구조	OMG Network
상태 채널(State Channel)	참가자끼리 직접 거래 후 마지막 결과만 기록	빠르고 저렴	참여자 고정 필요	라이트닝 네트워크

• 레이어 2는 톨게이트 우회도로와 비슷합니다.
• 고속도로는 여전히 막히지만, 옆길을 이용해 빠르게 지나가고 나중에 합산 요금만 내는 개념이에요.

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(3) 샤딩(Sharding)

→ 네트워크를 여러 개의 작은 그룹(Shard)으로 나눠 병렬 처리하는 기술입니다.

특징설명

구조	네트워크를 여러 샤드로 분리
장점	병렬 처리 → TPS 대폭 증가
단점	샤드 간 통신 문제, 보안 이슈
예시	이더리움 샤딩(로드맵), NEAR Protocol

• 여러 명의 일꾼이 동시에 일을 하면 동시에 빠른 서비스가 가능해집니다.

(4) DAG 기반 구조 (Directed Acyclic Graph)

→ 블록 대신 그래프 구조로 거래를 연결해 병렬성을 극대화하는 방식입니다.

특징	설명	예시
노드(Node) 기반 기록	블록 대신 노드 단위로 거래를 기록해 병목 현상 제거	IOTA, Avalanche
병렬 처리	여러 트랜잭션을 동시에 처리 가능 → TPS 수만~수십만	Hedera, Fantom
확장성 극대화	네트워크가 커질수록 오히려 처리 속도 향상	IOTA, Avalanche

DAG는 계산대를 여러 개 열어서 동시에 결제하는 것과 비슷합니다.

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4. 블록체인 확장성의 미래

논문에서는 단일 기술보다 하이브리드 접근을 강조합니다.

• 레이어 1 + 레이어 2 동시 적용 → 이더리움 롤업 전략
• 샤딩 + 롤업 혼합 구조 → 모듈형 블록체인(Celestia, EigenLayer)
• 점점 멀티체인 환경으로 이동 중 → 체인 간 상호 운용성 강화

즉, 블록체인 확장성은 단일 솔루션이 아니라, 여러 기술을 조합한 구조로 진화하는 중이에요.

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5. 결론

블록체인 확장성 문제는 단순한 속도 개선을 넘어, 탈중앙화·보안·확장성의 균형을 찾는 싸움이에요. 단순히 TPS를 높이는 것이 아니라 비용, 보안, 사용자 경험까지 고려하는 것이 핵심입니다. 현재는 레이어 2 롤업이 가장 현실적인 해법으로 주목받고 있어요.